Способ активизации цемента
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, преимущественно к производству высокоактивного портландцементного клинкера. Цель изобретения - повышение прочности цементного камня во все сроки твердения и марочной прочности. Образцы - цилиндры с D=1,5 см и H=2 см из сырьевого шлама обжигают в печи при 1450°С в течение 20 мин. Затем температуру в печи снижают до 1250°С, образцы извлекают из печи и дальнейшее охлаждение проводят воздухом с одновременным распылением сточных вод шиферного производства с расходом 70 г на 1 кг клинкера. Прочность цементного камня в 1 сут составляет 71-96 кг/см<SP POS="POST">2</SP> 3 сут 168-258 кг/см<SP POS="POST">2</SP> 7 сут 294-335 кг/см<SP POS="POST">2</SP> 28 сут 460-560 кг/см<SP POS="POST">2</SP>. Марка цемента "500". 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) (59 4 С 04 В 7/36
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
rI0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4337232/23-33 (22) 02.12.87 (46) 15.11 89. Бюл. lit 42 (71) Московский химико-технологический институт им. Л.И. Менделеева (72) Т.В. Кузнецова, В.Г. Акимов, А.Н. Коньшин и В.Н. Панюшкин (53) 666.94(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
9. 1011579 . кл. С 04 В 7/50, 1983. (54) СПОСОБ АКТИВИЗАЦИИ ЦЕМЕНТА (57) Изобретение относится к промьппленности строительных материалов, преимущественно к производству высокоактивного портландцементного клинкера. Цель изобретения » повышение
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, преимущественно к.производству высокоактивного портландцементного клинкера.
Цель изобретения — повышение прочности цементного камня во все сроки твердения и марочной прочности.
В качестве суспенэий возможно использование сточных вод шиферного производства, валовой химический состав осадка которых составляет,7: SzO<
13,14; А1 0 3,48; Ге Оз 3,06; .Сас
40,68; Mg0 4,82; SO 5,72; ппп 28,50. (см. табл. 1).
Использование суспензий влажностью менее 70% не обеспечивает быстрый отвод тепла от гранул клинкера и не дает существенного прироста прочности (пример 71). Использование суспензий влажностью более 90Х приводит к повышению прочности цемента, однако это
2 прочности цементного камня во все сроки твердекия и марочной прочности.
Образцы — цилиндры с 4 1,5 см и
h = 2 см из сырьевого шлама обжигают в печи при f450 С в течение 20 мин.
Затем температуру в печи снижают до
1250 С, образцы извлекают из печи и дальнейшее охлаждение проводят aosдухом с одновременным распылением сточных вод шиферного производства с расходом 70 г на 1 кг клинкера.
Прочность цементного камня в 1 сут составляет 71-96 кг/см ; 3 сут 168
258 кг/см ; 7 сут 294-335 кг/см ;
28 сут 460-560 кг/см . Марка цемента
"500". 2 табл. отрицательно сказывается на тепловом режиме работы печи (пример 72).
Охлаждение водной суспензией согласно способу активации оказывает воздействие как на микроструктуру основных минералов нортландцементного клинкера (концентрация дислокаций увеличивается в f0-10 pas концентрат ция точечных дефектов в 10 -10 раз), что приводит к увеличению их реакционной способности, так и на активацию за счет термообработки твердой составляющей суспенэни, которая приобретает свойства кристаллизационного компонента при гидратации цемента.
В качестве суспензии могут быть использованы сточные воды шиферного производства.
Способ осуществляют следующим образом.
1521723
Таблица 1
Т, С
Расход суспензии гр на 1 кг клинкера
Асбестит (сточные воды шиферного производства) 1250
1250
100
3
4 И 803
Пример 1. Образцы-цилиндры с d = 1,5 см и h = 2 см из сырьевого, шлама Араратского цементно-шиферного комбината обжигают в печи при 1450,С в течение 20 мин. Затем температуру о в печи сникают до 1250 С, образцы извлекают из печи и дальнейшее охлаждение проводят воздухом с одновременным распылением сточных вод шиферного про-10 иэводства с расходом 70 г на 1 кг клинкера. Полученный клинкер измельчали до 5 уд = 3000 см2/r.
П ример 2. Тоже, только охлаждение проводят с расходом 85 г су- 15 спензии на 1 кг клинкера.
Пример 3. То же, только охлаждение проводят с расходом 100 r суспензии на 1 кг клинкера.
Hp и м е р 4. То же, только oz- 20 лаждение проводят с расходом 60 г суспенэии на 1 кг клинкера.
Пример 5. То же, только охлаждение проводят с расходом 110 r суспензии на 1 кг клинкера. 25
П р им е р 6. Тоже, что в примере 1, только охлаждение проводили от температуры 1200 С с расходом 70 г сточных вод на 1 кг клинкера.
Hp и м е р 7. То же, только ох- 30 лаждение проводят с расходом 85 г суспензии на 1. кг клинкера.
Пример 8. То же, только охлаждение проводчт с расходом 100 г суспензии на 1 кг клинкера.
Пример 9. То же, только охлаждение проводят с расходом 60 г суспензии íà f кг клинкера.
Пример f0. То же, только охлаждение проводят с расходом 110 г 40 суспензии на 1 кг клинкера.
Пример ы с 11 по 20, с 21 по30, с31по40, с41по50, с51 по 60 и с 61 по 70 аналогичны примерам с 1 по 10, исключая вид суспенэии.45
При- Твердый компонент мер, суспенэии
Сведения о влиянии на свойства цемента суспензий асбестита различной влажности (M), а так же механической смеси некоторых соединений представлены в табл. 2.
Как видно иэ табл. 2, предлагаемый способ обработки клинкера позволяет увеличить прочность цементного камня через f сут. на 10-40K., 3 сут. на
6-60Х 7 сут, на 13-25K. ° Марочная прочность возрастает на 13-27Х.
Температурный градиент при быстром охлаждении между центром клинкерных гранул и их поверхностью, а также различия в коэффициентах термического расширения кристаллов минералов приводят к образованию трещин и ослаблению сцепления кристаллов в материале, что положительно сказывается на его размалываемости.
Водяные пары, попадая в печь, способствуют снижению пылеобразования, улучшают светимость факела, что приводит к снижению удельного расхода тепла на обжиг клинкера.
Формула и з о б р е т е н и я
Способ активизации цемента, включающий охлаждение цементного клинкера воздухом с последующим помолом, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности цементного камня во все сроки твердения и марочной прочности, охлаждение клинкера проводят на выходе иэ печи при одновременном распылении водной суспензии влажностью 70-90Х, содержащей в качестве компонентов гидратные соединения кальция, выбранные из группы: алюминат, силикат, алюмосиликат, алюмоферрит, сульфоалюминат, сульфоферрит или их смесь с расходом 70-100 r суспензии на 1000 г клинкера.
° ф
Прочность при сжатии (кг/см ) T(Г
78 183 300 518
83 183 313 531
96 258 325 560
72 167 280 482
Продолжение табл.г
1521723
Прочность при сжатии (кг/см ) од ен а ке чер е9 сут ° з (т
8
Гидро алюминат кальция
W 70X
11
13
14
16
17
18
19
21
22
23
24
26
27
Гидро силикат кальция
W 903
31
Ч = 80X
33
36
37
38
39
41
43
16t
168
171
178
178
175
68
84
73
73
72
67
74
74
44
47
48
49
110 !
51
52
244
165
1ОО
94
54
При- Твердый компонент мер, суспензии
Гидроалюмосиликат кальция
Гидр оалюмоферрит кальция
W 807
Гидросульфоферрит кальция
W 80X
12ОО
1250:
12SO
»о
85!
60
110
85
100
110
100
110.70
100
110
85
100
110
85
1ОО
1tO
85
100
110
85!.00
110
85
74
76
77
71 .78
79
94
84
73
72
68
74
76
68
83
74
73
71
77
82
94
7!
73
77
73
199
174
174
168
178
178
1?6
16! !
82
166
160 !
71 !
244
166 !
t68
183
18t
254
161
192
174
174
171
121
181
180
294
297
302
291
329
282
297
29!
284
293
3t5
278
334
293
288
288
311
301
309
321
282
289
299
283
302
291
309
318
328
288
294
28О
29t
291
3!4
322
274
568
496
469
451
513
528
456
539
508
484
509
533
556
479
493
511
458
514
509
522
541
471
551
496
500 . 451
470
152 1723
Продолжение табл.1
Расход суспензии
rp на 1 кг клинкера
1 250
1200
56
57
58
59
1250
61
62
63
64
65 Гидросульфоалюминат кальция
W 80%
66
1200
68
1200
71
72
1250
Асбестит M -= -60%
Асбестит M 95%
Образец, обработанный по технологии прототипа
163 260 440
Т а б л и ц а 2
Прочностные характеристики затвердевшего камня
Прочность при сжатии кг/см через сут.
При- Твердый мер, компонент
Р суспензии
Т, С
Примечание.Расход суспензии гр/кг кл-ра
1 3 7
° Фц ° В °
77 180 295
81 187 300
90 193 320
70 171 278
91 198 341
2
>3
Аебестит
М 70%
1 250
110
517
526
551
550
Нарушается режим работы печи
7
9
1200
110
74 176 286
75 180 292
75 185 300
70 170 278
78 191 339
517
477
535
Нарушается режим работы печи
11
12
13
14
1250
110
Асбестит
M 90%
84 185 318
85 188 340
88 200 348
80 179 290
91 215 362
518
578
Нарушается режим работы печи
При- Твердый компонент мер, суспензни
110
85
100
110
85
100
110
85
100
110
85
Прочность при сжатии (кг/см- ). через сут.
)э(80 180 334 540
71 166 280 492
73 163 293 528
73 163 288 500
65 168 280 461
71 170 313 495
77 180 298 514
83 184 310 522
94 260 321 538
71 175 284 461
85 241 336 531
75 179 298 490
78 183 296 490
79 251 308 493
70 168 290 47 I
80 249 320 488
72 171 272 480
80 260 ЗОО 515
1521723
Продолжение табл.2
TtoC
Примечание
Прочность при сжатии кг/см через сут.
При- Твердый мер, компонент
Р суспензии асход успении р/кг кл-ра
3 7 28
80 180
80 l86
84 198
79 177
87 200
521
523
551
508
558 Hapymea режим работы печи
548
562
570 Нарушен режим работы печи
508
522
489
520 Нарушен режим работы печи
528
54f
568
5f1
580 Нарушен режим работы печи
524
537
534 Нарушен режим работы печи
1200 70
1200 85
1200 100
1200 60
1200 110
16
17
18
19
31f
319
348
21 Смесь 1: 1
22 алюминат +
23 силикат.
24 M=80X
1250 70
1250 85
1250 100
1250 60
1250 110 .
&О 190 310
84 196 311
95 250 325
75 171 290
88 f 99 331
1200 70
1200 85
1200 100
f200 60
1200 110
26
27
28
29
75 180 302
79 179 310
83 179 312
73 180 288
85 f 91 316
351
362
33 1
380
3! Смесь 1:1:1
32 алюминат +
33 силикат +
34 алюмоферрит
35 У 803
1250 70
1250 85
1250 100
1250 60
1250 110
85 211
85 218
90 226
80 208
93 238
1200 70
1200 85
1200 100.
1200 60
1200 110
36
37
38
39
80 200 325
8f 208 338
83 214 340
74 190 310
84 213 328
Составитель А. Кулабухова
Тех ред А. Кравчук Корректор М. Максимишинец
Редактор В. Ковтун
Заказ 6889/22
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", r.Óëòîðîä, ул. Гагарина 101
