Способ изготовления строительного материала

 

Способ относится к способам изготовления строительного материала при условии использования золы-уноса, содержащей MqO и CaO своб. Техническим результатом является получение дешевого, экологически чистого и радиационно-безопасного газозолобетона с использованием в больших количествах промышленных отходов: золы-уноса, бисульфитного щелока на магниевом основании, щелочного стока производства химических волокон и белитоалюминатного цемента. В способе изготовления строительного материала, включающем обработку золы-уноса водным раствором сернокислых солей до получения суспензии, которую смешивают с остальными компонентами, при использовании золы-уноса, содержащей MqO и CaO своб., обработку осуществляют раствором бисульфитного щелока на магниевом основании в количестве 0,6 - 1,0 % в пересчете на сухое вещество, до получения гомогенного шлама зольного с объемной плотностью более 1300 кг/м3. Причем при изготовлении газозолбетона используют смесь компонентов следующего состава, мас.%: указанный шлам зольный (на сухое вещество) 22,6 - 36,2, белитоалюминатный цемент 36,2 - 39,8, щелочной сток производства химического волокна (на сухое вещество NaOH) 0,11 - 0,174, алюминиевая пудра 0,038 - 0,064, сульфонол 0,00054 - 0,0006, вода остальное. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к способам изготовления строительных материалов и может быть использовано при применении золы-уноса, содержащей MgO и CaO своб., и промышленных отходов.

Известен способ изготовления строительных материалов на основе высокоосновных зол-уноса, которые предварительно обрабатывают растворами сернокислых солей, в виде стоков химводоподготовительных установок /1/. Строительные материалы, полученные таким способом, имеют замедленный рост прочности и нестабильные свойства, что ограничивает области использования высокоосновных зол-уноса, содержащих MgO и CaO своб.

Наиболее близким аналогом по технической сущности к достигаемому результату, является способ приготовления ячеистого бетона, включающий обработку золы-уноса водным раствором поверхностно-активного вещества и сульфатом кальция с водой до получения суспензии с объемной плотностью более 1400 кг/м3 /2/. Недостатком указанного способа приготовления является нестабильность свойств, а также ограничения в использовании зол-уноса, содержащих MgO и CaO своб.

Задачей изобретения является получение строительного материала со стабильными свойствами при использовании золы-уноса, содержащей MgO и CaO своб., и утилизация промышленных отходов.

Поставленная задача решается тем, что в способе изготовления строительного материала, включающем обработку золы-уноса водным раствором сернокислых солей до получения суспензии смешивают с остальными компонентами, при использовании золы-уноса, содержащей MgO и CaO своб., обработку осуществляют раствором бисульфитного щелока на магниевом основании в количестве 0,6 - 1,0% в пересчете на сухое вещество, процесс ведут до получения гомогенного шлама зольного с объемной плотностью более 1300 кг/м3; с целью утилизации промышленных отходов, например, при изготовлении газозолобетона используют шлам зольный с водным раствором щелочного стока, затем вводят алюминиево-сульфоноловую суспензию и белитоалюминатный цемент при составе ингредиентов, мас.%: указанный шлам зольный (на сухое вещество) 22,6 - 36,2; щелочной сток производства химического волокна (на сухое вещество NaOH 0,11 - 0,174; алюминиевая пудра 0,038 - 0,064; сульфонол 0,00054 - 0,0006; белитоалюминатный цемент 36,2 - 39,8 и вода - остальное.

Бисульфитный щелок на магниевом основании содержит до 20% растворимых солей сульфата магния, до 25% углеводов в виде олигомеров и до 20% органических кислот. Каждый из перечисленных компонентов и лигносульфонаты активно воздействуют на периклаз и CaO своб., ускоряя их растворимость в водной среде. Обработанные щелоком золы-уноса имеют стабильный качественный состав и стабильные свойства, обусловленные переводом MgO и CaO своб. в гидратные соединения. Новообразования состоят из эттрингита (в большом количестве), оксигидросульфата магния и гидросиликатов кальция. Процесс гидратации оксидов магния, кальция и кремния протекает при температуре около 40oC за счет экзотермии. Основные реакции протекают в период 10 4 часа.

Было исследовано более 50 проб золы-уноса бурых углей различных по гранулометрии и химическому составу. Оценку стабильности свойств проводили по величине линейных деформаций в лепешках и балочках в автоклаве с давлением 2,1 МПа. В зависимости от содержания в золе периклаза CaO своб., количества введенной добавки и продолжительности перемешивания шлама величина линейного расширения изменялась. Так, если тесто нормальной густоты состояло из белитоалюминатного цемента и золы-уноса сухого отбора, расширение было наибольшим (более 0,5%); если зола-уноса была обработана только водой - была усадка; если бисульфатным щелоком на магниевом основании с введением 1% - щелока - было большое расширение, близкое к предельному; 0,8% - величина расширения оптимальная (так как обеспечивала компенсацию усадки); 0,6% - величина расширения была незначительной. В зависимости от продолжительности перемешивания, оптимальным был выбран период не менее 6 часов - время, обеспечивающее гомогенное состояние шлама. Основные характеристики, обеспечивающие стабильность свойств шлама зольного даны в таблице 1.

Примеры осуществления способа получения материала со стабильными свойствами: Пример 1.

Смесь, состоящую из 572 кг сухой золы-уноса, с содержанием MgO 5% и CaO своб. 4,6%, сухого бисульфитного щелока на магниевом основании 3,45 кг (0,6%) и 824,55 л воды, перемешивают в течение 6 часов. Полученный шлам зольный имеет объемную плотность 1400 кг/м3, влажность 50% и растекаемость 70 мм.

Пример 2.

Смесь, состоящую из 559 кг сухой золы-уноса, с содержанием MgO 6,56% и CaO своб. 8,86%, сухого щелока 4,50 кг (0,8%) и 806,5 л воды, перемешивают в течение 6 часов. Полученный шлам имеет объемную плотность 1370 кг/м3, влажность 52% и растекаемость 80 мм.

Пример 3.

Смесь, состоящую из 552 кг сухой золы-уноса, с содержанием MgO 8,13% и CaO своб. 17,0%, сухого щелока 5,52 кг (1,0%) и 792,48 л воды, перемешивают в течение 6 часов. Полученный шлам имеет объемную плотность 1350 кг/м3, влажность 55% и растекаемость 85 мм.

Обработанные золы-уноса имеют содержание MgO (минерала периклаза) на 40 - 60% ниже и CaO своб. на 80 - 85% ниже по сравнению с первоначальным, до обработки. При испытании шлама зольного с белитоалюминатным цементом, при соотношении по массе 1:1, в тесте нормальной густоты, установлена стабильность свойств по срокам схватывания, по результатам освидетельствования образцов на равномерность изменения объема и по прочности на изгиб и сжатие (см. таблицу 2).

Допустимые количества бисульфитного щелока на магниевом оснований к массе золы-уноса 0,8 0,2%. При введении менее 0,6% - сокращаются сроки схватывания и низка величина линейного расширения. При введении более 1,0% - значительно замедляется процесс гидратации и роста прочности, величина линейного расширения достигает предельных значений.

Отличительной особенностью предлагаемого способа является использование раствора сульфата магния, органических кислот и других компонентов бисульфитного щелока для интенсификации процессов гидратации периклаза и CaO своб. , что нейтрализует активные оксиды. При непрерывном перемешивании в течение не менее 6 часов зола приобретает свойства "шлама", а компоненты золы-уноса проявляют пуццолановую активность, благодаря чему есть возможность расширения области использования и увеличить количество добавки золы (в виде шлама) в строительные смеси до 50% по массе, в пересчете на сухое вещество.

Способ имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными способами получения ячеистого бетона. Так, в качестве компонентов сырьевой смеси используют шлам зольный; шлам смешивают с водным раствором щелочного стока производства химических волокон (кордового волокна), а белитоалюминатный цемент вводят последним.

Полученная строительная смесь быстро твердеет и набирает прочность в нормальных условиях твердения, а кроме того может быть использована в условиях низких температур, так как шлам зольный, даже через 24 часа, имеет температуру 30 - 40oC.

Особенностью нового строительного материала является способность цементно-зольного камня расширяться при твердении, что компенсирует величину усадки ячеистых бетонов.

Бетоны и растворы на основе шлама зольного и белитоалюминатного цемента обладают высокой адгезией к камню, дереву и металлу.

С целью охраны окружающей среды, рационального использования природных богатств и создания недорогого и качественного строительного материала авторы предлагают использовать следующие отходы производства (см. таблицу 3): зола-уноса после сжигания бурых углей; бисульфитный щелок на магниевом основании; щелочной сток производства химических волокон (кордовых волокон) - водный раствор окиси натрия с концентрацией до 15% и содержанием гемицеллюлозы до 9%; белитоалюминетный цемент с содержанием MgO до 0,8%. Указанные материалы являются отходами и в настоящее время используются в ограниченных количествах и загрязняют воздух, почву и воду. При использовании их в производстве газозолобетона будет создана достаточно простая и доступная технология, а материал будет в 2 - 2,5 раза дешевле аналогичного.

Источники информации 1. Уфимцев В. И. и др. Влияние стоков химподготовительных установок на процессы твердения высококальциевых зол КАТЭКа, Тез.конференции "Использование отходов", Красноярск, 1987, с. 16.

2. PL 160455 B1, 17.09.90, G 04 В 38/00.

Формула изобретения

1. Способ изготовления строительного материала, включающий обработку золы-уноса водным раствором сернокислых солей до получения суспензии, которую смешивают с остальными компонентами, отличающийся тем, что при использовании золы-уноса, содержащей MgO и CaO своб., обработку осуществляют раствором бисульфитного щелока на магниевом основании в количестве 0,6 - 1,0% в пересчете на сухое вещество до получения гомогенного шлама зольного с объемной плотностью более 1300 кг/м3.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при изготовлении газозолобетона используют смесь компонентов следующего состава, мас.%: Указанный шлам зольный (на сухое вещество) - 22,6 - 36,2 Белитоалюминатный цемент - 36,2 - 39,8 Щелочной сток производства химического волокна (на сухое вещество NaOH) - 0,11 - 0,174 Алюминиевая пудра - 0,038 - 0,064 Сульфонол - 0,00054 - 0,0006 Вода - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из теплоизоляционного бетона как в гражданском, так и в промышленном строительстве

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из бетона как в гражданском, так и в промышленном строительстве

Изобретение относится к области неорганической химии, в частности к пенокерамическим высокопористым композиционным материалам, которые могут быть использованы в качестве носителей катализаторов, фильтров для нагретого газа, пористых электродов, шумопоглощающих устройств

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления высокотемпературной (до 1000°С) теплоизоляции в виде плит промышленного оборудования, в частности для футеровки катодной части электролизеров для производства алюминия

Изобретение относится к области строительных материалов, а именно к комплексным добавкам для поризованных бетонов
Изобретение относится к способам получения белкового пенообразователя и может быть использовано для получения пенобетона и для тушения пожаров

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к способу получения теплоизоляционного материала, используемого для теплоизоляции строительных конструкций и изделий, холодильных установок, кабин и кузовов автомобилей, железнодорожных вагонов и вагонов метро, судов, а также в качестве упаковочного материала промышленного и бытового оборудования

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления стеновых неармированных блоков и теплоизоляции

Изобретение относится к строительным материалам

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для получения изделий из неавтоклавного ячеистого бетона как в условиях завода, так и на строительной площадке

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к производству прессованных блоков, кирпичей и плиток, применяемых для строительства и облицовки стен

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к производству прессованных блоков, кирпичей и плиток, применяемых для строительства и облицовки стен

Изобретение относится к области строительных материалов - к строительным растворам, и может быть использовано для различных видов кладок

Изобретение относится к новому фибробетону, позволяющему изготавливать конструктивные элементы, имеющие улучшенные свойства по сравнению со свойствами элементов, известных из уровня техники, в частности, в отношении прочности при растяжении (при изгибе и прямом растяжении)
Изобретение относится к переработке техногенного отхода - микрокремнезема - с получением активной добавки в бетонные, растворные и сухие строительные смеси
Изобретение относится к области производства заполнителей для бетонов и строительных растворов
Изобретение относится к составам сырьевых смесей на цементной основе, применяемых для производства теплоизоляционных строительных материалов, отличающихся повышенной пожаростойкостью. Торфополимерная смесь включает в себя три компонента, мас.%: торф, наномодифицированный суспензией поливинилацетата и циклонной пыли газоочистки воздуха промышленных предприятий (из расчета: сухого поливинилацетата в количестве 4-6% от массы торфа, пыли - 2-3%), 25-35%, портландцемент СЕМ-I-42,5 - 35-45, вода - 25-35. Изобретение позволяет повысить прочностные характеристики при неизменной плотности и теплопроводности, повысить однородность структуры и долговечность теплоизоляционного материала. 1 табл.

Изобретение относится к области строительства, а именно к составам для инъекционного закрепления лессовых грунтов в основании существующих и вновь строящихся зданий и сооружений. Техническим результатом является снижение затрат и повышение эффективности путем обеспечения высокой прочности и водостойкости грунтобетонного массива, закрепленного раствором на основе связующего компонента, с максимальным сокращением, - дорогостоящего импортного продукта ОТДВ «Микродур» и наполнителя из местного сырья - цементной пыли. Заявляемое изобретение позволяет получить грунтобетонные массивы с высокими прочностными свойствами (до 25 МПа) и повышенной водостойкостью при максимальном замещении (до 80%) местным сырьем дорогостоящего импортного продукта ОТДВ «Микродур», что обеспечивает снижение затрат и повышение эффективности при выполнении инъекционных работ по закреплению лессовых просадочных грунтов. 1 табл.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из бетона в гражданском, промышленном и дорожном строительстве и при монолитном изготовлении сооружений и дорожного покрытия. Высокопрочный бетон из смеси, включающей портландцемент, кварцевый песок, щебень гранитный, комплексный наполнитель, добавку и воду, содержит в качестве песка - кварцевый песок с модулем крупности 2,2, в качестве щебня - щебень гранитный фракции 5-20 мм, в качестве комплексного наполнителя - комплексный наполнитель с удельной поверхностью 320 м2/кг, состоящий из известняка и электрофильтровой золы при следующем соотношении компонентов, мас.%: известняк 10-15; электрофильтровая зола 85-90, а в качестве добавки содержит водный раствор с плотностью ρ=1,032 г/см3 и водородным показателем рН=5,5, состоящий из поликарбоксилатного полимера на основе метакриловой кислоты с плотностью ρ=0,95 г/см3 и водородным показателем рН=7,0; поликарбоксилатного полимера на основе эфира аллила и ангидрита малеиновой кислоты с плотностью ρ=1,03 г/см3 и водородным показателем рН=7,0; 40% водного раствора «Русский глиоксаль», хлорида кальция и воды при следующем соотношении компонентов, мас.%: поликарбоксилатный полимер на основе метакриловой кислоты с плотностью ρ=0,95 г/см3 и водородным показателем рН=7,0 - 10,0-17,0; поликарбоксилатный полимер на основе эфира аллила и ангидрита малеиновой кислоты с плотностью ρ=1,03 г/см3 и водородным показателем рН=7,0 - 13,0-17,0; 40% водный раствор «Русский глиоксаль» - 3,5-4,0; хлорид кальция - 5,5-7,0; вода - 61,0-62,0, при следующем соотношении компонентов высокопрочного бетона, мас.%: портландцемент - 13,5-16,0; указанный песок - 31,0-31,5; указанный щебень - 45,03-46,53; указанный наполнитель - 1,23-1,43; указанная добавка - 0,13-0,14; вода - 6,61-6,9. Техническим результатом является повышение водонепроницаемости. 1 табл.

Изобретение относится к составам бетонной смеси с комплексной модифицирующей добавкой и может найти применение в производстве строительных материалов при изготовлении бетонных изделий (бордюрных камней, стеновых блоков, фундаментов, гидротехнических сооружений). Технический результат - снижение содержания Са(ОН)2 в составе, приводящий к снижению коррозии I и II вида, и увеличение прочности за счет введения в состав бетонной смеси пуццолановых добавок и суперпластификатора. Бетонная смесь включает портландцемент, заполнитель, микрокремнезем и воду, причем она содержит высокоактивный метакаолин, в качестве суперпластификатора взят «Линамикс ПК» при следующем соотношении компонентов, мас. %: портландцемент - 19-20; песок природный средний - 67-68; микрокремнезем - 0,8-1,81; высокоактивный метакаолин - 0,5-1,08; суперпластификатор «Линамикс ПК» - 0,1-0,2; вода - остальное. 2 табл.
Наверх