Сырьевая смесь для приготовления золошлакового бетона

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2252923:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления как монолитных, так и сборных конструкций и изделий из бетона на основе золошлакового наполнителя, и позволяет обеспечить возможность эффективного использования многотоннажных отходов промышленности. Технический результат - повышение прочности бетона, упрощение процесса его получения и снижение стоимости. Сырьевая смесь для приготовления золошлакового бетона, включающая заполнитель и вяжущее, состоящее из золы-уноса, полученной от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г. Братска Иркутской области и жидкого стекла, изготавливаемого из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода - микрокремнезема и содержащего углеродистые примеси - графит и карборунд, содержит указанную золу-уноса II поля, указанное жидкое стекло с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,38 г/см³, а в качестве заполнителя - отвальную золошлаковую смесь Иркутской ТЭЦ-6 г. Братска с размером зерен 0,63-2,5 мм, полученную от сжигания бурого Канско-Ачинского угля, при следующем содержании компонентов, мас.%: указанная зола-уноса - 25,6-27,0, указанное жидкое стекло - 18,9-23,1, указанная золошлаковая смесь - 51,3-54,1. 5 табл.

Известны бетонные смеси, включающие портландцемент, а также золы, шлаки и золошлаковые смеси взамен традиционных заполнителей [Наназашвили И.Х. Строительные материалы, изделия и конструкции: Справочник. - М.: Высш. Шк., 1990. - с.34].

Недостатком таких смесей является использование дорогостоящего портландцемента.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является сырьевая смесь, включающая вяжущее, состоящее из молотой до остатка на сите № 008 - 3,3% отвальной золошлаковой смеси и жидкого стекла, изготавливаемого из микрокремнезема, а также заполнитель - немолотую отвальную золошлаковую смесь с размером зерен 0,14-5,0 мм [Патент № 2181706, 2002 г.].

Недостатками бетонов, получаемых из этой сырьевой смеси являются относительно невысокие прочностные показатели, а также необходимость тонкого помола золошлаковой смеси, что значительно усложняет технологический процесс и увеличивает стоимость конечной продукции.

Задачами, решаемыми предлагаемым изобретением, являются повышение качества бетона и упрощение технологического процесса его получения.

Технический результат - повышение прочности бетона, упрощение процесса его получения и снижение стоимости.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что сырьевая смесь для приготовления золошлакового бетона, включает вяжущее, состоящее из золы-уноса II поля, полученной от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г.Братска Иркутской области, и жидкого стекла, изготавливаемого из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода - микрокремнезема и содержащего углеродистые примеси - графит и карборунд с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,38 г/см³, а в качестве заполнителя - отвальную золошлаковую смесь Иркутской ТЭЦ-6 г.Братска с размером зерен 0,63-2,5 мм, полученную от сжигания бурого Канско-Ачинского угля, при следующем содержании компонентов, масс.%:

Зола-уноса 25,6-27,0

Жидкое стекло 18,9-23,1

Отвальная золошлаковая смесь 51,3-54,1

Свойства золы-уноса II поля и отвальной золошлаковой смеси представлены в табл.1-4.

Сырьевая смесь для приготовления бетона готовилась следующим образом. Зола-уноса II поля перемешивалась с отвальной золошлаковой смесью с размером зерен 0,63-2,5 мм в необходимом соотношении и затворялась жидким стеклом из микрокремнезема с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,38 г/см³. Смесь перемешивалась в бетоносмесителе принудительного действия в течение 2-3 мин. Формование образцов производилось на лабораторной виброплощадке. Образцы твердели в камере ТВО при температуре 80-85°С по режиму 2+2+4+2 ч. Предлагаемые составы и результаты испытаний приведены в табл.5.

Анализ полученных данных показывает, что на основе предлагаемой сырьевой смеси возможно получение более прочных, чем по прототипу мелкозернистых бетонов (марки 200-250 вместо 100-150). При этом предлагаемая сырьевая смесь значительно экономичнее и более технологична, чем известная, т.к. основной компонент вяжущего - зола - не требует тонкого помола.

Таблица 1
Свойства золы-уноса II поля
Влажность,%,	Насыпная плотность, кг/м³	Истинная плотность, кг/м³	Остаток на сите №008,%	Потери после прокаливания,%
2	920	2941	5	3

Таблица 2
Средний химический состав золы-уноса II поля
Содержание соединений,% по массе
SiO₂	CaO	Fe₂O₃	Al₂O₃	Mg	SO₃	Na₂O	K₂O
47,2	19,6	7,1	16,1	3,7	2,2	0,3	0,8
Таблица 3
Свойства отвальной золошлаковой смеси
Влажность,%	Насыпная плотность, кг/м³	Истинная плотность, кг/м³	Модуль крупности (М_к)	ППП,%
3	1525	2860	2,43	0,75
Таблица 4
Средний химический состав отвальной золошлаковой смеси
Содержание соединений,% по массе
Si0₂	Al₂O₃	CaO	MgO	SO₃	Fe₂O₃+FeO
39,9	6,6	35,7	6,7	1,6	8,7
Таблица 5
Составы и свойства бетонов
№п/п	Состав смеси, масс.%	Свойства бетонов
Зола	Жидкое стекло	Золошлаковая смесь	Предел прочности при изгибе, МПа	Предел прочности при сжатии, МПа
1.	27,0	18,9	54,1	2,9	20,8
2.	26,3	21,1	52,6	3,6	25,4
3.	25,6	23,1	51,3	3,1	23,7

Сырьевая смесь для приготовления золошлакового бетона, включающая заполнитель и вяжущее, состоящее из золы-уноса, полученной от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г. Братска Иркутской области, и жидкого стекла, изготавливаемого из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода - микрокремнезема и содержащего углеродистые примеси - графит и карборунд, отличающаяся тем, что она содержит указанную золу-уноса II поля, указанное жидкое стекло с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,38 г/см³, а в качестве заполнителя - отвальную золошлаковую смесь Иркутской ТЭЦ-6 г. Братска с размером зерен 0,63-2,5 мм, полученную от сжигания бурого Канско-Ачинского угля, при следующем содержании компонентов, мас. %:

указанная зола-уноса 25,6-27,0

указанное жидкое стекло 18,9-23,1

указанная золошлаковая смесь 51,3-54,1.

Похожие патенты: