Вяжущее

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к составам бесклинкерного вяжущего на основе доменного шлака и отвального шлака ферропроизводства, которое может быть использовано в производстве бетонных и железобетонных изделий, строительных растворов и сухих строительных смесей. Технический результат - повышение прочности, морозостойкости и химической активности вяжущего. Вяжущее, полученное помолом смеси, содержащей, мас.%: доменный шлак 36-44; двуводный гипс 3-6; горный песок состава, мас.%: SiO2 34,1-39,9; СаО 11,3-13,7; MgO 4,2-9,9; Аl2О3 9,8-11,0; S 0,8-1,5; FeO+Fe2O3 12,8-26,1;

Na2O+K2O 1,3-3,2, содержащий 10-15% минералов гранатов, 3-6; отвальный шлак от выплавки ферромарганца остальное, причем помол смеси осуществляют до удельной поверхности 450 м2/кг. 2 табл.

 

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к составам бесклинкерного вяжущего на основе доменного шлака и отвального шлака ферропроизводства, которое может быть использовано в производстве бетонных и железобетонных изделий, строительных растворов и сухих строительных смесей.

Известно вяжущее, содержащее доменный гранулированный шлак, шлак от выплавки стали, нефелиновый шлам, и активизатор твердения - смеси фтористого калия и жидкого стекла [1]. Недостаток этого вяжущего заключается в низкой прочности на сжатие и изгиб.

Наиболее близким к предлагаемому вяжущему по технической сущности и достигаемому результату является вяжущее, содержащее, масс.%: доменный гранулированный шлак - 66-85, гипс - 1-5, шлак производства низкоуглеродистого феррохрома - остальное [2]. Недостатками этого вяжущего являются низкая морозостойкость, прочность и недостаточная гидравлическая активность вяжущего в начальный период после затвердения. Содержание оксида хрома в шлаке составляет (4,4% Сr2О3). В России отсутствуют запасы хромовых руд. Поэтому шлак от производства феррохрома является дефицитным материалом и обладает высокой стоимостью [3, стр.354].

Задача, решаемая предлагаемым изобретением, состоит в повышении прочности, морозостойкости и химической активности вяжущего при использовании в его составе отвального шлака от выплавки ферромарганца, в качестве активизатора твердения - горного песка от мокрого обогащения железных руд, который содержит в своем составе 10-15% минералов гранатов.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в оптимизации вещественного состава, тонкости помола и гранулометрического состава при совместном помоле их в шаровой мельнице, что позволяет повысить химическую (гидравлическую) активность компонентов вяжущего.

Для достижения изобретением технического результата вяжущее, полученное помолом смеси, включающей доменный шлак, гипс, шлак ферропроизводства, содержит в качестве гипса - двуводный гипс, а в качестве шлака ферропроизводства - отвальный шлак от выплавки ферромарганца, дополнительно - горный песок состава, мас.%: SiO2 34,1-39,9; СаО 11,3-13,7; MgO 4,2-9,9; Аl2О3 9,8-11,0; S 0,8-1,5; FeO+Fe2O3 12,8-26,1; Nа2О+К2О 1,3-3,2, содержащий 10-15% минералов гранатов, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

доменный шлак 36-44
двуводный гипс 3-6
указанный горный песок 3-6
отвальный шлак от выплавки ферромарганца остальное,

причем помол смеси осуществляют до удельной поверхности 450 м2/кг.

Сущность заявляемого изобретения состоит в том, что полиминеральный состав шлаков и горного песка и соотношение компонентов вяжущего обусловливают многофазность состава затвердевшего цементного камня. Кристаллические новообразования в затворенном вяжущем представлены гидросиликатами, гидроалюминатами, гидросульфоалюминатами, гидрогранатами, гидроферритами кальция. Продуктами гидратации являются в основном тонковолокнистые гидросиликаты кальция и сросшиеся с ними более крупные игольчатые кристаллы гидросульфоалюминатов кальция, что способствует уплотнению и упрочнению цементного камня.

Способствуют уплотнению и упрочнению цементного камня примеси в небольших количествах железа, ванадия, титана, марганца, никеля и других металлов, которые содержатся в шлаках и горном песке.

Кроме этого, наличие в шлаках и горном песке соединений щелочных металлов (Na2O+K2O) оказывает активизирующее влияние на твердение вяжущего и в результате повышает качество вяжущего. Максимальное количество (Na2O+K2O) содержится в горном песке, в минералах гранатов, поэтому предложенный в составе вяжущего горный песок является активизатором гидратации и твердения.

При затворении вяжущего первоначально в реакцию вступают мелкие частицы и затем крупные. Шлак от выплавки ферромарганца обладает более высокой размолоспособностью по сравнению с доменным шлаком. При затворении вяжущего гидратация протекает в две стадии, что способствует повышению качества всех показателей цемента и бетона.

Для получения предлагаемого вяжущего применяют доменный шлак ОАО «Кузнецкий металлургический комбинат», горный песок и гипс ОАО «Абагурская аглофабрика». Химический состав шлаков и песка приведен в таблице 1. Смеси компонентов, размолотые в шаровой мельнице до удельной поверхности 450 м2/кг, затворяют водой до получения теста нормальной густоты, изготавливают из них балочки размером 4×4×16 см и кубики размером 7×7×7 см, уплотняют на виброплощадке в течение 3 минут. Твердение образцов осуществляют в гидравлической ванне в нормальных условиях. Испытание образцов выполняют в возрасте 28 суток по гостовским методикам. Результаты испытаний приведены в таблице 2, из которой следует, что предложенное вяжущее позволяет получать высококачественные бетонные изделия. Следует отметить, что предложенное вяжущее не требует пропарки при высоких температурах (50-80°С).

Производство предлагаемого вяжущего позволяет утилизировать отходы металлургических предприятий - шлаки, гипс, песок и создать базу для производства дешевых строительных материалов.

Источники информации

1. А.с. СССР 1608152, МПК6 С04В 7/14, 1990.

2. SU 1479432, 15.05.1989, 2 с. (Прототип).

3. Гасик М.И., Лякишев Н.П., Емлин Б.И. Теория и технология производства ферросплавов. М.: «Металлургия, 1988, с.354.

Таблица 1
Материал Химический состав, мас.%
Мn SiO2 СаО MgO Аl2О3 Р2О5 S FeO+Fe2O3 Na2O+K2O
Шлак от выплавки ферромарганца 6,7-9,2 29,0-32,9 40,7-42,6 0,1-2,6 3,6-2,9 0,02-0,03 2,94-1,8
Доменный шлак 0,1-0,6 36,2-42 38-42 4,8-9,9 12,3-17 0,1 0,6-2,6 0,13-0,17
Песок горный 34,1-39,9 11,3-13,7 4,2-9,9 9,8-11 0,8-1,5 12,8-26,1 1,3-3,2

Вяжущее, полученное помолом смеси, включающей доменный шлак, гипс, шлак ферропроизводства, отличающееся тем, что содержит в качестве гипса двуводный гипс, а в качестве шлака ферропроизводства - отвальный шлак от выплавки ферромарганца, дополнительно - горный песок состава, мас.%: SiO2 34,1-39,9; СаО 11,3-13,7; MgO 4,2-9,9; Аl2О3 9,8-11,0; S 0,8-1,5; FeO+Fe2O312,8-26,1; Na2O+K2O 1,3-3,2, содержащий 10-15% минералов гранатов, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

доменный шлак 36-44
двуводный гипс 3-6
указанный горный песок 3-6
отвальный шлак от выплавки ферромарганца остальное

причем помол смеси осуществляют до удельной поверхности 450 м2/кг.



 

Похожие патенты:
Вяжущее // 2363673
Изобретение относится к составам бесклинкерного вяжущего на основе доменного и мартеновского шлаков и может быть использовано в производстве бетонных и железобетонных изделий и строительных растворов.
Изобретение относится к составу сульфатно-шлакового вяжущего, применяемого при изготовлении строительных изделий и конструкций, а также при возведении массивных подземных и подводных бетонных и железобетонных сооружений.
Изобретение относится к шлакощелочным материалам и может быть использовано в качестве самостоятельного строительного материала или в составе бетонных смесей для дорожного, гражданского и промышленного строительства.

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к составам бесклинкерных шлаковых вяжущих, применяемых для получения декоративных цементов, а также для растворов и бетонов на их основе.

Вяжущее // 2186043
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к составам бесклинкерного вяжущего на основе сталеплавильных и доменных шлаков, которое может быть использовано в производстве бетонных и железобетонных изделий, а также строительных растворов.

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к легкобетонным смесям для теплоизоляционных изделий, используемых в ограждающих конструкциях. .
Изобретение относится к способу получения сульфатного цемента или заполнителей из сульфатного цемента, причем гидравлически активные синтетические шлаки с основностью шлака CaO/SiO2 между 1,35 и 1,6, как, например, шлаки от сжигания мусора и/или доменные шлаки в смеси со шлаками от производства стали после восстановления оксидов металлов в расплаве, и с содержанием Al2O3 10-20 вес.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для производства стеновых материалов, в частности для производства безобжигового кирпича и стеновых блоков полусухого прессования.

Изобретение относится к способу утилизации пыли, образующейся при восстановлении железной руды. .

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к способам получения стали и гидравлически активных связующих. .
Вяжущее // 2366627
Изобретение относится к строительным материалам, а именно к составам бесклинкерного вяжущего, на основе доменного шлака и высокоосновного шлака от выплавки металлического марганца, которое может быть использовано в производстве бетонных и железобетонных изделий, строительных растворов и сухих строительных смесей

Вяжущее // 2368577
Изобретение относится к строительным материалам, а именно к составам бесклинкерного вяжущего на основе доменного шлака, которое может быть использовано в производстве бетонных и железобетонных изделий, строительных растворов и сухих строительных смесей
Вяжущее // 2374193
Изобретение относится к строительным материалам, а именно к составам бесклинкерного вяжущего на основе доменного шлака, которое может быть использовано в производстве бетонных и железобетонных изделий, растворов и сухих строительных смесей

Вяжущее // 2376251
Изобретение относится к строительным материалам, а именно к составам бесклинкерного вяжущего на основе доменных шлаков, которое может быть использовано в производстве бетонных и железобетонных изделий, строительных растворов, сухих строительных смесей
Изобретение относится к активируемому щелочью гидравлическому вяжущему, содержащему шлаки и алюмосиликаты

Вяжущее // 2377200
Изобретение относится к строительным материалам, а именно к составам бесклинкерного вяжущего на основе доменного шлака, которое может быть использовано в производстве бетонных и железобетонных изделий, строительных растворов, сухих строительных смесей

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к составам безобжигового бесклинкерного вяжущего на основе доменного шлака и золошлаковой смеси от сжигания каменного угля, которое может быть использовано в производстве бетонных и железобетонных изделий, кладочных и штукатурных растворов и сухих строительных смесей

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к составам бесклинкерного вяжущего на основе доменного шлака и сталеплавильных шлаков, которое можно использовать для производства бетонных, железобетонных изделий, строительных растворов и сухих строительных смесей

Вяжущее // 2442758
Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности минеральных вяжущих веществ, и может быть использовано при производстве шлакощелочных вяжущих
Изобретение относится к способу активации вяжущих свойств техногенных минеральных продуктов в виде зол или шлаков, содержащих оксид кальция, кремнезем и глинозем

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к составам бесклинкерного вяжущего на основе доменного шлака и отвального шлака ферропроизводства, которое может быть использовано в производстве бетонных и железобетонных изделий, строительных растворов и сухих строительных смесей

Наверх