Вяжущее и способ его получения

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при получении вяжущего. Вяжущее, затворяемое предварительно активированной водой с рН 11,0-11,5, включает, мас.%: едкая щелочь - 4-6, керамзитовый порошок - 16-18, полуводный сульфат кальция - 4-6, молотое стекло - остальное. Способ получения вяжущего включает совместный помол молотого стекла, керамзитового порошка и полуводного сульфата кальция и затворение их указанной водой с растворенной в ней едкой щелочью. Технический результат - снижение расхода чистого щелочного компонента при сохранении высоких физико-механических показателей. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.

 

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при получении вяжущего.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является вяжущее, включающее, мас.%: едкая щелочь - 7,0-9,0, молотый керамзит - 15,0-17,0, полуводный сульфат кальция - 3,5-4,5, кремнийорганическая жидкость - 0,04-0,05, молотое стекло - остальное, и способ его получения, включающий совместное измельчение молотого стекла, молотого керамзита и полуводного сульфата кальция и последующее введение водного раствора едкого натра и кремнийорганической жидкости (RU 2081073, МПК 6 С04В 7/00, опубл. 10.06.1997).

Недостатком известного способа является использование дорогостоящего химически чистого едкого натра при получении вяжущего.

Технический результат заключается в снижении себестоимости получения вяжущего за счет снижения расхода чистого щелочного компонента при сохранении высоких физико-механических показателей.

Сущность заключается в том, что вяжущее, включающее молотое стекло, едкую щелочь, керамзитовый порошок, полуводный сульфат кальция, затворяемое водой, содержит указанные компоненты при следующем соотношении, мас.%:

Едкая щелочь	4-6
Керамзитовый порошок	16-18
Полуводный сульфат кальция	4-6
Молотое стекло	Остальное

а в качестве воды используют предварительно активированную воду с рН от 11,0 до 11,5.

Способ получения вяжущего включает совместный помол молотого стекла, керамзитового порошка и полуводного сульфата кальция и затворение их указанной водой с растворенной в ней едкой щелочью.

Для приготовления предлагаемого состава вяжущего используют молотое стекло, которое получают из боя стекла лампового производства, химический состав которого варьируется в следующих пределах SiO₂ - 68,5-72,9; Na₂О - 11,9-16,7; К₂О - 1,2-3,8; CaO - 5,0-6,0; BaO - 2,2-5,5; MgO - 3,2-3,8; Fe₂SO₃ - 0,1-0,12; Al₂О₃ - 1,0-1,5.

Химический состав керамзитового порошка следующий, %: SiO₂ - 65-75; Na₂O+K₂O - 0,5-1,5; CaO - 0,5-3; MgO - 0,3-2; Fe₂SO₃+FeO - 2,5-9,5; Al₂О₃ - 17,0-23,0.

В качестве едкой щелочи используют едкий натр технический, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 2263-71.

Полуводный сульфат кальция должен удовлетворять требованиям ГОСТ 125-79.

Для затворения вяжущего используют активированную воду с показателем рН 11-11,5. Уровень щелочности воды повышается электрохимическим способом в электролизере при помощи электродов, имеющих разноименные электрические заряды.

Технология подготовки компонентов для получения вяжущего заключается в следующем.

Подготовка молотого стекла. Бой ламп накаливания пропускают через электромагнитный сепаратор, в котором осуществляется отделение металлических включений. Оставшаяся стеклянная фаза дробится до крупности менее 5 мм. Раздробленную массу просушивают в сушильном барабане и подвергают измельчению в шаровой мельнице. Измельченное стекло просеивают на грохоте через сито с отверстиями 0,14 мм и подают в накопительный бункер. Частицы крупностью более 0,14 мм возвращают в шаровую мельницу для домола.

Подготовка керамзитового порошка. При использовании отсевов керамзита с размером частиц не более 5 мм масса сразу поступает в сушильный барабан и затем в шаровую мельницу. В том случае если размер частиц превышает 5 мм, на первом этапе производится их дробление в молотковой дробилке. Измельченная минеральная добавка просеивается через сито с размером отверстий 0,14 мм и подается в накопительный бункер. Частицы крупностью более 0,14 мм возвращаются в шаровую мельницу для домола.

На следующем этапе отдозированное количество предварительно подготовленных молотого стекла, алюмосиликатного компонента и полуводного сульфата кальция подвергаются дополнительному совместному помолу до величины удельной поверхности 3500-4000 см²/г.

Затворение вяжущего осуществляют предварительно активированной водой с показателем рН 11÷11,5 с растворенным в ней едким натром. При меньшем значении уровня водородного показателя воды затворения снижается эффективность ее использования из-за необходимости увеличения содержания в составе смеси чистой едкой щелочи. Большего значения уровня рН при использовании технологии электроактивации, описанной выше (без применения каких либо присадок, увеличивающих себестоимость процесса) достигнуть сложно.

Полученную смесь укладывают в формы и уплотняют вибрацией или прессованием. Отформованные образцы отверждают одни сутки в нормальных условиях, а затем в пропарочной камере при температуре 90°С.

Составы вяжущего приведены в табл.1 приложения. Количество воды составляет 28% от массы сухих компонентов.

Прочность при сжатии образцов представлена в табл.2 приложения.

Как видно из табл.1 и 2, предлагаемый состав вяжущего обладает аналогичными с прототипом прочностными характеристиками при уменьшенном в 1,5-2 раза расходе чистого едкого натра и, как следствие, пониженной себестоимости при получении вяжущего.

Таблица 1.
Состав	Содержание компонентов, мас.%
	Вода затворения с рН 10,0	Вода затворения с рН 10,5	Вода затворения с рН 11,0	Вода затворения с рН 11,5	Прототип
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
Едкая щелочь	4	5	6	7	4	5	6	7	4	5	6	7	4	5	6	7	9
Керамзитовый порошок	15	16	17	18	15	16	17	18	15	16	17	18	15	16	17	18	17
Полуводный сульфат кальция	4	4,5	5	6	4	4,5	5	6	4	4,5	5	6	4	4,5	5	6	4,5
Кремнийорганическая жидкость	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	0,05
Молотое стекло	77,0	74,5	72,0	69,0	77,0	74,5	72,0	69,0	77,0	74,5	72,0	69,0	77,0	74,5	72,0	69,0	69,45
Таблица 2.
Наименование показателей	Значение показателей
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	Прототип
Прочность при сжатии, МПа	4,9	6,0	8,1	10,3	6,0	7,3	11,2	13,1	7,5	10,1	14,7	16,0	8,0	11,0	17,0	16,5	15,3

1. Вяжущее, включающее молотое стекло, едкую щелочь, керамзитовый порошок и полуводный сульфат кальция, затворяемое водой, отличающееся тем, что оно содержит указанные компоненты в следующем соотношении, мас.%:

Едкая щелочь	4-6
Керамзитовый порошок	16-18
Полуводный сульфат кальция	4-6
Молотое стекло	Остальное,

а в качестве воды используют предварительно активированную воду с рН от 11,0 до 11,5.

2. Способ получения вяжущего по п.1, включающий совместный помол молотого стекла, керамзитового порошка и полуводного сульфата кальция и затворение их указанной водой с растворенной в ней едкой щелочью.