Вяжущее

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к шлакощелочным вяжущим, и может быть использовано при изготовлении бетонов на их основе. Цель изобретения - повышение адгезии к арматуре при переменном увлажнении . Вяжущее содержит, мас.%: сталеплавильный шлак, содержащий (А1аОз + FeO) 13-20 мае. %, 85 - 90, жидкое стекло (на сухое) 7 - 10 и водный раствор бромида калия или иодида натрия или калия 3-5. Вяжущее обеспечивает атмосферостойкость 350 - 550 ц, адгезию к арматуре при переменном увлажнении 3,2 - 4,2 МПа, потерю массы 3 табл. арматуры 0,18 - 0,22 г/см

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s С 04 В 7/153

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 с о (л) Î !

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4802748/33 (22) 12.01.90 (46) 23,09.92. Бюл. ¹ 35 (71) Киевский инженерно-строительный институт, (72) В. Д. Глуховский, О. Н, Петропавловский, Г. В. Румына, Л. А. Шейнич, В, А. Соколовская и И. А, Жураховский (56) В. Д. Глуховский и др, Шлакощелочные вяжущие и мелкозернистые бетоны на их основе, Ташкент, 1980, с. 152 — 153, 164.

Авторское свидетельство СССР

N 1379276, кл. С 74 В 7/14, 1985.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1636368, кл, С 04 В 7/153, 1988. (54) ВЯЖУЩЕЕ

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к шлакощелочным композициям, и может быть использовано при изготовлении бетона на их основе, Известно вяжущее, включающее сталеплавильный шлак и 5 — 15% щелочного компонента, в том числе силикатных и несиликатных солей.

Известно также вяжущее, включающее, мас. : шлак 24 — 64,4, клинкер 24 — 64,4, жидкое стекло 4 — 12, фторид калия 1 — 3, боксит 3 — 5.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является вяжущее на основе шлака в том числе сталеплавильного и добавку жидкого стекла и водного раствора бромида натрия, (57) Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к шлакощелочным вяжущим, и может быть использовано при изготовлении бетонов на их основе. Цель изобретения — повышение адгезии к арматуре при перемейном увла)кнении. Вяжущее содержит, мас,%: сталеплавильный шлак, содержащий (А 20з

+ FeO) 13 — 20 мас.%, 85 — 90, жидкое стекло (на сухое) 7 — 10 и водный раствор бромида калия или иодида натрия или калия 3 — 5.

Вяжущее обеспечивает атмосферостойкость 350 — 550 ц, адгезию к арматуре при переменном увлажнении 3,2 — 4,2 МПа, потерю массы арматуры 0,18 — 0,22 г/см .

3 табл, Недостатком известных вяжущих является низкая адгезия к арматуре при переменном увлажйении, Целью изобретения является повышение адгезии к арматуре при переменном увлажнении, Поставленная цель достигается тем, что вяжущее, включающее сталеплавильный шлак с содержанием (А 20з + FeO) 13 — 20 мас.%, жидкое стекло и водный раствор галогенида щелочного металла, содержит в качестве галогенида щелочного метала бромид калия или иодид натрия или калия при следующем соотношении компонентов, мас,%;

Указанный сталеплавильный шлак 85 — 90

Жидкое стекло (на сухое) 7 — 10

1763404

Указанный водный раствор бромида калия и иодида натрия или калия 3 — 5.

Пример, Шлакощелочную композицию получают путем помола шлака до удельной поверхности 3000 см /г и после2 дующего затворения смесью водных растворов жидкого стекла плотностью 1250 кг/м и уобавки плотностью 1050, 1075 в

100 кгlм .

Химический состав сталеплавильных шлаков, которые могут быть использованы для получения композиции, представлен в табл, 1 и 2.

В качестве жидких стекол с М, = 2,8 — 3 могут быть использованы натриевые и калиевые стекла.

Достигаемый эффект объясняется тем, что водный раствор соединений галогенов в сложном щелочном компоненте понижает соответствие eio структуры структуре минеральной составляющей, что приводит при. затворении шлака к замедленному накоплению гидросиликатов кальция, гидроалюмоферросиликатов щелочно-щелочноземельного состава и кальциевых галогенов, которые по истечении сроков схватывания формируют кристаллизационный каркас.

Особенностью данного состава формирующйхся щелочных и щелочно-щелочноземельных. гидроалюмо-ферритосиликатов является их подобие по составу природным цеолитом, что обеспечивает высокую атмосферостойкость композиции, а подобие структуры цеолитам — возможность внедрения в них ионов щелочных металлов, Такое

"внедрение" обеспечивает замедленное вымывание из композиции при ее переменном увлажнении и высушивании щелочных соединений, Это создает возможность сохранить высокое значение рН твердеющей среды и таким образом предохранить арматуру от коррозии.

В качестве галогенида щелочного металла используют х,ч. КВ,NaJ, KJ. Ионы К и J обладают большими размерами, чем ионы Na u Br . Поэтому, соединения, содержащие К и Х, типа KBr, KJ, NaJ, при растворении в воде не только понижают симметрию структуры жидкой фазы эа счет образования в растворе структуры со структурой кристаллогидратов бромида калия и. иодидов калия, но и разрыхляют. 3а счет последнего достигается наиболее плотный контакт растворной части с металлом арматуры" и происходит образование сложных бром или иод содержащих гидроферросиликатов переменного состава, которые спо- собствуют увеличению сцепления арматуры с бетоном.

Сложный щелочной компонент готовят следующим образом; галогенид щелочного металла растворяют в воде до получения раствора плотностью 1050 или 1075 или 110 кг/M,,Из силикатов натрия или калия IQTQвят водные растворы плотностью 1250 кг/м, Затем приготовленные растворы смешивают до получения требуемого соотношения.

Испытания на атмосферостойкость и коррозионную стойкость арматуры в композиции при переменном увлажнении и высушивании производят на одних и тех же образцах по следующей методике.

Шлифуют арматурную проволоку диаметром 5 мм, длиной 140 мм из стали Ст. 3 для удаления ржавчины. Затем каждый

15 см и формуют образцы из разработанных композиций в соответствии с требованиями

РСТ УССР 5024-83, Р/ш для всех составов

0,38. Изготовленные образцы пропаривают при температуре изотермической выдержки

80 С по режиму 2,0+ 6+ 1,5 ч.

Испытания на атмосферостойкость проводят по следующей методике: образцы-ба25 лочки насыщали водой в течение 12 ч, а

30 затем подвергали сушке при температуре 80 5 С в течение 12 ч, Через каждые 100 циклов проверяют процент потери прочности. Образцы прошли испытания, если потеря прочности менее 25 . Из разрушенных по35 сле испытания на прочность образцов, выдержавших максимальное количество циклов попеременного увлажнения, и высушивания, аккуратно извлекают арматуру, ее очищают от ржавчины, взвешивают и определяют потери массы.

Состав композиций и результаты испытаний представлены в табл, 3.

Техническая эффективность заключается в повышении атмосферостойкости композиции, создающей условия для и ра ктич еского отсутствия коррозии а рматуры из широко распространенного сырья, I

Формула изобретения

50

Вяжущее, включающее сталеплавильный шлак с содержанием А!гОз+ FeO 13 — 2C мас. /, жидкое стекло и водный раствор галогенида щелочного металла, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения адгезии к арматуре при переменном увлажнении, оно содержит в качестве галогенид щелочного металла бромид калия или иоди натрия или калия при следующем соотношении компонентов, мас, :

55 стержень взвешивают с точностью до 0,001

r и определяют полную площадь. С по20 мощью лески его крепят в центре 4 х 4 х 16

1763404 указанный сталеплавильный шлак— жидкое стекло (на cyxoe)— водный раствор бромида калия или иодида натрия или калия—

85-90, 7 — 10, Таблица 1

Химический и минералогический состав шлаков

Содержание основных оксидов, мас.Ф! FeO

ИпО Р Ов

4,38-4,5 9,8-9,95 6-10,5 4,4-4,92 0,61-0,68

15-20 3-4,2 7-9,5

Таблица 2

$iO< Ге о А1 ОВ Сао NgO Fео ИпО Р О5.

Наименование шлаков

9,5 46,8 12,13 10,5 4 9 0,67

Иартеновский (Mo, 2,2) 11,92 3,35

Таганрогский

Конверторный (Ио 3 23) 2,4 51,35 1,6 14,1 3,5 1,5

15,4 8,3

Новолипецкий

Портландцементный клинкер

Здолбуновского цементного завода.

57 657 20 05

6,2 45,8 2,9 0;3

21,8 3,5

36,4 2,6

Запорожский доменный шлак

Та бли ца 3

1 Мас. i

450

1 Сталеплавильный шлак

3,2

Натриевое жидкое стекло

3,2

Раствор KBr, p = 1050, г/смз

2 То же, что п.1, но калиевое жидкое стекло

500

3 То же, что п.l, íî NaI раствор

4 То же, что п.3, но калиевое жидкое стекло

500

5 То же, что п.1, но раствор KI

6 .То же, что п.5, но калиевое жидкое стекло

0,17

4,1

500

7 Сталеплавильный шлак

Натриевое жидкое стекло

400

Раствор KBr, P = 1050 г/смз

8 То же, что п.7, но калиевое жидкое стекло

0,19

3,3

400

9 То же, что п. 7, но раствор NaI

10 То же, что п.9, но калиевое жидкое стекло

450

0,20

3,9,Г

П ; Наименование вяжущих пп i

87,5

8,5

Атмосфе1

l ростойкость циклов

Прочность сцепления арматуры с бетоном, МПа

3,8

3,8

4,1

4,9

3,9

3,4

Потеря массы арматуры, г/см2

0,18

0,18

0,18

0,18

0,18

0,18

0,19

0,19

Продолжение табл. 3

1763404

450

0,18

3,5

450

4,1

0,19

400

3,3

0,21

0,2

0,22

11»

16

400

11»

3,9

0,21

350

3,9

0,2

0,2

400

«11 4,2

3,6

550

0,19

0,2

0,2. 22

«11»

« I l

4,1

550 .

0,2

450

3,7

0,21

3,7 1 0,21

3,8 О 19

«11«

«I l»

30

0,21

450

4,0

23

27

То же, что п.7, но раствор KI

То же, что п.11, но калиевое жидкое стекло

Сталеплавильный шлак

Натриевое жидкое стекло

Раствор KBr, $ = 1050 кг/мз

То же, что п.13, но калиевое жидкое стекло

То же, что п.13, но раствор NaI

То же, что п.15, но калиевое» жидкое стекло

Сталеплавильный шлак

Натриевое жидкое стекло

Раствор KI, P = 1050 кгlмз

То же, что п.17, но калиевое жидкое стекло

Сталеплавильный шлак

Натриевое жидкое стекло

Раствор KBr, р = 1075 кгlмз

То же, что п.19, но калиевое жидкое стекло

То же, что п,19, но раствор NaI

То же, что п.21, но калиевое жидкое стекло

То же, что п.19, но раствор KI

То же, что п.23, но калиевое жидкое стекло

Сталеплавильный шлак

Натриевое жидкое стекло

Раствор KBr, P = 1075 кг/мз

То же, что п.25, но калиевое жидкое стекло

То же, что п.25, но раствор NaI

То же, что п.27, но калиевое жидкое стекло

То же, что и 25, но раствор KI

: То же, что п.29, но калиевое жидкое стекло

Сталеплавильный шлак

Натриевое стекло

J Г

87,5

8,5

900

500

550550

400

450

3,8

3,7

3,9

3,8

4,1

4,0

3,8

3,9

0,19

0,19

0,20

0,2

1763404

Продолжение табл.3

4 5 6

400

3,5 0,2

l I»

0,21

0,21

11»

0,2

«11

0,21

3,9

450

0,21

500

3,7

0,19

0,2

0,21

4,0

0,2

«I l

4,2

0,21

4,2

500

0,22

43 Сталеплавильный шлак

3,3

500

О, 22

11»

11»

0,2

0,21

4,1

« I 1»

500

0,21

0,2

450

3,2

«11».

0,21

0,2

400

3,9

0,19

0,19

4,0

400

«1I

33

39

47

Раствор KBr, |j = 1 075 к гlмз

То же, что п.31, но калиевое жидкое стекло

То же, что п.31, но раствор NaI

То же, что п.33, но калиевое жидкое стекло

То же, что п.31, но раствор KI

То же, что п.35, но калиевое жидкое стекло

Сталеплавильный шлак

Натриевое жидкое стекло

Раствор КВг, tj = 1100 кг/мз

То же, что п.37, но калиевое жидкое стекло

То же, что п.37, но раствор NaI

То же, что п.39, но калиевое жидкое стекло

То же, что п.37, но раствор KI

То же, что п.41, но калиевое жидкое стекло

Натриевое жидкое стекло

Раствор КВг, р = 1100 кг/смз

То же, что п.43, но калиевое жидкое стекло

То же, что п.43, но раствор NaI

То же, что п.45, но калиевое жидкое стекло

То же, что п.43, но раствор KI

То же, что п.47, но калиевое жидкое стекло

Сталеплавильный шлак

Натриевое жидкое стекло

Раствор KBr, P = 1100 кг/м

То же, что п.49, но калиевое жидкое стекло

То же, что п.49, но раствор NaI

То же, что п.51, но калиевое жидкое стекло

То же, что п.49, но раствор KI

87,5

8,5

400

400

450

450

450

450

400

3,6

3,6

3,1

3,9

3,8

3,9 .

3,5

3,6

3,8

4,0

3,4

3,7

0,22

В

0,21

1763404

450

4,0

0,2

Прототип

55 Сталеплавильный шлак

450

1,8

0,38

Составитель Т.Мельникова

Техред М.Моргентал Корректор С. Юско

Редактор А.Зробок

Заказ 3426 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

54 То же, что п.53, но калиевое жидкое стекло

Жидкое натриевое стекло

6 ь раствор бромистого натрия ((3 1062 кг/мз) 88

П о олжение табл. 3

«)(5 6