Вяжущее

 

Изобретение предназначено для использования в промышленности строительных материалов при получении кислотостойких шлакощелочных вяжущих и бетонов на их основе. Цель изобретения - повышение химической стойкости к действию горячих разбавленных растворов сер1 ной кислоты с температурой 100°С при уменьшении изменения объема и массы искусственного камня, эксплуатируемого в кислых средах. Для этого вяжущее содержит , мас.%: натриевое растворимое стекло 7-9; дегидратированная серпентинитовая порода 11,2-13,8; дегидратированная тальксодержащая порода 2,8-9,2; доменный гранулированный шлак - остальное. Искусственный камень, полученный на основе вяжущего состава, мас.%: доменный гранулированный шлак 79; дегидратированная серпентинитовая порода 11,2; дегидратированная тальксодержащая порода 2,8; натриевое растворимое стекло (Мс 2,8) 7, после действия кислоты с концентрацией 10 г/л характеризуется коэффициентом стойкости Кс 1,06, потерей объема 1 %, потерей массы 12,8, а после действия раствора кислоты с концентрацией 20 г/л Кс 0,98; потеря массы 15%, потеря объема 4%. 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s С 04 В 7/153

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4675968/ЗЗ (22) 11.04,89 (46) 28.02.91. Бюл. М 8 (71) Киевский инженерно-строительный институт (72) П.В.Кривенко, О.А.Бродко, Е.К,Пушкарева и Е.И,Тарасова (53) 666,973 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1071589, кл. С 04 В 7/153, 1982.

Авторское свидетельство СССР

N775070,,кл. С 04 В 7/153, 1979. (54) ВЯЖУЩЕЕ (57) Изобретение предназначено для использования в промышленности строительных материалов при получении кислотостойких шлакощелочных вяжущих и бетонов на их основе. Цель изобретения— повышение химической стойкости к действию горячих разбавленных растворов серИзобретение относится к химии, а более конкретно к шлакощелочным вяжущим, и может быть использовано для получения высокопрочных и кислотостойких материалов, Цель изобретения — повышение химической стойкости к действию горячих разбавленных растворов серной кисло гы с температурой до 100 С при уменьшении изменения объема и массы искусственного камня, эксплуатируемого в кислых средах.

Камень, полученный на основе предлагаемого вяжущего, отличаетСя коррозионной стойкостью к действию сред с повышенным содержанием магниевых солей (MgClz и MgSO4) коэффициент стойкости

„„ Ы „„1631049 А1 ной кислоты с температурой «100"С при уменьшении изменения объема и массы искусственного камня, эксплуатируемого в кислых средах. Для этого вяжущее содержит, мас.%: натриевое растворимое стекло

7-9; дегидратированная серпентинитовая порода 11,2-13,8; дегидратированная тальксодержащая порода 2,8-9,2; доменный гранулированный шлак — остальное.

Искусственный камень, полученный на основе вяжущего состава, мас.%: доменный гранулированный шлак 79; дегидратированная серпентинитовая порода 11,2; дегидратированная тальксодержащая порода 2,8; натриевое растворимое стекло (M, = 2,8) 7, после действия кислоты с концентрацией

10 г/л характеризуется коэффициентом стойкости Kc = 1,06, потерей обьема 1%, потерей массы 12,8, а после действия раствора кислоты с концентрацией 20 г/л Кс = 0,98; потеря массы 15%, потеря объема 4%. 4 табл. в 3%-ных растворах Mg Clz u Mg S04 после 12 мес.х ранения изменяется от 0,97 до 1,02.

Недостатком известного технического решения является пониженная химическая стойкость к действию горячих разбавленных растворов кислот, а также значительное изменение объема и массы образцов (более

30 ) при эксплуатации их в кислых средах, Данное явление обусловлено особенностями фазового состава продуктов гидратации рассматриваемого вяжущего, в частности формированием слоистых силикатов магния (серпентина, антигорита, сепиолита), обладающих низкой кислотостойкостью.

1631049

Приготовление вяжущего осуществляют следующим образом.

Предварительно дегидратированную при f; = 700 С серпентинитовую породу и при с = 900 С тальксодержащую породу смешивают в заданном соотношении с высушенным до влажности не более 2-1,5 мас. доменным гранулированным шлаком и измельчают в шаровой мельнице до тонины помола, соответствующей удельной поверхности (по прибору ПСХ-2) не менее

320-350 м /кг. Продукт измельчения затво2 ряют растворами натриевого стекла (М, =

2-2,8).

В табл, 1 приведен химический состав серпентинитовой породы.

В табл, 2 приведен состав тальксодержащей породы, В качестве серпентинитовой добавки могут быть использованы асбест или асбестовые отходы (табл. 1), а в качестве тальксодержащей породы — талькиты с содержанием талька более 75 мас,, (табл. 2).

Образцы вяжущего твердеют как в естественных условиях, так и в процессе тепловлажностной обработки, превращаясь с течением времени в прочный кислотостойкий материал, Механизм гидратации вяжугцего следующий: алюмосиликатное стекло доменного гранулированного шлака и дегидратированные магнийсиликатные породы (серпентинитовая и тальксодержащая} разрушаются натриевым растворимым стеклом с образованием гелевидной фазы, представленной низкоосновными гидросиликатами кальция тоберморитового ряда, армированной кальциймагниевыми гидросиликатами — моноклинными амфиболами типа тремолита СаМ95Я!8(ОН)2, обладающими повышенной кислотостойкостью. В щелочной среде дегидратированный тальк в сочетании с дегидратированной серпентинитовой породой выступает в роли кристаллохимического интенсификатора твердения, способствует направленному образованию силикатных структур типа моноклинных амфиболов.

В то же время, при использовании в составе предлагаемого вяжущего в качестве магнийсиликатной добавки только дегидратированной серпентинитовой породы наблюдается направленный синтез слоистых силикатов магния типа серпентина и антигорита, а при введении только дегидратированной тальксодержащей породы скорость образования моноклинных амфиболов незначительна вследствие низкой основности гидратируемой вяжущей системы.

Образовавшиеся при гидратации предлагаемого состава вяжущего гидратные фазы, включающие тонковолокнистые и плотные разновидности названных минера5 лов, армируют искусственный камень и способствуют получению кислотостойкого материала с высокими прочностными харак теристиками, Технология производства иэделий на

10 основе предлагаемого вяжущего не отличается от технологии производства иэделий на основе других кислотостойких шлакощелочн ых вяжущих.

В табл, 3 приведен химический состав

15 используемых сырьевых материалов.

Кислотостойкость вяжущего в горячих растворах кислоты определяли следующим образом, Из раствора состава 1;3 (вяжущее:пе20 сок) нормальной консистенции изготовляли образцы размером 1Х 1Х 6 см и исследовали их коррозионную стойкость после тепловлажностной обработки в растворах серной кислоты при 100 С.

25 В табл. 4 приведены составы вяжущего и результаты определения кислотостойкости.Техническая сущность изобретения заключается в создании кислотостойкости вя30 жущего, служащего основой для получения искусственного камня, пригодного для эксплуатации в условиях действия горячих растворов кислых сред. Бетоны на основе заявляемого вяжущего могут быть исполь35 эованы в производстве конструкций специального назначения, Формула изобретения

Вяжущее, включающее доменный гранулированный шлак, натриевое раствори40 мое стекло и дегидратированную серпентинитовую породу, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения химической стойкости к действию горячих разбавленных растворов серной кислоты с температу45 рой > 100 С при уменьшении изменения объема и массы искусственного камня, эксплуатируемого в кислых средах, оно дополнительно содержит дегидратированную тальксодержащую породу при следующем

50 соотношении компонентов, мас. :

Натриевое растворимое стекло (Мс = 2-2,8) 7-9

Дегидратированная серпентинитовая порода 11,2-13,8

55 Дегидратированная тальксодержащая порода 2,8-9,2

Доменный гранулированный шлак Остальное

l 63104У

Ф

Z Z Z л л л ссс

m m ж

I- I- Iоои

ООО

=т

S с

IO

O)

O о и

Щ

Е ф о с

S о

М о

Ф

Б

К с1 о и

СЪ Сс

СЧ ср со> I»СЧ

О (/) LD

1 I 3 с с о о

Я

m X

Я о

CL u с m

e u

oss се%

moo

l— - о.

hc 2

mхс( сто с х о

5 9

S л

uum

m o -С -о IO О кхв с фаз юФа

Ф

Z о

Е . ъ

Ф

X

0)

Е

S а с

S

Ш и

Я с !

Ф с

Ф х

m с

Ф m

Е

m а

X щ

m (»

Щ

X оф х 2

m о + х л

CL

IX О

S x

Z щ л х

Ф а ф о C

0 о

Q) C

— u

X S л ф с о

C(Я

CL u с

2 о

X к

Ж

< Z

Я ф ф М

CL CL

Е

Ф э о с о

0) ц)

2 с и л

S C т 0) (< о) CD О1

ОО яо

О

СЧ LD

CD ID cС ) с3

О Са СС> СП

OI LA .

l 3 P) Bog) e ., I LA OOe

СЧ LA CD ,С. L0

СО ВО

СО

1631049

К с

Е

У

Ф с и

О О с

CO .— СО

1 !

r>CO -LAt««»СЧ«-«1

- Cl СЧ С«) С«> а «»

1 1

I ь о

«% «««» «»

1 1 1 1 1

1 1 (I и z и Ф ь

Е о

С:

СО -ЛВ в в lcot co ool coaolotco

1 1 1 1

I 1 1 1 1 1 I 1 1 1 1 I I

СОВ ЛСО

1 1 I 1 1 ш

О

=г !!! о

Щ к

lD

О Ф

II

lA

С > О СЧ

СЧ «»

1 1

1 1 I 1 ь ("),„о, 1 1

СЧ СО,Ь О,„О

11! I I I ! 1

Ф C р S

lO Y

О Ф с

Ф O о с о

С: ь

lA

СЧ

LA WWWLA I Л COIAWLA СЧС С оNLA <О Л ЬЕ

I 1 1 1 I I I I 1 1 1 I 1 1 I 1 I I 1

Ф о с и и о

У У

О ш о и а

I- z

СО СО Во О О о в в о о о

СО 1 ВСО СЧЛ с СО ОВ!О

В ОВОС OCD ОВОВО о «-o«- «-о «-О -О»СОСО В

О«ОВ -В о о о.ц) Ф

z ь а

= с

К «;

В ФФУ

Я r

СО СО аВОСО Î СО ОЕСО ОВ ЬОСО.ЕЕ СО CDr-СЧО

СЧ «С ) СЧ С"Ъ N N ° NN СЧ «СЧ «С Э С Э СЪ С Э N N СЧ СЧ С ) С Ъ ь

IA

СЧ

Щ î

Ь- СО

Z1чС

Ф «(».

Z lI о к

:Т о о оооо о о оооо оо оооо о о оооо

N СЧ СЧ «» N «-N«N N «-N N - СЧ N -N

LA CO

СЧ N

LA CO

СЧ

LA СО

N N

LA CO

N N а

- С«)

m t»

3( а.

Ф и

О и

1:

m а ш

С!. <

s o с(с о

У

2 m

m Ф

У О си с >.о

S Ц 1

О О

Е о, X о

m

1и о и о

lO

z х S

m с Ф

2 с а

Ф

u Iz m

s а

Ц:) С(tI с !Ф

:г с(g N в

СО О с а. о о

У м и

c m д а. о

m I6

ЯЭ II 0

С) ш, фIA СО

ЛО miAe -оу о

Z Ф

Sn a.

У *

Ym l- О О и

Z ш

3 с м и а с m

Ф ю а.

И 0

uI- О

z m щ m

samammо

lI s o к î а. с -асаоФ

Ф + а Ф О Ф гс юс сХ и в Ф ш

О » СЧ

«

«

У О с Ф а

Ф у и и !..

Z Ф °

s a.m

Ю С(СС !

ISO сФа.

ФФО

T4с

lI

«у CO

mN

М а. о

3: и о с

lm л

Ф о

s а. о и

CL

Ф о

zm o а с

У щ Ф

Z u

СЧ Ф

N ш

t- o - д фС

«

У 2 с а.

Ф

У 0 и о

z m

S Q.m а

lISO с . а

ФФО

Tg c

СО

Ф о

S а. о ш

CL

Ф о

Ф О а с

lУ

Щ !. и

1631049

I с

Ф с и

1-1 о

IL

2 и и Ф

Щ у

X а

CL (g N

1о с с

\D

-О. СО С З

CV! !U СЧ С Э ° С 4

I I I I I л аъ

СЧ СЧ

1 1.0 с

Ф

1-С

Ф а с

I 1 I 1 1 (О СО CD I

1 I 1 I I

СО CD I CD I CD

I 1 I 1 1 I,с х

С о х

С щhlO СЧО

\,ф % Ч T

1 1

1 1 1

СЧ

С Ъ !

О

1 х

cU ф

I- и

Ф

Б с о

СЧ О СЧ

I 1 I 1

IDIO I CDLO

I 1 1 1 1

CD O)

CO CD

I 1 ф

IZ

Ф

Ф

CL

cD

СО Л CD CO (О CO .

cD ocDoOo ООО

ID с— л л

ci o л с 3 л

o ci

СЧ

%

c! cl - а% о

5

О

СЧ

СЧЖ1Л :3 СО

CO СЧ CO С1) СЧ,С"» В Л CO cD

СЧNNСЧN Ф С 3

CD CD оо во

Ос

М о

Щ М аO

1- у) Ф - w

X К о s

:Т

ООООО

N -СЧ -СЧ

О О ООООО

СЧ - СЧ - СЧ ОО ОО

СЧ СЧ

1 о

hC

2 ц(щ

X S с.щ х Ф р си с = о

S c(! и о

Б ф

Щ о и о и

LA СО LA СО

N H N СЧ

s т

М о

СГ о с ф о

:У щ о

CL! о

X о Ф

6с

Ф С р Б

hC о Ф с о и

Ф о a о.1-:

Ф о

Iu u о ,М у

0 ф

Iu U

X X

Ф Ф л

К твЕ

& Ф щ с о и o

C о о

2. о

Щ

Iо и

О

ID

LA

N г

О

IA т

IA

СЧ

CO cK

С Щф л- о

X х S о с Ф

2 (: а

:М

> u

u IX Щ я а

СС Я с

Ф Ф

Г: а

CO щ С Ф о

Ф S а о о ф

hC с

Щ CL

1о

Щ IB

Ф о о о

cWcZ u

СЧ IX

CU

% ф л о

IБ

S

Iс Ф

И с

CL

Ф

М

S и !..

X fU

s o.

Ю сК

U S с

Ф Ф

3 =(%

СО "

К

ei CL с» Ф о с и

5С с-..

CU

II»

Щ

m а

С С о s сM

О

cD Ф о и

S а о

Iо

Щ о.

Ф о

ef Е щ ф ос о а 1с-! o

О К

С Щ ф

СО о

I<о

Iс ф

2 с а

„и

u +

S CI. cU

Ю СГ С

cc s o с а

ФФО С(с

CL

Ф о и

hC р с

Щ

IIcU

CL m

С С

s o

СС

L0

О о

S

CL о и

cU

CL

Ф о

Ф о а щ Ф

Х и

1631049

I а (:

Ф с и о о (= а

LO

СЧ СО Ю N()СО СЧ - N С) (б С)

I ! лв

N С Э ! I

Cl С Ъ М ! !

u z и Ф

Щ

CL

Ф

Iо с

Ю Ю (ОСО OIO

% % Т СЧ СМ СМ -СМ ! I I ! ! I I

Ф % б !

Ш о

:Т

CII

Щ аа

Б

lO о Ф

Щ Л а т

Ю

Ы со Ю л IOCDCD OOn

Ф NСМN ! !

I б I !

СОс» N ! I

Ф

C бо

0 о Ф а с

CL И

Ф о о

Е:

Lo e (D со Юв

I I I !! (D

1б о ( о и

Y Б

o m (v (L

Б

X (сб (О С (ÑÎ л (с! С Ъ i- СЧ lO

lA (D lA CD Л-Ж ю ю ci ooo ooci(А Ф

Л cD

ЮЮ

m Ф

Б Л

=б вЕ е„

Щ

3 с ЮСОСО ЛСОЮ в (О О O всОВ СОВа, ю ю ooo cioc т

lO

В N в в

ЮЮ

Щ бб аO

Ф (Z о Б ь :Г ю о о ю ooo ooo

N - СМ СМ - N — СМ

ЮЮ

- N

СМ - СЧ

С4

OD

I аЮ

v

Щ

Е о

I»

5. >

М

Ф

Iи о

Ф о

Ф

Б о а с

Щ Ф

Z u

Ф о

Ф

Б О аc х (0 Э

Z o бБ

Д Y

z щ

z c

Q) 3

X бБ о Г z! о

М

2 0 Щ

CU б (Ф м .д IБаИ а: о

Б с(!

О о

Lo а

Щ (о о

Б

I (Ф

3, (=, CL

Ф и

v (-:

X Щ

s а

Ц„> 3 а S

Ф Ф

:Г С

5 ео Щ

-М

СO CL с Q) о

Е и

IС0 со о.

С С; о s о е.(ц С (.Х в

Щ (Q

m о о

Г +CL с а Б с о о:"

m (x о m о. а. а

Щ о,Б с „

2 z C0

ЩФ Ф (с ((с » щ Ф

3. (- Ф и > Б о C0 „O O Z

aZ vUCz а cg

Щ

* о

Х CL. щ о

m (: о а ащ

Б m (- о

Щ Iа S

С

Б (»

С

Ф о

Б

CL о

Ф

Iv

Щ а . lO

LO о а

S с

Щ

Ф о, Е

Б

CL о о

CQ

CL а Щ

Щ

z o х а

m o

m о а о. щ

Б Ф (- о

Щ Iо S

S

Ф Ф (= (=