Вяжущее

 

Изобретение относится к химии, а более конкретно к шлакощелочным вяжущим, и может быть использовано в промышленности строительных материалов. Цель изобретения - повышение прочности при попеременном увлажнении и высушивании и модуля упругости бетона на его основе. Вяжущее включает, мас.%: доменный гранулированный шлак 42-62

ферротитановый шлак 10-20

C<SB POS="POST">3</SB>S и C<SB POS="POST">2</SB>S в соотношении 1:2-1:3 10-30

фторид калия 2-5

гексафтортитанат калия 1-3 и жидкое стекло остальное. Предел прочности вяжущего при попеременном увлажнении и высушивании после 100 циклов 107,3-145,6 МПа, после 200 циклов 112,7-148,6 МПа, модуль упругости бетона 4,06-4,53 Е<SP POS="POST">.</SP>10<SP POS="POST">4</SP> МПа. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК щ) С 04 В 7/153

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4398336/23-33 (22) 18,02.88 .(46) 15.06.90. Бюл. № 22 (75) А.P.Блажис и Г.С.Ростовская (53) 666.943(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1134394, кл.. С 04 В 7/153, 1982. (54) ВЯЖУЩЕЕ (57) Изобретение относится к химии, а именно к шлакощелочным вяжущим и может быть использовано в промышленности строительных материалов. Цель изобретения — повышение прочности при

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

Цель изобретения — повышение прочности при попеременном увлажнении и высушивании и модуля упругости бетона на его основе. ,Химический состав доменных и фер-. ротитановых гранулированных шлаков, которые могут быть использованы для получения вяжущего, представлены в табл.1.

В качестве жидких стекол могут быть использованы натриевые и калиевые стекла.

Повышение прочности при попеременном увлажнении и высушивании и модуля упругости в такой системе достигается за счет образования упорядоченной однородной структуры каркасного типа в затвердевшем камне вяжущего. Это обуславливается несколькими факторами. В. сйстему вводится кристаллическое ве„„Я0„„1571 О17 А Il попеременном увлажнении и высушивании и модуля упругости бетона на его основе. Вяжущее включает, мас.Z: доменный гранулированный шлак 42-62; ферротитановый шлак 10-20; C S и C S в соотношении ):2-1: 3 10-30; фторид калия

2-5; гексафтортитанат калия 1-3; жидкое стекло остальное. Предел прочности вяжущего при попеременном увлажнении и высушивании после 100 циклов

107,3-145,6 МПа, после 200 циклов

112,7-148,6 MIIa, модуль упругости оетона 4,06-4,53 Х 10 11Па. 3 табл. щество KTtF, которое играет роль подложки и интенсифицирует процесс крис-. таллизации гелевидных новообразований такого же состава, которые образуются за счет оксида титана, содержащегося в ферротитановом шлаке, и фторида ка- > лия. В результате происходит процесс {„Тф гомоэпитаксии за счет структурно-.гео- а метрического соответствия подложки и нарастающих кристаллов KTiI .

Высокое содержание в ферротптановом шлаке оксида алюминия приводит к образованию нерастворимых в воде соедине— ний, близких по составу к минералу

К МаА1Р,, обеспечивающих высокую стойкость вяжущего при попеременном увлажнении и высушивании. Одновременно с этим благодаря повышенному содержанию оксида алюминия и наличию в системе свободной извести, отщепляющейся при гидратации СэБ и Сф, происходит синтез низкоосновных фторсо-,. держащих минералов типа геарксустита

СаА1 (F,0Н) Н О и просопита СаА1 (Р, ОН)

157! 017

10-30

2-5

Таблице!

Содерканне окнслов, мас.Х

Х""

Шнакн

SiOт ) 41тОа Fe Oä ) CaO ) SOа

СттОа Тъо q К80

0,2-2,2

Доменнън3 основной

1,0-2,2

0,3-2,9

45-47,3 1,5-2,1.

Осталъное

5,1-10

13-17,2

35-38

0,6-0,7

31-37,5

0,3-0,6

Доменный кислый 35-39,9

Доменный нейтралъный

39-44,4

0,4-1,0

0,6-1,9

0,2-1,4

1,5-5,0

7,0-11,4

55-70

35,8-39

О,I — 1,6

18,5-20,7 10-20

Ферротнтановый

15-27 имеющих кристаллическую структуру; что также повышает модуль упругости бетона.,, Кроме того, высокоосновные минера— лы, обладающие высокой потенциальной активностью.в смеси с растворимым стеклом, практически полностью реализуют свои возможности, поскольку в присутствии замедлителя твердения

KF реакции гидратации протекают медленно, что обеспечивает наибольшую их полноту, Предлагаемые свойства вяжущего находятся в прямой зависимости от степени гидратации вяжущего, повышаясь с увеличением степени гидратации, и от количества кристалли-.... ческой фазы в составе новообразований, Продуктами гидратации в такой сис- 20 теме, кроме указанных выше, являются гидрогранаты и щелочные гидроалюмосиликаты, которые в отличие от.низкоосновных.гидросиликатов кальция в известном вяжущем (прототипе) имеют не слоистую, а каркасную структуру, отличающуюся равнопрочными связями в трех измерениях. Такой тип.структуры обуславливает высокий модуль упругости бетона, а отсутствие в таких

ЗО структурах цеолитной воды приводит к повышению прочности при попеременном увлажнении и высушивании.

Вяжущее получают путем помола в шаровой мельнице гранулированного доменного и ферротитанового шлака, высокоосновных минералов и гексафтортитаната калия до тонины, собтветствующей удельной поверхности не ниже

300 м /кг по ПСХ-2. Жидкое стекло и 40 фторид калия вводятся в вяжущее в ви-.. де водных растворов.

Химический состав шлаков, исполь— эованных в экспериментах, представ4.7 лены в табл. 2 °

Определение исходной прочности вяжущего производили в соответствии

c PCT YCCP 5024-83, а модуля упругости — на бетонных образцах-призмах

10 "10н40 см по ГОСТ 10180 †.

Испытание на изменение прочности при попеременном увлажнении и высушивании заключалось в следующем. Образцы-балочки 4н4 «16 см насыщали водой в течение 8 ч, затем подвергали высуо шиванию при 105 С, Прочность образцов та проверяли после 100 и 200 циклов испытаний.

Результаты испытаний представлены в -абл.3.

Техническая эффективность изобретения заключается в получении высокопрочного вяжущего и бетонов на его основе с повышенным модулем упругости.

Формула изобретения

Вяжущее, включающее шлаковый компонент, жидкое стекло и фторид калия, отличающееся тем, что, с целью повышения прочности при попеременном увлажнении и высушивании и модуля упругости бетонов на его основе, оно в качестве шлакового компонента содержит гранулированный доменный и ферротитановый шлак и дополнительно смесь высокоосновных минералов C S и

С S в соотношении 1::2 до 1:3 и гексафтортитанат калия при следующем соотношении компоненТов, мас.%:

Доменный гранулированный шлак 42-62

Ферротитановый шлак 10-20

C S и 6

Фторид калия

Гексафтортитанат калия

1-3

Жидкое стекло Остальное

157!017

Таблица 2

Содерхаиие окислов, мас.2

i x

Вид шлака

А1эО у РеэОэ СаО S03

НпО Cr Оэ TiOq 1180 п,п,п. SiO<

45,8 2,6

Запорожский доменный 1; 21

36,4

l,63

6,2 2,.6

Остальное

Ключевский ферротитано" вый

° >

60,0 3,2 25,3 0,83

0,87

19,1

I8,6

Челябинский доменный

IS>22 0>7 36 ° 2 2 ° 09 0>65

38,4

Таблица 3, состав ввяжущего, мас.2

Предел прочности .при схатни, ИПа

Сроки схватывали ч-мин

Опыт о ис- После После

ытания 100 200 циклов

Конец

Начало

Ферротитановый шлак 20

C3S + С>Б (1:2) 30

Жидкое стекло в пересчете на:

95,6

4 ° 1

I12,7

IO8 ° 5

7-30

5-28

8-10 115,4 127,6 137,6 4,45

6-40

KF

KTiF 1

Запорокский шлак 42

Ферротитановый шлак 15

СьБ + C S (I:2 ° 5) 20

4,12

98,3

4-12

129,8.

107,3

2>5

5-. 45

Жидкое стекло в пересчете на:

122>5 138,5 !45,9 4,36

7-50

6-00

7,5

3,5

KT i F1 2,0

Запоро;кский шлак 52

Ферротитанавый шлак 10

3-38

102,5 129,4 138,3, 4,06

С,З + С,S (1:3) Жидкое стекло в пересчете на:

130,0 145,6 149,6 4-53

5-ЭО

4-19

RO

КТ У, 3

Челябинский шлак 62

Чимкентский,элекшротермофосфорный шлак 67

47,7

2,55

53,2

67,0

2-25.

1- I 5.1,8

Жидкое стекло 30

Калия фторид

KF 2НэО

Чимкентский электротермофосфорный шлак 69

62,3

2,42

40,3

48,6

3-00

1-20

l>8

Жидкое стекло

Калия фторид

KF 2Н 0

Чимкентский электротермофосфорный шлак 71

2,34

38,7

42,4

51,8

4-10

1-30

3>О

Жидкое стекло

Калия фторид

KF 2НеО

4 (иэвестный) >

5 (иэвестный) 6 (пэвестный) Силикат модуль стекла

Кодуль упругости бетона, Ех 10, 10la