Сырьевая смесь для изготовления заполнителя для бетона

 

Использование: при получении исскуственных заполнителей для бетона. Сущность: сырьевая смесь включает, мас.%: Отходы обогащения железистых кварцитов 48 - 64; графит - кварцит-серицитовые сланцы 37 - 47; механически активированная бентонитовая глина 3 - 5. При приготовлении сырьевой смеси отходы обогащения железистых кварцитов обезвоживают до массовой доли влаги 12,7% , графит - кварцит-серицитовые сланцы измельчают до удельной поверхности 218 м²/кг, бентонитовую глину высушивают до массовой доли влаги 2 - 4% и измельчают до крупности 90% класса 0,05 мм и удельной поверхности 412 м²/кг. После измельчения бентонит подвергают механической активности в дезинтеграторе УДА при скорости вращения ротора 160000 об/мин (200 н/с). Затем компоненты смеси смешивают в вихревом смесителе и смесь гранулируют, сушат, вспучивают и охлаждают. Полученный заполнитель характеризуется объемной массой 300 мг/м³, пределом прочности при сжатии 9,0 МПа и водопоглощением 1,0%. 7 табл.

Изобретение относится к строительным материалам/ а именно к получению искусственных заполнителей для бетона/ и можетбыть использовано в промышленности строительных материалов.

Известная сырьевая смесь для изготовления легкого заполнителя/ включающая/ мас. % : отходы обогащения железных руд 60-65/5; глина 25-26; мел 4-5/ соль щелочного металла 4-6; органический порообразователь 1/5-2/0.

Недостатком известной сырьевой смеси является большая объемная масса заполнителя.

Известна сырьевая смесь для изготовления заполнителя на основе отходов обогащения железных руд/ которая содержит дополнительно сланец и натриевое жидкое стекло при следующем соотношении компонентов/ мас.%: Отходы обогащения железных руд 51-72 Сланец 18-34 Натриевое жидкое стекло 10-15 Недостатками известной сырьевой смеси являются низкая прочность/ высокая водопоглощаемость заполнителя и использование значительных количеств дефицитного/ дорогостоящего реагента-натриевого жидкого стекла.

В изобретении решается задача повышения прочности и снижения водопоглощаемости заполнителя для бетона/ а также уменьшения затрат на его производство путем использования в качестве связующего менее дефицитного реагента.

Поставленная задача решается таким образом/ что в сырьевой смеси для изготовления заполнителя для бетона/ включающей отходы обогащения железных руд/ сланцы и связующее/ в качестве отходов обогащения железных руд используют отходы обогащения железистых кварцитов/ в качестве сланцев - графит - кварцит - серицитовые сланцы/ в качестве связующего - механически активированную бентонитовую глину при следующем соотношении компонентов/ мас.%: Отходы обогащения железистых кварцитов 48-64 Графит-кварцит-серицитовые сланцы 33-47 Активированная бентонитовая глина 3-5 Отходы обогащения железистых кварцитов/ используемые в качестве компонента заявляемой сырьевой смеси/ имеют химический и минералогический составы/ приведенные соответственно в табл. 1 и 2. Минеральный состав хвостов обогащения железистых кварцитов приведен в табл. 2.

Данные о химическом и минеральном составах отходов обогащения Криворожского железорудного бассейна получены в результате их исследования.

Данные о химическом/ минеральном и фракционном составах графит-кварцит-серицитовых сланцев/ полученные при исследовании и разработке технологии технических условий на производство строительных изделий из хвостов обогащения представлены соответственно в табл.3 /4 и 5. Бентонитовая глина является отходом вскрышной добычи железных руд в карьерах Кривбасса. В процессе активизации бентонитовой глины значительно улучшаются ее реологические свойства/ что позволяет использовать меньшие количества глины для производства одного 1 м³ заполнителя.

Установлено также/ что введение активированной бентонитовой глины в сырьевую смесь увеличивает прочность и снижает водопоглощение заполнителя/ а также уменьшает затраты на его производство/ так как глина является более дешевым продуктом по сравнению с жидким стеклом и ее расход в 3 раза меньше.

В табл. 6 приведены технологические показатели сырьевой смеси.

Из данных табл.6 следует/ что заявляемая смесь по сравнению с известной обладает большим пределом прочности (9 МПа против 1/5 МПа) и меньшим (в 3 раза) водопоглощением.

Установлено/ что соотношение компонентов в смеси/ равное 64÷48: 35÷50: 1÷2/ является оптимальным / позволяющим получить максимальные технологические показатели сырьевой смеси для изготовления заполнителя для бетона.

В табл.7 приведены технологические показатели заявляемой сырьевой смеси при различном соотношении компонентов в ней.

Данные табл.7 свидетельствуют о том/ что наилучшие показатели получены при заявляемых соотношениях компонентов в сырьевой смеси: отходы обогащения железистых кварцитов 64-48: сланцы 33-47: активизированная бентонитовая глина 3-5 % / так как они соответствуют наибольшему переделу прочности на сжатие 9/5-9/2 МПа и наименьшему водопоглощению 1/0-1/4 %.

Заявляемая сырьевая смесь может быть получена в промышленных условиях.

Пример. Хвосты обогащения железистых кварцитов крупностью 0/14-0/0 мм с удельной поверхностью 345 м²/кг обезвоживали до массовой доли влаги 12/7 %.

Графит-кварцит-серицитовые сланцы измельчали до удельной поверхности 218 м²/кг.

Бентонитовую глину высушивали в сушильном шкафу до массовй доли влаги 2-4 %и измельчали до крупности 90 % класса - 0/05 мм и удельной поверхности 412 м²/кг. После измельчения бентонит подвергали механической активизации в дезинтеграторе УДА при скоростях вращения роторов 160000 об/мин (200 н/с).

Подготовленнные таким образом компоненты сырьевой смеси взвешивали и смешивали в вихревом смесителе в соотношении 56:40:4. Полученную массу направляли в чашевый гранулометр (ϕ = 1 м).

Полученные сырые окатыши крупностью 8-14 мм направляли на обжиговую установку для их сушилки/ подогрева до 1040-1050°С/ вспучивания и охлаждения. Полученный в результате легкий заполнитель для бетона имел прочность 9 МПа/ водопоглощение 1/0 %/ объемную насыпную массу 300 кг/м³.

Заявляемая сырьевая смесь по сравнению с известной обладает повышенной прочностью и меньшим водопоглощением.Использование изготовленного из нее заполнителя для бетона уменьшает затраты на его производство вследствие использования более дешевого по сравнению с жидким стеклом продукта- бентонитовой глины.

Формула изобретения

СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАПОЛНИТЕЛЯ ДЛЯ БЕТОНА, включающая отходы обогащения железных руд, сланцы и связующее, отличающаяся тем, что в качестве отходов обогащения железных руд используют отходы обогащения железистых кварцитов, в качестве сланцев - графит-кварцит-серицитовые сланцы, в качестве связующего - механически активированную бентонитовую глину при следующем соотношении компонентов, мас.%
Отходы обогащения железистых кварцитов 48 - 64
Графит-кварцит-серицитовые сланцы 33 - 47
Механически активированная бентонитовая глина 3 - 5

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3