Способ получения вяжущего
Сущность изобретения способ получения вяжущего путей помола высушенного шлака или шлака и поргландцементного клинкера до удельной поверхности 240-260 м2/кг, затем введение девятиводного метасиликата натрия в количестве 1-5 мас.% и воды в количестве 0,5-1 % от массы молотого компонента и совместного помола до удельной поверхности 300-320 м /кг с последующим затворением раствором щелочного компонента. Характеристики способа: прочность 25-100 МПа, экзотермич 3 сут 8-23 ккал и 7 сут. 12-30 ккал, деформации набухания 0,02-0,045 мм/м 3 табл
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (si)s С 04 В 7/153
ГОСУДАРСТВЕНН61Й КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4818340/33 (22) 23.04,90 (46) 07;09.92. Бюл. ¹ 33 (71) Киевский инженерно-строительный институт (72) П.В.Кривенко, О.Н.Петропавловский, Ж.В.Скурчинская, И,В.Белицкий и С.Л.Кириллов (56) 1. Глуховский В,Д. и др. Шлакощелочные бетоны на мелкозернистых заполнителях. Киев, 1981, с.49, 2. Авторское свидетельство СССР
¹ 881036, кл. С 04 S 7/14, 1980.
3. Авторское свидетельство СССР № 808415, кл. С 04 В 7/14, 1979.
Изобретение относится. к п ром ы шленности строительных материалов и может быть использовано при производстве вяжущего бетонов и конструкций на его основе.
Известен способ получения вяжущего, включающий совместный помол гранулированного шлака и негигроскопичного щелочного компонента с последующим затворением продукта помола водой.
Известен также способ получения вяжущего, включающий совместный помол шлака с карбонатным щелочным компонентом и последующим затворением продукта помола раствором несиликатного щелочного компонента, Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения вяжущего путем совместного помола высушенного шлака с силикатглыбой, до ЯУд. = 280,0-500.0 м /кг и, Ж„„1759802 Al (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЯЖУЩЕГО (57) Сущность изобретения: способ получения вяжущего путем помола высушенного шлака will шлака и портландцементного клинкера до удельной поверхности 240-260 л /кг, затем введение девятиводного метасиликата натрия в количестве 1-5 мас.% и воды в количестве 0,5- i% от массы молотого компонента и совместного помола до удельной поверхности 300-320 м /кг с последую2 щим затворением раствором щелочного компонента. Характеристики способа: прочность 25-100 МПа, экзотермия 3 сут. 8-23 ккал и 7 сут. 12-30 ккал, деформации набухания 0,02-0,045 мм/м. 3 табл. затворения продукта помола раствором жидкого стекла.
Недостатками известного способа являются повышенные зкзотермия и деформация набухания на ранних стадиях твердения.
Целью изобретения является снижение зкзотермии и деформаций нэбухания на ранних стадиях твердения.
Поставленная цель достигается тем, что в способе получения вяжущего путем совместного. помола с девятиводным метасиликатом натрия высушенных шлака или шлака и портландцементного клинкера до удельной поверхности 300-320 м /кг с последующим затворением раствором щелочного компонента предварительно шлак или клинкер размалывают до удельной поверхности S =
=240,0-260,0 м /кг затем вводят указанный силикат в количестве 1-5 мас,% и дополни1759802 тельно воду в количестве 0,5-1,0 мас. от массы шлака или шлака и клинкера.
Присущий изобретению эффект достигается способом введения, количественным соотношением и компонентным составом добавок. Граничные значения компонентов обусловлены созданием оптимальных количеств жидкой фазы и процессов химических взаимодействий, протекающих на конечной стадии помола компонентов, при этом верхние пределы ограничены повышением слеживаемости вяжущего, снижением проч ностных свойств и повышением деформаций набухания, нижние пределы повышением экзотермии.
В результате ввецения на второй стадии помола метасиликата и воды в указанных пределах создаются условия перехода в жидкую фазу ионов Са и Na с протеканием между добавкой и алюмосиликатным компонентом обменных реакций, обусловливающих образование низкоосновных натриево-кальциевых гидросиликатов в гелевидном состоянии, распределяющихся во время помола по всему объему вяжущей системы. В результате создаются условия снижения основности вяжущей композиции, предопределяющие снижение экзотермии прй гидратации и твердении.
Повышение объема гелевидной фазы на начальных стадиях твердения обеспечивает уплотнение вяжущей системы и снижение микропористости, способствует снижению влагонасыщения цементного камня.
Пример . Алюмосиликатный компонент из группы: шлакоклинкерная смесь, доменный гранулированный шлак, шлак стэлеплавильного производства, высушенный до влажности не более 1 мас.% подвергают помолу до Зуд, = 240-260 м /кг, затем в мельницу подают девятиводный метасиликат натрия в количестве 1-5 мас. в гересчете на сухое вещество от массы алюмосиликатного компонента и воду в количестве 0,5-1,0 мас. также от массы алюмосиликатного компонента, и производят домол всей композиции до Sóä. = 300-320 г м /кг. Продукт помола затворяют раствором соединения щелочного металла карбонаты, силикаты натрия или калия.
В качестве исходных алюмосиликатных материалов используют клинкер Белгородского цементного завода. доменные гранулированные шлаки Запорожского и
Челябинского металлургических. комбинатов, мартеновский отвальный шлак Запорожского металлургического комбината, химический состав которых представлен в табл.1.
5
В качестве соединений щелочных металлов используют соду кальцинированную (ГО СТ 5100-85Е), метасиликат натрия, силикат натрия растворимый (ГОСТ 13079-81) с
Мс = 2,8 и силикат-глыбу Киевского стекольного завода с силикатным модулем 2,85.
Вяжущее изготавливают по вышеописанной технологической схеме, после введения добавок и домола до $уд. = 350,0
2 м /кг, полученную смесь затворяют раствором соды плотностью 1150-1200 кг/мз, метасиликэта натрия плотностью 1200-1250 з кг/м или жидкого стекла плотностью 12501300 кгlм . Вяжущее по прототипу готовят з по методике, описанной в материалах заявки, при этом удельная поверхность молотых совместно гранулированного шлака и силикат-глыбы составляет 320 м /кг, Продукт по2 мола затворяют раствором метасиликата натрия плотностью 1250 кг/м или промышленным жидким стеклом плотностью 1300 з кг/м, Изготовление образцов вяжущих для испытания осуществляют в соответствии с
ГОСТ 310.4-81 и ТУ 67- l020-89, Экзотермию определяют по ГОСТ
310.5-80. Деформации набухания определяют по методике, описанной IO.Ì.Áóòò и др.
Практикум по химической технологии вяжущих материалов. M.. Высшая школа, 1973 г, с.229-240, Состав продуктов помола приведен в табл.2.
Результаты испытаний вяжущих, проведенные в равнозначных условиях, приведены в табл.3.
Результаты испытаний вяжущего подтверждают преимущества предлагаемого способа получения вяжущего над известным в части снижения экзотермии вяжущего и деформаций набухания на ранних стадиях твердения, Формула изобретения
Способ получения вяжущего путем совместного помола с девятиводным метасиликатом натрия высушенных шлака или. шлака и портландцементного клинкера до удельной поверхности 300-320 м /кг с последующим затворением раствором щелочного компонента, о т л и ч а ю щ и и с,я тем, что, с целью снижения экзотермии и деформаций набухания на ранних стадиях твердения, предварительно шлак или шлак и клинкер размалывают до удельной поверхности 240-260 м /кг, затем вводят указэн2 ный силикат в количестве 1-5 мас. от массы шлака или шлака и клинкера и дополнительно — воду в количестве 0,5-1,0 мас. от массы шлака или шлака и клинкера.
1759802
Таблица I
Алюмосиликатный компонент Содержание оксидов, мас.3 т --т------- — -- — г-- — -- шлака
SiO< А1 0 FO+Fe0 CaO ) 1100 ) SO> lfnO п.п.п.
1,62 0,62
О, 73 2,41
20,08 5,47 5,10 64,20
Клинкер
Запорожский доменный шлак
6, 1 2,25 47,7 2,9 2,5 1,5 - 1,4 1,21
35,65
15,0 0,7
Челябинский доменный шлак
3 8,4
36,2 7,96 2,09
0,82
O,65Т4,7 2,12 23,15 3",22 9,34
Запорожский мартеновский отвальный шлак
5,I О,II - 2,62
Таблица 2
Алюмосиликатный компонент> содержание, мас.3
Состав
Силика тглыба, мас.3
Оода, мас.3
Девятиводный метасиликат натрия, нас ..ь
Челябинский доменный шлак
Клинкер
Домен. гран. шлак
Эапорожск.
Мартеновский шлак
28,3
29,4
94,5
98,0
94,5
96,3
98 О
Прототип
77,8
22,2
31,6
11
68,4
Таблица 3
Сроки с
Состав вяжущего начало ч.мин
Кальцинированная сода р 1150
Нетасиликат натрия
2
4
6
7 .
9
1
3
5
7
9
10.
94 5
98,0
96,3
66,2
68,6
2-00
1-20
1-40
1-40
1"20
2-30
1-50
1-50
1-40
1-20
6-50
6-00
6-10
5-50
5-30
6-I5
5-30
4-10
3-50
3-15
56,0
65,0
63,0
42,5
60,0
66,5
25,0
30,8 .
28,0
1
5
5
3
10 15
12 18
10 16
12 18
14 20
8 12
10 15 .
12 16
14 17
16 22
0,5
1,0
0,7
0,5 l,0
0,5
1>0
0 5
0,7
1,0
0,03
0,042
0,052
0,032
0,044
0,032
0,036
0,044
0,046
0,05
1759802
Продолжение табл, 3
7 j >
62,0
68,5
68,0
54,0
56,0
70,0
86,0
35,0
40,0
38,0
66,0
7о,о
65,0
50,0
54,0
68,4
69,5
22
24
0,020
Иетасили- 1-50 кат натрия 1-00
1200 1-20
1-00
0-55
1 50
1-20
1-00
0-55
0-50
3-20
3-15
3-15
4-00
3-20
4-50
4-20
3-25
3-10
3-10
2
4
6
8
10
О, 024
17
17
14
12 15
17
18
0,03
18
18
27
1
3
5
7
9
1"50
1-00
1-10
1-00
0-50
1-45
1-00 о-55
0-50
0-45
Жидкое стекло (Ис=2,8) р =1250
18
22
3 10
3-00
3-05
3-30
2-70
3"50
3-00
1-50
1-20
l-2О
28
18
24.
40,00
45,о
42,0
40,0
55,0
48,4
58,5 бб,o
20,0
32,070,0
79,0
85,4
78,о
22
7-00
7-10
6-50
7-20
6-10
4-20
4-0 О 2
6
8
Сода каль-. цинироаанна я
1200
1 50
1 35
1-35
2-10
1"35
1-20
1-15
12
16
14
18
16
1-45
1-25
3-25
3-40
3-40
4-45
4 30
2 "50
2-40
2-00
Иетасиликат натрия р 1250
2
3 б
8
10
1-30
1-40
1-25
1-00
100,0
35,0
45,0
40,0
65,0
72,5
78,о
57,0
60,0
40,0
47,2
46,0
22
0-55
0-55
2-00
2-10
1-45
2-30
2-20
1-45
1-40
1-40
18!
3
7
9
1-15
1-00
0,52 l 50
1-00
О 55
0-52
0-45
22
25
Прототип
0-,3.0 .
0-35
78. 5
72,0
62
0-50
1-00
11
0,10
0,12
Иетасиликат натрия
) =1250
Жидкое стекло (Ис 2,8)
Р=13ОО
47
56
0-40
0-55
l1
0-25
0-30
50,5
45,4
0,15
0,18
Составитель Т.Мельникова
Техред М,Моргентал
Корректор И.Шулла
Редактор
Заказ 3152 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
18
22
22
18
24
24
26
26
21
28
28
28,5
27
22 . 26
28
О, 024
0,03
0>026
0,028
0,03
0,038
0,042
0,025
0,03
0,034
o,î3
0,036
0,34
0>032
0,036
0,045
0,06 о,о35
0,045
0,05
0,04
0,042
0,05
0,06
0,028
0,032
0,04
0,034
0,038
О, 035
0,044
0,05
0,03
0,035
o>О45
0,04
0,045
0,042
О, 049
0,054
