Вяжущее

 

Изобретение относится к области химии, в частности к шлакощелочным вяжущим, и может быть использовано в промышленности строительных материалов. Цель изобретения - повышение прочности вяжущего, стойкости его к воздействию влажного углекислого газа и термостойкости. Вяжущее включает, мас.%: щелочной компонент (в пересчете на R<SB POS="POST">2</SB>O) 5-10, хромоникелевый шлак 10-20, ферромарганцевый шпак остальное. Вяжущее имеет предел прочности при сжатии после автоклавирования 105...125 МПа, предел прочности при сжатии после карбонизации в течение 14 сут 98...117 МПа, термическая стойкость (количество водных теплосмен от 800°С) составляет 16...23. 4 табл.

bU ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1 51 (51)5 С 04 В 7/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4431838/31-33 (22) 30.05.88 (46) 23.03.90. Бюл. t" 11 (71) Киевский инженерно-строительный институт (72) H.П.Бессмертный, Г,C.Ростовская, В.H.Èåðóäà и Г.Н.Хаджинов (53) 666.943 (088.8) (56) Явторское свидетельство СССР !

> 1060590, кл. С 04 В 7! 14, 1982.

Явторское свидетельство СССР ,т 1014813, кл. С 04 В 28/26, 1981. (54) ВЯЖУЩЕЕ (57) Изобретение относится к области химии, в частности к шлакощелочным вяжущим, и может быть использовано

Изобретение относится к химии, а более конкретно к шлакощелочным вяжущим, и может быть использовано в промышленности строительных материалов.

Цель изобретения - повышение прочности вяжущего, стойкости его к воздействию влажного углекислого газа и термостойкости.

Химический состав ферромарганцевых и хромоникелевых шлаков, которые используют для производства вяжущего, представлен в табл.l.

В качестве щелочного компонента используют растворимые силикаты натрия с М =1-3, соду кальцинированную техническую. ферромарганцевые шлаки по модулю основности относятся к высокооснов" ным, которые при гидратации в щелоч

2 в промышленности строительных материалов. Цель изобретения - повышение прочности вяжущего, стойкости его к воздействию влажного углекислого газа и термостойкости. Вяжущее включает, мас.4: щелочной компонент (в пересчет» на 1 О) 5-10, хромоникелевый шлак

10-20, ферромарганцевый шлак остальное. Вяжущее имеет предел прочности при сжатии после автоклавирования

105...1?5 ИПа, предел прочности при сжатии после карбонизации в течение

14 сут 98...117 МПа, термическая стойкость (количество водных теплосмен от 800 C) составляет 16...23.

4 табл ° ной среде обеспечивают образование низкоосновных гидросиликатов кальция и щелочных гидроалюмосиликатов.

Повышение показателей свойств вяжущего достигается введением в его состав хромоникелевого шлака, который, подвергаясь деструкции в сильнощелочной среде, выделяет в жидкую фазу оксиды магния, железа и хрома, недостающие в ферромарганцевом шлаке.

Оксид магния, переходя в раствор в ограниченном количестве из-за высокой концентра ции щелочного компонента и взаимодействия в условиях автоклавной обработки с оксидом кремнезема, образует низкоосновные гидросиликаты магния, которые отличаются большой стойкостью к воздейс вию

1551679 влажного углекислого газа: они практически не взаимодействуют с СО

Основным оксидом, прямо и косвенно влияющим на повышение прочности вяжущего, является Fe 0>. Этот оксид, 5 как менее активный в сравнении с

Al@A>, замедляет процесс гидратации вянущего в целом и косвенно в связи с этим влияет на структуру новообразований. При высокой концентрации ще" лочного компонента в жидкой фазе выделение в нее оксида кальция из растворенного шлакового стекла ограничено и происходит постепенно по мере свя" зыванил его в низкоосновные гидросиликаты. В связи с этим весь процесс образования гидросиликатов кальция замедллетсл. Это создает условия для синтеза большего количества более длинных волокон гидросиликатов кальцил °

Такие волокна проявляют сильное взаимное сцепление и, следовательно, в структуре затвердевшего камня вяжу- 25 щего между гидратными новообразованилми возникает большое число точек контакта, что и обуславливает большую конечную прочность, Крома того, Få 0 при дефиц те в системе оксида алюминия в условиях автоклавной обработки образует кальциевые гидроалюмоферросиликаты (гидрогранаты) типа 3Ca0(61<0>, Fe<0>) х 510, (6-2х) Н О, имеющие кристаллическую структуру в отличие от ниэкоосновных гидросиликатов, в которых преобладает гелевидная фаза ° Сочетание кристаллической и гелевидной фаэ в затвердевшем камне обусловливает образование более плотной, а следова- 40 тельно, и более прочной структуры.

Высокал термостойкость вяжущего обеспечивается наличием в системе гидросиликатов магния, процесс дегид45 ратации которых при нагревании протекает. плавно и стадийно, без развития значительных деструктивных напряжений в структуре затвердевшего камня.

Кроме того, наличие в шлаке до 30ь оксида хрома приводит также к синтезу 50 соединений, в которых при повышенных температурах (600-1000 С) протекают реакции в твердофазовом состоянии, обусловливающие повышение жаро- и с термостойкости вяжущих.

Вяжущее получают путем помола ферромарганцевого и хромоникелевого шлаков в заданных соотношениях в ша-, ровой мельнице до удельной поверхности не менее 300 м /кг с последующим затворением его раствором щелочного компонента различной плотности.

Для демонстрации преимуществ пред-. лагаемого вяжущего над известными выбирают шлаки, химический состав которых представген в табл.2.

Шлаки подвергают совместному помолу в шаровой мельнице до удельной поверхности 320,0 м /кг. Затем молотые шлаки смешивают с песком в соотношении 1:3 и затворяют раствором щелочного компонента. Кз полученной смеси формуют образцы-балочки 4x4xl6 см и подвергают их тепловлажностной обработке в автоклаве при давлении

0,8 МПа, Одну часть образцов испытывают на прочность сразу после автоклавирования, другую подвергают воздействию углекислого газа, увлажненного паром, в герметической камере, соединенной с баллоном СО и паропроводом, в течение 14 сут, после чего их также испытывают на прочность.

Составы вяжущего даны в табл.3, результаты испытаний - в табл.4.

Кроме того, определяют термостойкость вяжущего на кубах с ребром

7 см путем определения количества водных теплосмен от 800 C в соответствии с СН 156-67.

Параллельно готовят образцы из известного состава вяжущего и подвергают тем же видам испытаний, что и предлагаемое.

Формула изобретения

Вяжущее, включающее ферромарганцевый шлак и щелочный компонент, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения прочности, стойкости к воздействию влажного углекислого газа и термостойкости, оно дополнительно содержит хромоникелевый шлак при следующем соотношении компонентов, мас. :

Щелочный компонент (в пересчете на В О) 5- 10

Хромоникелевый шлак 10-20

Ферромарганцевый шла к Остальное

1551679

Табли ца 1

Ила к

SiO A1 0) Fe O +FeO CaO NgO СггОз NnO R O

°,Г,, Феррома рга нцевый

4-7 0,2-0,5 33,0- 1-2

38,0

33,035,0

11-13 Остальное

Хромоникелевый

15-30 - 10-15 3-10 10-20 10-30

Табли ца 2

Шлак

Содержание оксидов, мас.Ф

SiO< А1 0 Fe>0 +FeO СаО MgO Cr О> МпО R>0 г

Феррома рга нцевый

Хромоникелевый

34 3 6 2 0 35 37 7 1 5

28,6 - 14,7 9,7 18>4 Осталь12,6 Остальное ное

Та бли ца 3

Компоненты в составе предлагаемом (. (f

1 2 3 4

77,5 85

80

15 10

30 40

7,5

Табли ца 4

l(.

Свойства (2 (3

5 6

3 l i 7

10,6

18 23

Ферромарганцевый шлак

Хромоникелевый шла к

Жидкое стекло М =3

Жидкое стекло М =1

Сода кальцинирова нная

Предел прочности, МПа: при сжатии после а втокла ви рова ния после карбонизации в течение

14 сут . Термостойкость, водные теплосмены от

800 С

Содержание оксидов, мас.Ф (((l f

Содержание компонентов, мас.Ф, 115,2 125,0 106,5 32,4 34,2

108,6 117,4 98,7 12,4 14,7