Цементный клинкер

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, к технологии получения цементного клинкера и направлено на повышение прочности цементного камня. Цементный клинкер включает, мас.%: двухкальциевый силикат 15-35

трехкальциевый алюминат 4-14

четырехкальциевый алюмоферрит 10-18

трехкальциевый силикат остальное. Трехкальциевый силикат содержит кристаллы состава с областями нестехиометрического отношения CAO: SIO<SB POS="POST">2</SB> (К) в интервале К=2,8-3,2, при нестехиометрии,мас.%: К=2,8-2,95 50-80

К=2,96-3,05 10-25

К=3,06-3,2 10-25. Прочность при сжатии в 28 сут составляет 70 МПа. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51) 4 С 04 В 7 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4349616/31-33 (22) 02. 12. 87 (46) 07.08.89. Бкл. Ф 29 (7 1) Московский химико-технологический институт им. Д.И.Менделеева (72) Т.В.Кузнецова, А.П.Осокин, В.Г.Акимов, В.Н.Панюшкин и P.È.Äçâîíêîâñêèé (53) 666 ° 942 (088.8) (56) Бутт Ю.И. и др. Химическая технология вяжущих материалов. — И., 1980, с. 144.

Бутт Ю.И. и др. Практикум по химической технологии вяжущих материалов. - M. 1973, с. 5.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, к технологии цементного производства.

Цель изобретения — повышение прочности цементного камня.

Для получения клинкера заданного состава используют расчетную сырьевую смесь, концентрация основных окислов в которой следующая, мас.Ж:

СаО 65-68; SiO 19-25; А1 0> 3,5-9," . Fe<0> 3-9. Замена 30 мас.% известнякового компонента тонкодисперсной

Са(ОН) позволяет получить Сао, обладающий различной активностью. Смесь .Ф подвергают ступенчатому обжигу при t450 и 1550 С.

В результате неравномерного насыщения кальцием клинкера, получен(54) ЦЕИЕНТНЬЙ КЛИНКЕР (57) Изобретение относится к промьппленности строительных материалов, к технологии получения цементного клинкера и направлено на повышение прочности цементного камня. Цементный клинкер включает, мас.Ж: двухкальциевый силикат 15-35, трехкальциевый алюминат 4-14, четырехкальциевый алюмоферрит 10-18; трехкальциевый силикат остальное. Трехкальциевый силикат содержит кристаллы состава с областями нестехиометрического отношения СаО : БзО (К) в ин2 тервале К 2,8-3,2 при нестехиометрии, мас.%: К = 2,8-2,95 50-80, К

= 2,96-3,05 10-25; К = 3,06-3,2

10-25. Прочность при сжатии в 28 сут. составляет 70 МПа. 1 табл.

С: ного в результате обжига, С S содержит различное количество Са в кристаллах. В синтезированном минерале клинкера определяют отношение

Сао : Si0<(K), области с К = 2,82,95, К = 2,96-3,05, К = 3,06 — 3,2 и их количество. Затем полученный клинкер измельчают до удельной поверхности 3000 см /г.

Пример 1. Сырьевую смесь с концентрацией основных элементов мас.%: Сао 65,85; Si0> 19,18, Al 0

9,06; Fe<0> 5,91, обжигают при

1450 С в течение 15 мин. Затем тем- „ пературу резко поднимают до 1550 С и выдерживают в течение 3 мин. После обжига полученный продукт под4-14

3 149 вергают быстрому охлаждению струей воздуха.

Пример 2. Аналогичен примеру 1, но вьдержка при 1450 С составляет 10 мин.

Пример 3. Аналогичен примеру 1, но вьдержка при 1450 С составляет 7 мин.

Hp и м е р 4. Аналогичен примеру 1, но вьдержка при 1450 С сос- тавляет 5 мин.

Пример 5. Аналогичен примеру 1, но вьдержка при 1450 С tocтавляет 20 мин.

Пример 6. Аналогичен примеру 1, но выдержка при 1450 С составляет 25 мин.

Режим обжига в примерах 7-12, 13-18 н 19-24 полностью соответствуют примерам 1-6. Режимы обжига в примерах 25.и 26 соответствуют примеру 4.

Пример 27. (известный). Р

Сырьевую смесь обжигают при 1450 С без.добавления в нее тонкодисперсного Са(ОН) в течение 20 мин. Уменьшение доли областей с К = 2,8-2,95, обладающих максимальной гидратационной активностью, менее 50 мас.7. не дает желаемого эффекта по гидратационной активности фазы в целом и прочности затвердевшего камня.

Получение кристаллов трехкальциевого силиката с количеством областей с К = 2,8-2,95 более 80 мас. X не представляется возможным, так как в любом случае центральная область кристаллов С В обогащается кальцием..

Увеличение количества областей с К = 3,06-3,2 более 25 мас.7. нерационально, так как в любом случае получают незначительное увеличение кальция. Кристаллы, содержащие менее

10 мас. областей с К = 3,06-3,2 получить не удается, так как центральная область всегда пересыщена кальцием.

Концентрация областей с К 2,963,0$ связана с концентрацией областей с недо- и пересыщением кальцием и не оказывает положительного влияния на увеличение активности фазы, 8731 4 поэтому их количество нерационально увеличивать более 25 мас.X.

При содержании в клинкере С S менее 15 мас.7 и более 35 мас.7. возрастает ранняя прочность (пример 25), но падает марочная прочность. Во втором случае резко уменьшается ранняя прочность в результате

10 уменьшения содержания трехкальциевого силиката.

Увеличение содержания С А (при3 ь..ер 26) приводит к возрастанию раннел и падению марочной прочноети, 15 степень гидратации алитов нестехиометрического состава на 5-12 мас.7 вьппе. Увеличение гидратационной активности основной фазы клинкера приводит к образованию цементного

20 камня с повьппенной прочностью во все сроки. Результаты испытаний представлены в.таблице.

Как видно из таблицы, алиты нестехиометрического состава гидратируются более активно, причем степень гидратации зависит только от соотношения областей нестехиометрии в кристаллах.

Формула изобретения

Цементный клинкер, включающий мас.7:

35 Двухкальциевый силикат 15-35

Трехкальцневый алюмннат

Четырехкальциевый

40 алюмоферрит 10-18

Трехкальциевый силикат Остальное отличающийся тем, что, с целью повышения прочности цемент45 ного камня, он содержит кристаллы трехкальциевого силиката переменного состава с областями нестехиометрии при соотношении СаО : SiO (К) в интервале К = 2,8-3,2, при соотно!

ВеННН областей нестехиометрии, мас.7:

К 218 2э95 50-80

К = 2,96-3 05 . 10-25

К = 3,06-3,2 10-25

149с 731

Концентрация областей нестехиометрии,мас.у, прн отношении Сао:Si0 2,-(Пример

Иинералогическнй состав, мас.X

Степень гидратации

С S, sa время гидратацни, сут рочность затвердевего камня, ИПа, sa ремя гидратации, сут °

С $ С Р С!AF

t I

3,063,2

1 3 7 28 1 3 7 28,С! $48

50 25

60 . 25

70 18

80 l0

40 35

50 22

27 41 61 69

28 44 61 71

31 48 62 . 75

31 48 ЬЗ 75

24 39 59 67.14 25

15 .25

15,3 26

15,9 27 !

2 22

28 42 6 1 69 13 23 37 66

50 22

С З$59

80 10

31 48 63 75 25 35 44 58

25 13 12 16

C S 45

80 10

20 50

26 20 16 19

40 51

36 52

31 48 63 75

24 40 5t 65

26 Э!

12 .23

Составитель Т.Юдина

Редактор Н.Яцола Техред М.Ходанич Корректор Л.Патай

Ъ

Заказ 4511/17 Тираж 591 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, .Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

l 15 14 18

3

5

6 б

7 35 4 10

9

11

12!

3 20 14 18

14

16

17

19 35 .10 14

21

22

С $53

18

С $51

t8

35 22

С 841

t8

12

26

12

12

12

t0

27 41

28 44

31 48

31 48

24 39

28 42

27 41

28 44

31 48

31 48

24 39

28 42

27 4!

28 44

32 48

31 49

24 39

28 42

61 69

61 71

62 75

63 75

59 67

61 69

61 69

61 71

62 75

63 75

59 67

61 69

61 69

61 7t

62 75

63 75

59 67

61 69

16 30

16,8 ЗО

t8,2 32,3

19,5 34

14 25,5

17 31!

7,2 31

17,4 32

18,4 32

19,0 35,3

t7 28

17 30

14,8 27

l5 27

16,1 27

16,5 29

12 25

13 26

45 69

46,1 69

49 72,5

56 76

40 59,4

45,9 70

45 69

46,5 69

46 71

55 73

43 60

44 69

41 60

43 60

44 65

48 65

42 60

42 63

40 63

39 62

41 68

45 69

38 64