Способ активации минерального мелкого заполнителя бетона

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)с С 04 В 20/10

ГОСУДАРСТВЕН1ЫИ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

° т.лг-," .s,t t

Г «ь - 1.. а г . .:

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4686859/33 (22) 27.04.89 (46) 23.01.92. Бюл, МЗ (71) Краснодарский политехнический инстиТУТ (72) В.Ф.Черных, А.Ф.Маштаков, Г.Л.Лошкарев и Ю.Г,Михайленко (53) 666.972 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ю 727595, кл. С 04 В 14/06, 1978.

Авторское свидетельство СССР

N . 1004308, кл. С 04 В 14/06, 1981. (54) СПОСОБ АКТИВАЦИИ МИНЕРАЛЬНОГО МЕЛКОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ БЕТОНА (57) Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для гидравлической активации

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для гидравлической активации мелких заполнителей бетона, в частности кварцевых и карбонатных ческсв.

Цель изобретения — повышение гидравлической активности заполнителя при повышении прочности изделий на его основе и снижение энергозатрат.

Пример реализации способа.

Пробу заполнителя помещают в тигель и нагревают в муфельной печи, поднимая температуру в течение 1 ч и выдерживая при заданной температуре в течение 30 мин (при использовании других агрегатов, например вращающейся печи, это время может быть сокращено до 5 — 15 мин). Температуру измеряли с помощью термопары, устанавливаемой внутри муфельной печи.

» . Ы 1706990 А1 мелких заполнителей бетона. в частности кварцевых и карбонатных песков. Для повышения гидравлической активности заполнителя при повышении прочности изделий на его основе и снижения энергозатрат, термообработку кварца и известняка проводят при температурах соответственно 300—

350 С и 400 — 450 С, обеспечивающих переход электронно-дырочных центров заполнителя в парамагнитное состояние. Прочность на сжатие образцов бетона на обработанном кварцевом песке составляет 19,5 — 21,6

МПа, а на обработанном известняковом песке-15,2 — 16.2 МПа. При этом сокращаются энергозатраты на термообработку за счет снижения температуры до 300 — 450 С. 1 табл.

Степень термообргботки контролировали по увеличению концентрации парамггнитных час-.и» ь заполнителе.

Для этого пробу заполнителя, обработанного при определенной темпера,ое, помец,али е камеру пр,Gopa Э,Р-сп:,ipot1E ра

Минск-22М.

Для кварца о росте числа парамггнитных центров свидетельствует резкое увеличение интенсивности линии с 9-фактором, равном 2,00; для известняка — псявление линии между синглетами i„"åòüåé и четвертой свесктонкой структуры (CTC) с g-фактором, равным 2,03.

Величина навески 50 — 100 мг, время снятия спектрограмм — 1 — 3 мин, что позволяет проводить оперативный контроль за термообработкой.

С помощью ЭПР-спектроскопии установлено, что в зависимости от природы заполнителя перевод электронно-дырочных

1706990

„ентров в парамагнитное состояние осуществляется при разных темпера1урах: для кристаллов кварца — при 300 — 350 С, для кристаллов известняка — при 400 — 450"С.

Результаты испытаний образцов бетона на активированном заполнителе представ.лены в таблице.

При использовании термообработанного кварцевого песка прочность образцов бетона в балочках 4х4х16 см составляет 19.5—

21,6 МПа при сжатии, а при использовании известняковой фракции прочность составляет 15,2 — 16.2 МПа. 3а счет уменьшения температуры термообработки до 300—

450 С снижаются энергозатраты на активацию заполнителя.

Проба неактивированного кварца при контакте с водой приобретает отрицательный заряд, величина которого с течением времени уменьшается, и через 35 — 40 мин гидратации поверхность кварцевых зерен становится электронейтральной. Проба активированного кварца приобретает небольшой по величине положительный заряд.

Значительно отличается термоактивированный кварц по величине и кинетике адсорбции.

В случае термоактивации кварца повышается значение рН на границе раздела фаз: кварц — вода.

При исследовании известняка бидиффе рен циал ьн ым поте н циометрическим методом также установлены заметные отличия в гидратационных свойствах. В активированном известняке в течение всего времени отмечается повышенное значение рН, на кривой адсорбционног0 потенциала имеется более четко выраженный максимум в начальный период гидратации.

5 При измерении потенциала поверхности р наблюдается более быстрое достижение максимума у термоактивированного известняка, причем разница в значении потенциала сохраняется в течение всего на10 блюдаемого периода гидратации. Это можно объяснить более интенсивными поверхностными процессами на активных центрах зерен известняка, образовавшихся в результате термоактивации.

15 Исследования гидратационных свойств кварца и известняка позволили установить, что термоактивированные заполнители могут быть эффективно использованы в бетонах и растворах.

Формула изобретения

Способ активации минерального мелкого заполнителя бетона, преимущественно кварцевого и карбонатного, путем термиче25 ской обработки, отл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения гиравлической активности заполнителя при повышении прочности изделий на его основе и снижения энергозатрат, термообработку кварца и из30 вестняка проводят при температурах соответственно 300 — 350ОС и 400 — 450 С, обеспечивающих переход электронно-дырочных центров заполнителя в парамагнитное состояние.

17069а0

Пока se телм

Примеры реализации предла способа Известмыд способ гаеиого

Онд используемого минерального заполнителя: кварцевый песок и ш l 2 известнякоеыд Фракции

0-5 ми (+ да), - нет)

Резин термаюбработки, обеспечиваквамд перевод зле кт ром но-дырочных цемтров заполнителя в пароиагнмтмое состояние: температура,.С

300 350 400

500 продоляительность обработки, мин

30 30

30 30

Результаты иствгтания образцов пропаренного бетона мз равноподвияных

cweceie на основе портландцемента N400 и обработанного заполнителя

1:2 в балочках 4x4xl6 си: прочность, йПа, при скатим

19,5 21,6 15,2 16,2 18,4 14,3 при изгибе

5,0 5 ° 3

4,0 4,3 4.9 3,7

Составитель В.Образцов

Редактор М,Янкович Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О.Кравцова

Заказ 237 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101