Вяжущее

 

Сущность изобретения: вяжущее содержит ваграночный граншлак 60-77%, имеющий фракционный состав: 0,06-0,07 мм 5- 15%, 0,07-0,08 мм 70-80%, 0,08-0,095 мм 10-13,5% и 0,095-0,1 мм 1,5-5%, портландцемент 4-6%, отработанная формовочная смесь 10-15%, электросталеплавильный шлак окислительного процесса вторичного периода 4-9%, щелочной компонент (на сухое ) остальное. Вяжущее готовят смешением фракционированного ваграночного граншлака с остальными совместно молотыми составляющими с последующим затворением раствором щелочного компонента. Характеристики вяжущего: расплав конуса/р/м 179-185 мм/37-38%, трещиностойкость через 27 суток, 1,65-2,17 МПа, после ТВО и 28 CVTOK 1,82-2,47 МПа, прочность после ТВВ 52,5 120 МПа. 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

csI>s С 04 В 7/153

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4826397/33 (22) t 6.04,90 (46) 07.09.92. Бюл. N 33 (71) Киевский инженерно-строительный инстйтут (72) 0.Н.Петропавловский, Ж.В.Скурчинская, Е.С.Кавалерова и С.Л,Кириллов (56) Авторское свидетельство СССР

М 607810, кл. С 04 В 7/14, 1976.

Авторское свидетельство СССР

М 986889, кл. С 04 B 7/14, 1980.

Авторское свидетельство СССР

% 135137, кл. С 04 В 7/14, 1986. (54) ВЯЖУЩЕЕ (57) Сущность изобретения: вяжущее содержит ваграночный граншлак 60-77%, имеюИзобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к шлакощелочным вяжущим на основе кислых ваграночных шлаков. и может быть использовано при изготовлении растворов и бетонов на его основе.

Известно вяжущее, включающее ваграночный шлак. цементную пыль-унос и портnàндцемент.

Известно вяжущее, включающее ваграночный граншлак, силикатное или карбонатное соединение щелочного металла и доменный граншлак при следующем соотношении компонентов, мас,%: ваграночный граншлак 45-80, кальцинированная сода или метасиликат натрия 5-10, доменный гран шлак 10-50.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является вяжущее. включающее, мас. : ваграночный. Ы 1759803 А1 щий фракционный состав: 0,06-0,07 мм 515%, 0,07-0,08 мм 70-80, 0,08-0,095 мм

10-13,5 и 0,095-0,1 мм 1,5-5%, портландцемент 4-6%, отработанная формовочная смесь 10-15, электросталеплавильный шлак окислительного процесса вторичного периода 4-9, щелочной компонент (на сухое) остальное. Вяжущее готовят смешением фракционированного ваграночного граншлака с остальными совместно молотыми составляющими с последующим затворением раствором щелочного компонента.

Характеристики вяжущего: расплав конуса/р/м 179-185 мм/37-38%, трещиностойкость через 27 суток, 1,65-2,17 МПа, после

ТВО и 28 счток 1,82-2.47 МПа, прочность после ТВВ 52,5 120 МПа. 4 табл. граншлак 30-40: щелочной раствор — маточ- д, ная жидкость 4-11; портландцемен — 10- t5; золошлаковая смесь остальное.

Недостатками известного вяжущего являются низкие пластичность и трещиностойкость. ф

Целью изобретения является повышение пластичности и трещиностойкости, (р3

Поставленная цель достигается тем, что вяжущее, включающЕе ваграночный граншлак фракционного состава, мас.%: 0,06-0,07 мм — 5-15, 0,07-0,08 мм — 70-80, 0,08-0,095 мм

10-13,5 и 0,095 — 0,1 мм 1,5-5 щелочной компонент, портландцемент и кремнеземисто: шлаковую добавку, содержит в качестве кремнеземисто-шлаковой добавки отработанную формовочную смесь и злектросталеплавильный шлак окислительного процесса вторичного периода при следующем соотношении компонентов, мас.%:

1759803. Ваграночный граншлак 60-77

Портландце мент 4-6

Отработанная формовочная смесь 10-15

Указанный злектроста- 5 леплавильный шлак 4-9

Щелочной компонент на сухое Остальное

Пример. Нижние пределы вяжущей композиции обусловлены повышением вяз- f0 кости цементного теста, верхние пределы— снижением трещиностойкости цементного камня.

Указанная цель достигается за счет особенности компонентного состава вяжущего 15 и оптимизации структуры твердеющего конгломерата. Так. фракционирование основ. ного компонента вяжущей системы создает условиедля направленного процесса протекания реакций взаимодействия жидкой фа- 20 зы с зернами гидратируемого материала, обеспечивая оптимальную скорость образования гелевидной массы. что способствует повышению нэ стадии формовэния пластичности цементного теста. Присутствие порт- 25 ландцемента, формовочной смеси и электросталеплавильного шлака способствует повышению скорости кристаллизации и уплотнению вяжущей композиции за счет формирования на стадии схватывания це- 30 ментиого теста алунитоподобных минеральных фаз, служащих центрами кристаллизации и создающих внутреннее напряжение, обеспечивающее эффект самоуплотнения, что повышает степень со- 35 вершенства структуры конгломерата и трещиностойкость вяжущего.

В качестве компонентов вяжущего используют ваграночные шлаки от выплавки чугуна и стали, портландцемент, электро- 40 сталеплавильные (кристаллические) шлаки и формовочную смесь — отход производства чугунных и стальных отливок, Химический . состав указанных компонентов приведен в табл.1. 45

В качестве щелочного компонента используют соду, содощелочной сплав, жидкие стекла с силикатным модулем Mc = 1-3.

Вяжущее получают путем смешивания предварительно размолотого и расфакцио- 50 нированного шлака с молотыми совместно электросталеплэвильным (кристаллическим) шлаком, формовочной смесью (землей) и портландцементом и последующего затворения смеси раствором соединения 55 щелочного металла, Помол, отбор и фракционирование ваграночного шлака осуществляют на помольном оборудовании, укомплектованном сепарирующим механизмом и механизмом отбора фракции, 60-77

4-6

Используют ваграночный шлак минского тракторного завода, электросталеплавильный кристаллический шлак Жлобинского металлургического комбината, портландцемент Белгородского цементного завода, Химический состав указанных материалов приведен в табл,2.

Помол шлака и компонента осуществляют в лабораторной шаровой мельнице, фракционирование молотого алака осуществляют ситовым способом.

Активность вяжущего определяют в соответствии с требованиями ГОСТ 310.4-81 и . РСТ УССР 5024-84*, Вязкость цементного теста определяют по расплаву стандартного конуса при одинаковой влажности (Р/LLI отношения) вяжущей композиции в соответствии с ГОСТ 310.3-76", Трещиностойкость определяют по методу МИИГ.

Испытание вяжущего по аналогу проводят аналогично. В качестве доменного гранулированного шлака используют граншлак

Днепропетровского металлургического завода состава, мас.%: А120з 6,96; Т102 0,37;

Ре20з 0,92; Са0 45,5; Mg0 0,47; ЯОз 3,02;

Мп0 1,48; Si02 остальное.

Вяжущее готовят следующим образом.

Ваграночный и доменный шлаки сме; шивают и подвергают совместному помолу до уд. = 340 м /кг, при этом рассев продукта

2 помола по фракциям показал наличие следующих фракций, мм . мас.%: 0.06< фр<

0,08-96,5, 0,08 < фр < 0,090-3,5. Продукт помола затворяют раствором соды и метасиликата натрия. Результаты сравнительных испытаний приведены.в табл.4, Фракционные составы ваграночного шлака — в табл.3.

Преимущества описываемого состава вяжущего над известным заключаются в части повышения эластичности цементного теста и трещиностойкости цементного камня над известной композицией, Формула изобретения

Вяжущее, включающее ваграночный граншлак фракционного состава, мас. :

0,06-0,07 мм — 5-15; 0,07-0,08 мм — 70-80;

0,08-0,095 мм — 10-13,5; 0,095-0,1 мм — 1,5-5, щелочной компонент, портландцемент и кремнеземисто-шлаковую добавку, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения пласгичности и трещиностойкости, оно содержит в качестве кремнеземисто-шлаковой добавки отработанную формовочную смесь литейного производства и электросталеплавильный шлак окислительного процесса вторичного периода при следующем соотношении компонентов, мас. :

Указанный ваграночный гран шлак

Портландцемент .

1759803

4-9 леплавильный шлак

Щелочкой компонент (на сухое) Отработанная формовочная смесь литейного производства

Указанный электростаОстальное

Таблица

Компонент еякущего с Сос

Содермание оксидов, нас.2 (--т — -------- — -- — - а

Каопии

31 а«еоа (гоке,оа1п,о ( () Сас (НКО т«ое «4 о

Ваграночннд грвнюлак

Следи 0,1-0,72 0,09-0,6 1-2,5

I4-l9

5 18

40-57 15-34

1-3 тг

Электросталеппа. еильннд алак акислитепьного

Процесса вторичного периода (крмсталлическид) 18,85

20,1

0,1-0,2

2-4

li1 7

0,53

42,7

18.4

28,9

82-85

21-24

2 2

4:98 ,15

4-8

10,9

7 1

2-3

10-12

0,1-825

0,4-1 0,3-1

0э 1

0,5-5

0,1-0,2

53-66

Формовочная смесь

Портландценент

0,2-0,.5 1-2,5

П р и н е ч а н и е. Хии.состав чаплина, мас.2: л«ео«39,6; Иле 46,S« И О 13.9

Т а б п и ц а 2

Каиненование материалов

Содервание оксмдоа, нас.2 ч

А1то« Реоьрееот (Пео $ S09 ) Г I т(о ппп Назут Кьопнн

Заграночнмд гранвлак

44 14 20,4

85 0,2

8,0 18,9

0,15

0,8

0,25

2,2

0,72

2,47

0,5 чормовочнвя спесь

0il

2,3

Кристаллический влек

2,0 19.5

5,47 5,10

24,2 45,3

20,08 64,20

6,9

«Ф0

0,73

I6i2

Портлвмдценент

0,63 .

1,2

Г а 6 л„и уа м2/кг Содержание фракций, мас.3

Номер фракцион ного состава

О,ОЭ50,1 мм

0,06- 0,07-, 0,080,07 мм 0,08 мм 0,095 мм

285

270

285

270

278

285

278

270

3

5

7

9

11

12

13

14

16

5

5

l5

5

l5

l0

8 0

10 l3,5

13,5

13,5

13,5

13,5 ,11,75

11,75

11, 75

11, 75

13,5

5

1,5

1,5

5 . 5

1,5

1,5

1,5

3 25

3,25

5

3,25

3,25

1,5

1759803

Таблица 4

Состав

Состав вяжущего мас.k

28 сут. TBO+28 сут ест.тв.

333

52,5 122

333

1,75

1 9

65,0

182

1,78

2,0

1,75 ?,1

70,6

121 179

ЗГ 33!

333, Содое1елочной плав 5

1,82

68,0

1,65

122

333

74,0

333

2,2

122

3Е

1,77 1;95

50,0 122 180

333 313

65,0 123 182

333 38

1 82 2,2

100,0 125 185 2,0

2,4

2,45

Ваграночный шлак 67

105,0 125 185 2,1

1 i5,О

125 185 2 15 2,47

37,5 Зт э

60 102, 5 124, 5 182, 5 ?

102,5 124,5 182,5 2,05 2,45

37 37

Ваграночный шлак 60

Портландцемент 6

Кристалл. шлак 9

Формовочная земля 15

Содощелочной плав 10

Ваграночный шлак 67

Портландцемент 5

Кристалл. шлак 7

Формовочная земля 13

Содощелочной плав 8

Ба-р очный шпак 77

Портландценент 4

Крис вял.электросталсплав.шлак 4

Фврноввчизя Вемпя !О

Ваграночный шлак 60

Портландцемснт Ь

Кристалл.эл.сталеплавильный шлак 9

Формовочная земля 15

СЩП 10.Оаграночный шлак 77

Портландценент 4

Кристалл.эл,сталеплавильн. шлак 4

Формовочная земля 10

СЩП-5

Ваграночный шлак 60

Портландцемент 6

Кристалл.эл.сталеплав. шлак 9 формовочная земля 15

СЩП-10

Ваграночный шлак 77

Портландцсмент 4

Кристалл.эл.сталеплав. шлак 4

Формовочная земля 1О

СЩП-5

Ваграночный шлак 60

Портландцемент 6

Кристалл.зл,сталеплав. шлак 9

Формовочная земля 15

Иетасиликат натрия 10

Портландцемснт 5

Кристалл,эл .сталеппав . шпак 7

Формово чная земля 13

Иетасипикат натрия 8

Оаграночный шлак 77

ПортландцсмсHT 4

Кристалл.эл.сталеплав. шлак 4

Формовочная земля 10 Иетасиликат натрия 5 !аграновский шлак 60

Портпандче <ест 6

Кристалл.эп.сталсплав. шпак 9

Ф рмовочняп земля l)

Ме асиликат на рия 10

Прочность при сжатии после ТВО, ИПа

Расплыв конуса, мм

Р/ш, Расплыв конуса, мм

Р/ш, т. по

РСТ

5024-83

Характеристика трещиностойкости ИПа

1759803

Ваграночный шлак 77

Портландцемент 4 . Кристалл.эл.сталеплав. шлак 4

Формовочная земля 1О метасиликат натрия 5 е

Ваграночный шлак 60

Портландцемент 6

Кристал.эл,сталеплав. шпак 9

Формовочная земля 15

Метасиликвт матрия 10

Ваграночный шлак 77

Портландцемент 4

Кристалл.эл.сталеплав. шлак 4

Формовочная земля 10 метасиликат натрия 5

117,0

2,47

2,17

124 182

37 37

109,0

2,38

2,0

120,0 125 185

37;5 37,5

2,08 2,43

Ваграночный шлак 60

Портландцемент 6

Кристал.эл.сталеплав. шлак 9

Формовочная земля !5 !!!идкое стекло 10 (Мс =2,8)

Ваграночный шлак 67

Портландцемент 5

Кристалл.эл,сталеплав. шлак 7

Формовочная -земля 13

Щидкое стекло 8 (Мс 2 ° 8) 65

122,5 180,5

38 .%

1,9

2,1

72,5

181, 5

33!

23,5

38 — 1, 92

2,12

1,92 2,15

Ваграночный шлак 77

Портландцемент 4

Кристал.эл.сталеплав. шлак 4

Формовочная земля 10

80,0 123 182

38 333

Видное стекло 5 (м 2,8) Прототип

30,6 114 165

33 33

Портландцемент 10

: Эолошлаковая смесь 56

Ваграночный шлак 30

Щелочной компонент 4

1,2

1,25

115 166,5 1,2

31Г ЗВ l

42,5

Портландцемент 15

Золош. смесь 34

Ваграночный шлак 40

Щелочной компонент 11

1,30 а

Пластичность теста исследуемых составов, определенная по методике приведенной нлрактикум по химической технологии вянущих материалов "0.M.Üóòò, В.В,тимашев, М., нВысшая школа", 1973, с. 190-!91.

Составитель С.Кириллов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор И.Шулла

Редактор

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

Заказ 3152 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открь1тиям при ГКНТ СССР

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