Вяжущее

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. Технический результат - повышение прочности, морозостойкости и влагостойкости вяжущего. Вяжущее, полученное помолом смеси, содержащей, мас.%: доменный шлак 40-45; двуводный гипс 4-9; горный песок состава, мас.%: СаО 11,3-13,7; MgO 4,2-5,7; Аl2О3 9,8-11,0; SiO2 34,1-39,9; FeO 12,8-26; MnO 0,3-0,55; SO3 1,7-3,2; Na2O+K2O 1,3-3,2, включающий 10-20% минералов гранатов, 4-9; шлак от выплавки феррохрома 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, 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 активатор твердения в виде смеси фторида калия и жидкого стекла [1]. Недостаток этого вяжущего заключается в низкой морозостойкости и прочности на сжатие и особенно на изгиб. Как недостаток, следует отметить, что производство фторида калия в стране составляет несколько килограммов и только по спецзаказу. Наиболее близким к предлагаемому вяжущему по технической сущности и достигаемому результату является вяжущее, включающее доменный гранулированный шлак 68-85, двуводный гипс 1-5%, шлак производства низкоуглеродистого феррохрома [2]. Недостатками этого вяжущего являются пониженная прочность и морозостойкость.

Задача, решаемая изобретением, состоит в повышении прочности, морозостойкости и влагостойкости вяжущего при использовании в его составе доменного шлака, двуводного гипса, шлака от выплавки феррохрома и активизатора твердения в виде горного песка при твердении вяжущего в нормальных условиях.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в оптимизации вещественного состава, тонкости помола и гранулометрического состава компонентов при совместном их измельчении в мельнице, что обеспечивает максимальное использование гидравлической (химической) активности шлаков.

Для достижения обеспечиваемого изобретением технического результата вяжущее, полученное помолом смеси, включающее доменный шлак, двуводный гипс, шлак от выплавки феррохрома, дополнительно содержит горный песок состава, мас.% СаО 11,3-13,7; MgO 4,2-5,7; Аl2О3 9,8-11,0; SiO2 34,1-39,9; FeO 12,8-26; MnO 0,3-0,55; SO3 1,7-3,2; Na2O+K2O 1,3-3,2, включающий 10-20% минералов гранатов, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

доменный шлак 40-45
двуводный гипс 4-9
указанный горный песок 4-9
шлак от выплавки феррохрома остальное,

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

Сущность заявляемого изобретения состоит в том, что минеральный состав доменного шлака, шлака от выплавки феррохрома и горного песка (отход обогащения железных руд), содержащего 10-20% минералов гранатов, идентичны и содержат, в основном, силикаты и алюминаты кальция, ферраты кальция, гранаты [3, 4]. При затворении водой образуются гидросиликаты, гидроалюминатами, гидроферриты, гидрогранаты, гидросульфоалюминаты. При гидратации идет процесс образования тонковолокнистых гидросиликатов и крупных игольчатых кристаллов гидросульфоалюминатов кальция. Взаимопроростание этих кристаллов способствует уплотнению и упрочнению структуры цементного камня.

В горном песке, в доменном шлаке и шлаке от выплавки феррохрома содержатся элементы железа, титана, марганца, хрома, никеля, которые активизируют гидратацию силикатов и алюминатов кальция, способствуют росту кристаллов и образованию новых минералов (силикатов и алюминатов кальция) [5]. Поэтому в качестве активизатора в предлагаемом изобретении предлагается горный песок, в котором содержится 10-20% минералов гранатов, обладающих вяжущими свойствами.

В предлагаемом изобретении наиболее хрупким материалом является шлак от выплавки феррохрома, затем доменный шлак и горный песок. При помоле смеси образуется большое количество мелких частиц из шлака от выплавки феррохрома, более крупными являются частицы из доменного шлака. Химически более активными являются мелкие частицы из шлака от выплавки феррохрома. На второй стадии в реакцию вступают крупные частицы доменного шлака. В результате наблюдается более плотная упаковка вновь образующихся кристаллов и возрастает плотность цементного камня [4, 5].

Перечисленные факторы получения предлагаемого вяжущего позволяют повысить его прочность и морозостойкость.

Для получения предлагаемого вяжущего применяют доменный шлак ОАО «Кузнецкий металлургический комбинат», гипс и горный песок (отходы обогащения железных руд) ОАО «Абагурская агломерационная фабрика». Химический состав шлаков и песка приведен в таблице 1.

Высушенные при 115°С компоненты в соотношении (Таблица 2) размалывают до удельной крупности 450 м2/кг в лабораторной мельнице, затворяют водой до получения теста стандартной густоты, изготавливают балочки размером 4×4×16 см с применением вибрации в течение 3 минут на виброплощадке. Твердение осуществляют в нормальных условиях в гидравлической ванне при 25°С. Образцы испытывают в возрасте 28 суток. Испытание на морозостойкость осуществляют по ГОСТ 7025-78. Результаты испытаний приведены в таблице 2.

На основании результатов испытаний предлагаемое вяжущее по сравнению с известными обладает более высокой прочностью и морозостойкостью, и может быть использовано для изготовления бетонных и железобетонных изделий, кладочных штукатурных растворов и сухих строительных смесей. Получение предлагаемого вяжущего позволяет утилизировать отходы производства и создать базу для производства дешевых строительных материалов.

Таблица 1
Материал Химический состав, мас.%
Сr2О3 СаО MgO Al2O3 SiO2 FeO MnO SO3 Na2O +K2O
Шлак от выплавки феррохрома 2-6 40-47 8-10 6-8 24-28 0,2-0,5
Доменный шлак 38-42,2 4,8-9,9 12,3-17 36,2-42 0,6-2,6 0,2-1,1 0,4-12 0,13-0,17
Горный песок 11,3-13,7 4,2-5,7 9,8-11 34,1-39,9 12,8-26 0,3-0,55 1,7-3,2 1,3-3,2

Вяжущее, полученное помолом смеси, включающей доменный шлак, двуводный гипс, шлак от выплавки феррохрома, отличающееся тем, что дополнительно содержит горный песок состава, мас.%: СаО 11,3-13,7; MgO 4,2-5,7; Аl2О3 9,8-11,0; SiO2 34,1-39,9; FeO 12,8-26; MnO 0,3-0,55; SO3 1,7-3,2; Na2O+K2O 1,3-3,2, включающий 10-20% минералов гранатов, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Доменный шлак 40-45
Двуводный гипс 4-9
Указанный горный песок 4-9
Шлак от выплавки феррохрома Остальное

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



 

Похожие патенты:
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 // 2363674
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.
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.
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

Вяжущее // 2476392
Изобретение относится к строительным материалам, а именно к составам малоклинкерных безобжиговых вяжущих материалов, и может быть использовано при производстве строительных растворов, бетонных смесей

Изобретение относится к строительной, химической и металлургической отраслям промышленности и может быть использовано для переработки металлургических шлаков и техногенных гипсов в гидравлическое вяжущее для строительной индустрии. Композиционное водостойкое гипсовое вяжущее содержит полученную совместным помолом тонкомолотую смесь рафинировочного шлака и гипса дигидрата сульфата кальция. Вяжущее содержит рафинировочный шлак печи-ковша, добавку с пуццолановыми свойствами и активатор гидратации периклаза при соотношении компонентов в вяжущем, мас.%: Шлак рафинировочный печи-ковша 80-50; дигидрат сульфата кальция 10-25; добавка с пуццолановыми свойствами 9,5-23; активатор гидратации периклаза 0,5-2,0. В качестве дигидрата сульфата кальция содержит природный гипс, фторангидрит или фосфогипс. В качестве добавки с пуццолановыми свойствами содержит известняк или мрамор, кислый шлак электросталеплавильного производства или красный шлам. В качестве активатора гидратации периклаза содержит бишофит или сернокислый магний. Технический результат - предотвращение образования продуктов гидратации, вызывающих разупрочнение вяжущего при использовании рафинировочного шлака печи-ковша, при сохранении его прочностных свойств. 8 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл.

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

Наверх