Расширяющая добавка к портландцементу

 

Использование: составы добавок для производства расширяющих цементов, используемых в промышленности строительных материалов. Сущность изобретения: расширяющая добавка включает, мас. доломит 0,1 5,0, гипс 24,9 30,0, глинистый сланец с соотношением Al₂O₃:SiO₂:CaO от 1 03 0,05 до 1 3,5 0,2, 65,0 75,0. Самонапряжение цемента с предлагаемой добавкой составляет для образцов нормального твердения в 28 сут. 1,33 1,47 МПа, после ТВО при 85°С 1,47 1,53 МПа, водонепроницаемость до 18 ати, глубина проникновения воды 2 5 см. 2 табл.

Изобретение относится к расширяющим добавкам к цементу и может быть использовано в промышленности строительных материалов для получения высокоэффективных вяжущих.

Известны минеральные активные добавки природного и искусственного происхождения, вводимые для улучшения свойств цемента [1] Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является добавка, содержащая боксит, гипс и доломитизированные отходы металлического обогащения полиметаллически руд [2] Недостатком известных расширяющих добавок является низкая величина энергии самонапряжения и недостаточная водонепроницаемость бетонов на их основе, особенно для сборного железобетона. Кроме того, существенным недостатком известных решений является сложный и дорогостоящий технологический процесс получения расширяющих добавок, связанный с предварительным получением сырьевой смеси, ее брикетированием и проведением высокотемпературного обжига.

Цель изобретения увеличение энергии самонапряжения и повышение водонепроницаемости бетонов на основе напрягающих цементов при упрощении технологии получения их за счет исключения высокотемпературного обжига добавки к цементу.

Для этого расширяющая добавка к цементу, включающая доломит, гипс и алюмосодержащий компонент, содержит в качестве алюмосодержащего компонента глинистый сланец с соотношением Al₂O₃:SiO₂:CaO от 1:3:0,05 до 1:3,5:0,2 при следующем соотношении компонентов, мас. Доломит 0,1-5,0 Гипс 24,9-30,0 Глинистый сланец 65,0-75,0 При гидратации цемента, полученного механическим смешением портландцемента и расширяющей добавки по предлагаемому изобретению, происходит взаимодействие каолинита, содержащегося в глинистых сланцах, с гипсом и оксидами кальция и магния доломита с образованием высокосульфатной формы гидросульфоалюмината кальция, а также гидроокислов кальция и магния, что приводит к уплотнению цементного камня, кольматации пор и приданию бетону эффекта самонапряжения и водонепроницаемости.

Способ приготовления добавки заключается в следующем.

Смесь доломита, гипса и глинистого сланца, взятых в данном соотношении, совместно измельчают сухим способом до удельной поверхности 4000 см²/г, затаривают и складируют.

Глинистые сланцы представляют собой твердую тонкозернистую сильно спрессованную породу бежевого цвета с плотностью 2,69 г/см³ и относительной влажностью 1,5-2,0% Доломит минерал класса карбонатов, представляет собой двойную углекислую соль кальция и магния с небольшой примесью железистых и глинистых соединений.

Расширяющую добавку в количестве 10-20% смешивают с портландцементом с целью получения высокоэффективного вяжущего нового поколения. Химический и вещественный состав расширяющей добавки представлен в табл. 1.

Для испытания были приготовлены образцы мелкозернистого бетона размером 4х4х16 см на портландцементе Карачаево-Черкесского цемзавода М400 с добавкой 10 и 20% расширяющей добавки по предлагаемому изобретению. Бетонные образцы подвергались ТВО по режиму: предварительная выдержка 2 ч, подъем температуры до 85^оС 3 ч, изотермическая выдержка при 85^оС 5 ч, остывание естественное. Результаты испытаний полученного напрягающего цемента сведены в табл. 2.

Формула изобретения

РАСШИРЯЮЩАЯ ДОБАВКА К ПОРТЛАНДЦЕМЕНТУ, включающая доломит, гипс и алюмосодержащий компонент, отличающаяся тем, что в качестве алюмосодержащего компонента она содержит глинистый сланец с соотношением Al₂O₃ SiO₂ CaO от 1 3 0,05 до 1 3,5 0,2 при следующем соотношении компонентов, мас.

Доломит 0,1 5,0 Гипс 24,9 30,0 Глинистый сланец 65,0 75,0

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2