Вяжущее

 

Изобретение относится к вяжущим материалам и предназначено для использования в промышленности строительных материалов. Для увеличения сроков схватывания и повышения прочности вяжущего оно содержит, мас.%: доменный гранулированный шлак 10-20, нефелиновый шлам 54-67, ждкое стекло с Мс=2,8-3,2 5-10 /в пересчете на сухое в-во/, фторид калия 1,3, шлак от выплавки конструкционной стали. Введение фторида калия в сочетании с высокомагнезиальным шлаком от выплавки конструкционных сталей позволяет растянуть процесс гидратации во времени, а следовательно, достигнуть длительного набора прочности. Начало схватывания от 45 мин до 1 ч 48 мин, конец от 1 ч 36 мин до 2 ч 18 мин, предел прочности при сжатии равномерно увеличивается с 49,2/5,6 МПа /12ч/ до 135,0/14,7 МПа/365 сут/. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111 (gI)g С 04 В 7/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4473891/23-33 (22) 15.08.88 (46) 23.11.90. Бюл. Ф 43 (75) А.Р.Блажис и Г.С.Ростовская (53) 666.972(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(- 1138394, кл. С 04 В 7/14, 1985.

Авторское свидетельство СССР

1(1121249, кл. С 04 В 12/04, 1984. (54) ВЯЖУЩЕЕ (57) Изобретение относится к вяжущим материалам и предназначено для использования в промышленности строительных материалов. Для увеличения сроков схватывания и повышения прочности вяжущего оно содержит, мас.X:

Изобретение относится к вяжущим материалам и может быть использовано в промышленности строительных материалов.

Цель изобретения — увеличение сроков схватывания и повышение прочности вяжущего.

Химические составы шлаков, которые используют в производстве вяжущего, представлены в табл. 1.

Химический состав нефелинового шлама следующий, мас.7: SiO 26-30;

А1 0 2,2-0,5; FezOg 2,1-5 5; СаО

52-59; Mg0 0,2-1,8; Na 0 1-2,5.

Известно, что все минеральные вяжущие на основе жидкого стекла, примененного без замедлителя, обладают короткими сроками схватывания>из-за чего бетоны на их основе являются доменный гранулированный шлак 10-20; нефелиновый шлам 54-67; жидкое стекло с Мс = 2,8 — 3,2 5-10 (в пересчете на сухое в-во); фторид калия 1,3; шлак от выплавки конструкционной стали. Введение фторида калия в сочетании с высокомагнезиальным шлаком от выплавки конструкционных сталей позволяет растянуть процесс гидратации во времени, а следовательно, достигнуть длительного набора прочности.

Начало схватывания от 45 мин до 1 ч

48 мин, конец от 1 ч 36 мин до 2 ч

18 мин, предел прочности при сжатии равномерно увеличивается с 49,2/

/5,6 KIa (12 ч) до 135,0/14,7 МПа (365 сут). 3 табл. нетехнологичными. Это в полной мере относится и к известному вяжущему, в основе которого как в составе нефелинового шлама, так и в составе доменного шлака лежит минерал 3

С S. Минерал /3 — С2S, затворенный раствором жидкого стекла, схватывается мгновенно.

По той же причине быстрого схва1

:тывания в известном вяжущем наблюда;ется интенсивный набор прочности только в первые 3 сут, к 28 сут прочность изменяется незначительно, а в возрасте 3 мес ее можно считать без изменения в сравнении с месячной.

Это указывает на то, что процесс гидратации идет только по поверхности, и в формировании прочности главную роль играют также поверхностные вза1608152 имодействия. Преобладающая часть зерна минерала остается непрореагировавureA вследствие образования поверхностных продуктов гидратации с высокой начальной плотностью. Введение в такое вяжущее фторида калия в сочетании с высоко магнезиальным шлаком от выплавки конструкционных сталей позволяет воздействовать на кинетику процесса следующим образом.

Ион F, образующийся при растворении фторида калия и характеризующийся высокой активностью, в присутствии магния внедряется в решетку минерала

Р С S путем замещения кислорода, что приводит к ее деформированию и тем самым обуславливает повышение химической активности минерала, а следовательно, и прочности продуктов гидратации. Роль магния сводится к фиксации новой структурной модификации. Эта модификация характеризуется заторможенной гидратацией, которая обусловлена замедлением первой ее стадии — растворения исходного минерала. Это создает условия для длительного протекания процесса гидратации по мере растворения исходного минерала, а следовательно., и длительного набора прочности.

Вместе с этим изменяется и морфология продуктов гидратации. Так, рентгеноструктурным анализом установлено, что наряду с низкоосновными гипросиликатами кальция в продуктах гидратации вяжущего содержится гидрофторсиликат магния M0qSi<0rs(F 0H4 имеющий волокнистую структуру, что обеспечивает повышение прочности вяжущего при изгибе. Кроме того, высокое содержание в шлаке от выплавки конструкционных сталей оксида железа, в основном в активной закисной его форме, способствует образованию игольчатых кристаллов, которые можно отнести к гидрофторферритам натрия Иа РеР 2H О, что также приводит к повышению прочности вяжущего при изгибе. Кроме того, все фторсодержащие гидратные фазы отI личаются высокой прочностью на сжатие, чем объясняется высокая конечная прочность предлагаемого вяжущего.

Пример. Нефелиновый шлам и шлаки, взятые в определенных соотношениях и помолотые до удельной поверхности 320 м /кг в шаровой лаборатор1 ной мельнице, подвергают испытанию на сроки схватывания путем затворения их смесью жидкого стекла и фторида калия до получения теста нормальной густоты. Предел прочности при сжатии и изгибе определяли на образцах-балочках 4х 4<16 см, твердевших в естественных условиях.

Составы испытываемых и известных

:вяжущих представлены в табл. 2, а результаты их испытаний — в табл. 3.

Техническая эффективность предлагаемого решения знключается в получении вяжущего с растянутыми сроками схватывания, интенсивно твердеющего как в начальные, так и в конечные, т.е. более отдаленные сроки, и отличающегося повышенной прочностью при изгибе, Формула изобретения

5-10

1-3

Вяжущее, включающее доменный гранулированный шлак, нефелиновый шлам и жидкое стекло, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью увеличения сроков схватывания и повышения прочности, оно содержит жидкое стекло с модулем 2,8-3,2 и дополнительно фторид калия и шлак от выплавки конструкционной стали при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Доменный гранулированный шлак 10-20

Нефелиновый шлам 54-67

Жидкое стекло с модулем 2,8-3,2 (в пересчете на сухое вещество)

Фторид калия

Шлак от выплавки конструкционной стали 10-20

1608152

Та блица 1

Шлак

СаО Г!еО

БО М110 С72 05

Доменный основной

Доменный кислый

35-38,5 5,1-10,7 0,2"2,2 45-47,8 2,3-2,8 1,5-2, 1 1,0-2,9

35-39,9 13-17,2 0,3-0,6 31-57,0 6,9-15,1 0,6-0,7 0,3-2,2

Шлаки от выплавки конструкционных сталей

10-15

3-9

10,0-20,0 30-40 10-25

2-8

Таблица 2

Компоненты вяжущих

Известные

E E

10

15

Доменный шлак

Шлак от вы20

60,5 54

7,5 5

2 1

47

13*

10*

73

67

20

*

Жидкое стекло в пересчете на Г1а О.

Т ° 6лн да 3

Лоненнбл! алак

Сроке склатаваннл ° ч мнн

Предел прочностн прн став ннуаето сватнн, Nta через нагиба

Начало венец

28 сут 90 сут (180 сут J 365 eyj гвч 24ч 3сут

0-45 1-36

95 6 ! о,з

135 0 б!

4,7

»2 4 3

t2S О б

t3,5

91 2 б!

0,1

75 7 б

8 9 б-!

09 6

1t,S!

33 6 б.,з

122 4 б! з,!

1-!О 1-47

1-ÇS 2-06

Лненропетровскзгв 2

7гбО а,77В О б

9,4 б

В7 4 б

129 !.

14,2

»6 7 з

12>7

О-57 1-49

120 6

-б

13 ° 6 б

° 9Э 4!

0,8 б

»О 7

132 4 б

l5>1

t-З2 2-05 65 4 б

7;Э

Череповецкнл

76б2

„s

9О,О

9 8

»9 4 б

»,вв

129 б

--б!

4,8 бэ 9 7nçб2 . 9,5

86 S б! о,о б

100 2 .tt,8

tt2 3 б

12,8

»so

---б= !

4,0

1-48 2-!8

Известное внлуаве.

44бв

Зт 7

64бв

З,О

73,Î б,t

85 О

7,з

8S,Î

7,5

9I 5 б в,о

89бб

7,9

0.-06 0-08

0-04 0-06

О-ОЭ 0-04

41 2 б

89 6 б

7,5

-б

613 710 б

4,8 5,9

87 9

7,1

ВО7

6,3

86 0

7,О

Сннтетнческое 5 стекло

90б1

7,!

92 3 б

7,2

64 О б

4,9.вв,о

6,9

41 4 б

° з,э б75 0

5,3

85 О

6,5 череповеокнн 6 плавки конструкционной стали

Нефелиновый шлам

Жидкое стекло

Фторид калия

Вода.Содержание компонентов, мас.Х, в составе -349 2 69 7 . 7,Э

43б4 бвбв т,4 Т,2

42 7 62б2

З,Э 7,О

46 0 70 1

Г! 5