Способ приготовления бетонной смеси

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении конструкций и изделий из бетона. Технический результат - повышение морозостойкости бетона, расширение диапазона температуры твердения (до -18°С), упрощение процесса приготовления бетонной смеси и снижение стоимости готовой продукции. В способе приготовления бетонной смеси, включающем дозирование кварцевого песка и компонентов золошлакощелочного вяжущего, состоящего из углеродсодержащего жидкого стекла, изготовленного из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода - микрокремнезема и содержащего до 6-7 мас. % высокодисперсных углеродистых примесей - графита С и карборунда SiC, с силикатным модулем n= 1 и молотой отвальной золошлаковой смеси, полученной от сжигания бурого канско-ачинского угля, их перемешивание и формование изделий, используют указанное жидкое стекло плотностью 1,35-1,55 г/см³, в качестве золошлаковой смеси - указанную золошлаковую смесь, молотую до остатка на сите № 008 до 1%, на 25% состоящую из шлаковой составляющей и на 75% из зольной составляющей, полученную от сжигания указанного угля на ТЭЦ-6 г. Братска Иркутской области, при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанное жидкое стекло - 13,5-28,2, указанная золошлаковая смесь - 24,3-55,1, кварцевый песок - 31,4-54,5. 2 табл.

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении конструкций и изделий из бетона.

Известна гидравлически твердеющая композиция, затвердевающая при низких температурах и содержащая 50-80 ч. БЦМ, 13-35 ч. золы-уноса, 0-10 ч. метакаолина, 0-6 ч. шлака, 0-4 ч. добавки, регулирующей сроки схватывания вяжущего, и 1-5 ч. карбоната калия [Патент США №4842649, 1989].

Недостатком данной композиции является ее многокомпонентность.

Наиболее близким аналогом к описываемому изобретению является способ приготовления бетонной смеси, включающий дозирование кварцевого песка и компонентов вяжущего, их перемешивание и формование изделий. В качестве вяжущего в данном способе используется золошлакощелочное вяжущее, состоящее из молотой до остатка на сите №008 3,5% отвальной золошлаковой смеси, полученной от сжигания бурого канско-ачинского угля на ТЭЦ-7 г. Братска Иркутской области и углеродсодержащего жидкого стекла, изготовленного из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода - микрокремнезема и содержащего до 6-7 мас.% высокодисперсных углеродистых примесей - графита С и карборунда SiC, с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,43-1,5 г/см³ [Патент РФ по заявке №2001103552, опубл. 20.02.03, кл. С 04 В 28/26].

Недостатками описываемого способа приготовления бетонной смеси являются относительно невысокая морозостойкость (150-200 циклов) бетона, ограничение температуры твердения до -10°С, сравнительно узкий диапазон значений плотности жидкого стекла.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение качества бетона.

Технический результат - повышение морозостойкости бетона и увеличение температурного интервала твердения (до -18°С), расширение диапазона значений плотности жидкого стекла.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что приготовление бетонной смеси включает дозирование кварцевого песка и компонентов золошлакощелочного вяжущего, состоящего из углеродсодержащего жидкого стекла, изготовленного из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода - микрокремнезема и содержащего до 6-7 мас.% высокодисперсных углеродистых примесей - графита С и карборунда SiC, с силикатным модулем n=1 и плотностью 1,35-1,55 г/см³ и отвальной золошлаковой смеси, полученной от сжигания бурого канско-ачинского угля на ТЭЦ-6 г. Братска Иркутской области и молотой до остатка на сите №008 до 1%, на 25% состоящей из шлаковой составляющей и на 75% из зольной составляющей, их перемешивание и формование изделий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

указанное жидкое стекло	13,5-28,2
указанная золошлаковая смесь	24,3-55,1
кварцевый песок	31,4-54,5

Химический состав золошлаковой смеси представлен в табл.1

Таблица 1 Средний химический состав золошлаковой смеси ТЭЦ - 6 (г.Братск)
Содержание, мас.%;
SiO2	Fe2O3	Al2О3	CaO	MgO	SO3	R2O
57,3	13,5	12,0	13,7	2,2	0,7	0,5

Пример. Бетонная смесь готовилась следующим образом. В лабораторной шаровой мельнице производился помол отвальной золошлаковой смеси, состоящей на 25% из шлаковой и на 75% из зольной составляющей, до остатка на сите №008 до 1%. Молотая золошлаковая смесь в количестве 32,8 мас.% перемешивалась с кварцевым песком. взятым в количестве 51,6 мас.%, и затворялась 15,6 мас.% углеродсодержащего жидкого стекла из микрокремнезема с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,46 г/см³. Смесь перемешивалась в бетоносмесителе принудительного действия в течение 2-3 минут. Формование образцов производилось на лабораторной виброплощадке. Образцы в формах твердели при температуре 16-20°С в воздушно-сухих условиях в течение 24 часов, после чего распалубливались и помещались в морозильную камеру при температуре -18°С для дальнейших испытаний. Результаты испытаний приведены в табл.2.

Таблица 2 Свойства бетона на основе золошлакощелочного вяжущего, твердеющего при отрицательной температуре
Температура твердения	Прочность при сжатии, МПа в возрасте	Морозостойкость, циклы
-18°С	1 сут.	3 сут.	7 сут.	14 сут.	28 сут.	250
6,8	11,4	12,5	17,7	25,8

Анализ полученных данных показывает, что предлагаемая бетонная смесь способна набирать прочность не только при температуре до -10 С, но и при более низких температурах (-18°С). Морозостойкость бетона, полученного из предлагаемой бетонной смеси, также более выгодно отличается от морозостойкости известного бетона (250 вместо 150-200 циклов). Кроме того, в предлагаемой бетонной смеси указанные технические результаты могут быть достигнуты в более широком диапазоне значений плотности жидкого стекла (1,35...1,55 г/см вместо 1,43...1,5 г/см³), что позволяет существенно упростить процесс получения предлагаемой бетонной смеси и расширить возможность использования жидкого стекла.

Способ приготовления бетонной смеси, включающий дозирование кварцевого песка и компонентов золошлакощелочного вяжущего, состоящего из углеродсодержащего жидкого стекла, изготовленного из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода - микрокремнезема и содержащего до 6-7 мас. % высокодисперсных углеродистых примесей - графита С и карборунда SiC с силикатным модулем n= 1 и молотой отвальной золошлаковой смеси, полученной от сжигания бурого Канско-Ачинского угля, их перемешивание и формование изделий, отличающийся тем, что используют указанное жидкое стекло плотностью 1,35-1,55 г/см³, в качестве золошлаковой смеси - указанную золошлаковую смесь, молотую до остатка на сите № 008 до 1%, на 25% состоящую из шлаковой составляющей и на 75% из зольной составляющей, полученную от сжигания указанного угля на ТЭЦ-6 г. Братска Иркутской области при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Указанное жидкое стекло	13,5-28,2
Указанная золошлаковая смесь	24,3-55,1
Кварцевый песок	31,4-54,5