Сырьевая смесь для изготовления легкого бетона

 

Изобретение относится к составам смесей для изготовления легкого бетона, применяемого для изготовления ограждающих конструкций и изделий. Изобретение позволяет повысить прочность бетона после пропаривания. Сырьевая смесь включает, мас.%: шлакопортландцемент 10-18

каменноугольную золу 16-20

гранулированный доменный шлак 35-56

алкилсульфат натрия 0,01-0,2

алюминиевую пудру 0,007-0,04

шлам известковой нейтрализации отработанного сернокислотного раствора травления проката стали 6-10

гашеную известь 2,5-5 и воду остальное. Повышение прочности и ускорение твердения бетона достигаются за счет активизации смеси шламом известковой нетрализации сернокислотного раствора и гашеной извести, активно взаимодействующих с золой и шлаком. Прочность бетона 12,4-18,3 МПа, морозостойкость 120-175 циклов. 2 табл.

COt03 СОВЕТСКИХ

COUHAЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1502533 (51) 4 С 04 B 38/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4288922/29-33 (22) 23.07.87 (46) 23.08.89. Бюл, Р 31 (71) Новокузнецкое отделение Уральского научно-исследовательского и проектного института строительных материалов и Кузнецкий металлургический комбинат им. В.И,Ленина (72) Н.И.Федынин, Р.М.Седельницкий, А.Ф.Кузнецов, В.В.Ботьев и Е.P.Áðàóíøòåéí (53) 666.973 (088 ° 8) (56) Бетоны ячеистые, ГОСТ 25485-82.

Авторское свидетельство СССР

В 814942, кл. С 04 В 28/08, 1979. (54) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ PJ_#_ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ЛЕГКОГО БЕТОНА (57) Изобретение относится к составам смесей для изготовления легкого бетона, применяемого для изготовления orИзобретение относится к составам смесей для изготовления изделий из легких бетонов, в частности стеновых панелей и блоков.

Цель изобретения — повышение прочности после пропаривания бетона, 1злам нейтрализации сернокислотного раствора травления стали представляет собой продукт взаимодействия комовой извести с отработанным водным раствором серной кислоты (после травления проката стали) ° Последний имеет плотность 1,3-1,4 г/см и содержание кислоты 16-207. Илам предтавляет собой дисперсную тестообразраждающих конструкций и изделий.

Изобретение позволяет повысить прочность бетона после пропаривания.

Сырьевая смесь включает, мас.7.: шпакопортландцемент 10-18; каменноугольная зола 16-20, гранулированный доменный шлак 35-56; алкилсульфат натрия 0,01-0,2; алюминиевая пудра

0,007-0,04; ылам известковой нейтрализации отработанного сернокислотного раствора травления проката стали 610, гашеная известь 2,5-5 и вода остальное. Повышение прочности и ускорение твердения бетона достигаются за счет активизации смеси шпамом известковой нейтрализации сернокислотного раствора и гашеной извести, активно взаимодействующих с золой и шпаком. Прочность бетона 12,418,3 МПа, морозостойкость 120-175 циклов, 2 табл, ную массу влажностью 15-22 мас.Х, имеющую водородный показатель жидкой фазы pH=8»5-10 (полная нейтрализация кислоты). Химический состав твердой фазы (сухой остаток) шлама, Е: СаО

36-4 1; МвО 0,8-1,3; 80 16,2-19»5»

Si0 8,3-12; А1 0> 3, 2-5, 1; Fe O>

14,2-15 8; Cr<0> 0,4-0,6; Iii 0,10,25; п.п,п. остальное, Содержание основных соединений в шламе» 7..:

СаБО Н О 23-28; Са(ОН) 11,5-14;

СаСО> 22 4-27; FeSO< 2,7-5,2;Cr (SO<)

0,3-0,6; ЫБО остальное.

Соединениями, играющими роль активизаторов в смеси, являются сульфат

3 150253 кальция СаБО ° 2ПдО, образующийся при взаимодействии извести с серной кис-лотой, а также сульфаты металлов.

Однако особенность шлама состоит в точ, что сульфат кальция находится

5 в нем в избытке при недостатке извести с точки зрения условий гидратации цемента и формирования прочности цементного камня. Кроме того, при дозировке шлама 5-67, и более, оптимальной по прочности бетона, происходит потеря подвижности (пластичности) смеси, вследствие ускоряющего влияния на процесс схватывания цемен-15 та сульфата кальция и особенно сульфатов металлов, что затрудняет пориэацию смеси и укладку ее в формы.

Дополнительное включение в смесь гашеной извести в указанном соотношении 20 со шламом позволяет одновременно пластифицировать смесь и повысить прочность цементно-зольно-шлакового камня в условиях пропаривания. Укаэанное соотношение в системе шлама 25 (сульфата кальция) и извести при наличии в шламе сернокислых солей металлов обуславливает активную структурообразующую роль эолы и доменного шлака, мелкие частицы которых более интенсивно, чем в известных смесях, взаимодействуют с известью, сульфатом кальция и продуктами гидратации цемента (вяжущая система), а средние и крупные частицы (заполнитель) имеют более .высокую прочность сцепления с цементно-эольно-шлаковым камнем.

В шлакоэольных бетонных смесях больший эффект дает применение негашеной (молотой) извести по сравнению с гашеной (пушонкой), Особенность предлагаемой смеси, содержащей шлам с солями серной кислоты, состоит в том, что эффект от включения в нее негашеной и гашеной извести примерно одинаков по прочностным показателям 45 бетона, Однако применение гашеной извести дает преимущества по пластично-вязким свойствам смеси.

Особенностью кинетики тепловыделения и твердения предлагаемой смеси 50 является пик тепловыделения (структурообразования) к 4-5 ч от начала о пропаривания при 90-100 С против 910 ч у известных смесей, что позволяет существенно сократить время 55 прона ринания изделий. Ускорение твердсния бетона иэ предлагаемой смеси можно обьяснить тем, что в стекловидной фа эе эолы и доменного шлака име3 4 ется активный оксид алюминия (глиноземистая фаза), при взаимодействии которого с сульфатом кальция (шпам) и известью на поверхности частиц золы и шлака образуется мелкокристаллический гидросульфоалюминат кальция (эттрингит). При этом сульфаты металлов, присутствующие в шламе, оказывают каталитическое влияние на образование эттрингита и процесс твердения бетона.

Пример. Для приготовления легкого бетона иэ предлагаемой смеси готовят три смеси компонентов, включающие, мас.Е: пытакопортландцемент

МЗОО 10-18, каменноугольная зола „с удельной поверхностью 4500 см /r 1620, гранулированный доменный шпак с размером зерен < 10 мм и насыпной плотностью 940 кг/м 35-56, алкилсульфат натрия (моюшее средство

"Прогресс" ) 0,01-0,2, алюминиевая пудра ПАП-3 0,007-0,04, шпам известковой нейтрализации отработанного сернокислотного раствора травления проката стального листа листопрокатного цеха 6-10, гашеная известь 2,55, вода 9,483-11,76 (составы 1-3).

Одновременно для подтверждения оптимальности предлагаемых составов готовят две смеси с содержанием компонентов, выходящим эа заявляемые границы (составы 4 и 5), а также готовят предлагаемую смесь, но с заменой шлама на эквивалентное количество сульфата кальция (гипс) (состав 6). Кроме того, готовят известные смеси (составы 7 и 8).

Приготовление равнопластичных смесей (погружение стандартного конуса 2-3 см) осуществляют обычным способом в турбулентном смесителе, иэ которых формуют образцы размером

10х10х10 см с заданной средней плотностью. Образцы-близнецы пропаривают

О при 100 С по двум режимам 3+10+3 ч и 3+4+3 ч и после последующего высушивания испытывают для определения средней плотности, прочности на сжатие и морозостойкости, Конкретные примеры составов смесей и их физико-механические свойства приведены в табл.1 и 2 соответственно, Как видно иэ табл.2, легкий бетон из предлагаемой смеси при одинаковой заданной средней плотности с бетоном иэ известных смесей характеризуется

2533

l5

Таблица!

Содержание компонентов смеси, мас,X

Смесь состава

Камен ноИлам

Негашеная из» весть

Алюминиевая пудра

Вода

СДЕ

УглеГраншла к

АлкилLlnaxoГашесульфат натрия

HSBPCT ковой нейтрализации кис» лый ная портландцемент угольная известь доменный аммоний

Предлагаемая

1 10

16 56 0,01 0,007 6

2,5

9 ° 483

1(), 375

11,76

2 14

18 46

20 35

О,1 0,025 8

02 004 10

3,5

5 0

3

Сравнительная

16 575 001 0 007 5

2,0

9,483

10,375

11,76

5 18 20 32

02 004 12

0 2 О 04 10

6,0

6 18

Известная

7 25

20 35

5,0

20 - — 1676

0,11 0,13

22 35

Ф

Илам заменен эквивалентным количеством гипса

5 150 более высокой прочностью, которая за счет более ускоренного твердения достигается при сокращенном режиме пропаривания. Предлагаемая смесь характеризуется при равной пластичности с известной пониженным расходом воды при получении бетона одинаковой плотности (степени поризации), что обусловлено эффектом пластификации смеси.

Формула изобретения

Сырьевая смесь для изготовления легкого бетона, включающая шлакопортландцемент, каменноугольную золу, гранулированный доменный шлак, алкилсульфат натрия, алюминиевую пудру, активизирующую добавку и воду, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения прочности после пропаривания, она содержит в качестве активизирующей добавки шлам известковой нейтрализации отработанного сернокислотного раствора травления проката стали и дополнительно гашеную известь при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Ипакопортландцемент 10-18

Каменноугольная эола 16-20

Гранулированный доменный шлак 35-56

Алкилсульфат натрия 0,01- 0,2 алюминиевая пудра 0,007-0,04

Ялам известковой нейтрализации отработанного сернокислотного раствора травления проката стали

Гашеная известь

Вода

1502533

Таблица 2

Yoposo стойкость, цикл

Смесь состава

Средняя плотПрочность нв сжатие, МПа, после пропаривания при

100 С по режиму, ность, кг/см

3+4+3 3+10+3

Предлагаемая

120

1600

18,2 18,3

14,6 14,8

12,4 12,4

1400

130

Сравнительная

1000

175

14,7 15,4

1О,Э 11,08,2 9,3

7,2 11,0

1600

135

1000

Известная

110

1000 100

1400

Составитель О.Моторина

Редактор И.Дербак Техред Л.Сердюкова Корректор Н.Король

Заказ 5036/31 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