Вяжущее шлако-щелочное


 


Владельцы патента RU 2405745:

Коробейников Анатолий Прокопьевич (RU)

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к составам бесклинкерного вяжущего на основе котельных (каменноугольных) шлаков от сжигания каменного угля, которое может быть использовано в производстве бетонов и железобетонных изделий, строительных растворов, сухих строительных смесей. Технический результат изобретения - повышение прочности. Вяжущее содержит, мас.%: гипс двуводный 4-8; активизатор - гидроксид натрия или калия, углекислый натрий или калий, кислый углекислый натрий или калий, или их смесь, 3-10; золошлаковую смесь от сжигания каменного угля с содержанием несгоревшего угля 10,3-38,9%, охлажденную сухим способом, остальное, и получено совместным помолом указанных компонентов до удельной поверхности 700 м2/кг. 3 табл.

 

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к составам бесклинкерного вяжущего на основе котельных (каменноуголных) шлаков от сжигания каменного угля, которое может быть использовано в производстве бетонных и железобетонных изделий, строительных растворов, сухих строительных смесей. Известно вяжущее, содержащее доменный гранулированный шлак, жидкое стекло, полученное из цеолитосодержащей кремнистой породы (1). Сущность этого изобретения состоит в смешении твердого компонента гранулированного доменного шлака с жидким стеклом. Указанное вяжущее обладает низким качеством, марка М150. В смеси с доменным шлаком будет получено вяжущее очень низкого качества - это главный недостаток известного вяжущего.

Наиболее близким к заявляемому вяжущему является вяжущее, содержащее, мас.%: золошлаковую смесь 80-95, гашеную известь 5-20, щелочной активатор (по отношению к сухому) 5-17, осуществляли совместный помол золошлаковой смеси с известью до удельной поверхности 4500-5500 см2/г (RU 2243176 С1, 27.12.2004) (2).

Задача предлагаемого изобретения состоит в повышении качества предлагаемого вяжущего, упрощении технологии изготовления вяжущего, использовании в составе вяжущего дешевых недефицитных компонентов путем применения отходов, а именно топливных шлаков от сжигания каменных углей

Технический результат - повышение прочности.

Для достижения указанного технического результата вяжущее, содержащее золошлаковую смесь от сжигания угля и щелочной активизатор, содержит в качестве указанной смеси золошлаковую смесь от сжигания каменного угля с содержанием несгоревшего угля 10,3-38,9%, охлажденную сухим способом, в качестве активизатора - гидроксид натрия или калия, углекислый натрий или калий, кислый углекислый натрий или калий, или их смесь и дополнительно - гипс двуводный, и получено совместным помолом указанных компонентов до удельной поверхности 700 м2/кг, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

гипс двуводный 4-8
активизатор 3-10
золошлаковая смесь остальное.

Изучено влияние состава шлака и его крупности на качество вяжущего.

В оптимальных условиях при совместном измельчении шлака, активизатора и гипса двуводного до крупности 700 м2/кг и содержании несгоревшего угля 10,3-38,9% марка вяжущего составляет М700.

В качестве активизаторов используют гидроксид натрия или калия, углекислый натрий или калий, кислый углекислый натрий или калий, или их смесь. Кислый углекислый калий или натрий при стандартных условиях (25°С) - кристаллические вещества белого цвета, обладающие высокой растворимостью в воде и высокой химической активностью, производятся в виде порошков. Широко применяются в различных химических технологиях. Обладают низкой стоимостью. Указанные свойства соединений натрия и калия послужили основой при разработке новых видов вяжущих в качестве активизаторов.

При сжигании дерева, торфа, каменных углей образуются в больших количествах шлаки, золы и золошлаковые смеси, которые не находят квалифицированного применения. Каменноугольные шлаки и золы из сельских и городских котельных используют в небольших количествах для подсыпки дорог. Крупные ТЭЦ складируют шлаки и золы в отвалы и в небольших количествах - в болота и овраги. Утилизация этих отходов является одной из наиболее острых и трудно решаемых проблем. Вторая проблема заключается в том, что в шлаках остается до 40% и более несгоревшего угля.

Пример. Для изготовления вяжущего применяли шлаки золы Абагурской агломерационной фабрики (г.Новокузнецк), составы шлаков и их свойства приведены в таблицах 1, 2. В опытах использовали шлаки с содержанием несгоревшего угля 10,3% и 38,9%. Пробы шлаков отбирались на выходе из топки котла, охлаждались на воздухе. Смачивание проб не допускалось (сухой способ). Химические анализы проб выполнялись в химической лаборатории Абагурской агломерационной фабрики. Приготавливалась смесь активизатора и шлака, содержащим 10,3% или 38,9% несгоревшего угля (в таблице количество несгоревшего угля обозначено п.п.п.). В качестве активизатора использовали отходы щелочные Кемеровского химического завода (г.Кемерово), которые содержали 44-56% NaOH и 44-56% Na2CO3. Затем добавляли гипс двуводный. Приготовленные пробы смесей шлаков с активизатором и гипсом двуводным измельчались в лабораторной шаровой мельнице до крупности 700 м2/кг. Наилучший результат достигнут при измельчении смесей до крупности 700 м2/кг (таблица 3), при использовании в опытах шлаков с содержанием 10,3% и 38,9% несгоревшего угля. Качество изготовленных смесей вяжущих испытывались по ГОСТ 10178-85 «Цемент. Технические условия». Из результатов исследований следует, что из шлаков, содержащих 10,3 и 38,9% несгоревшего угля, с добавкой 5% активизатора при измельчении до удельной поверхности 700 м2/кг получены вяжущие марки М700.

Производство предлагаемого вяжущего позволяет организовать эффективное использование зольных шлаков от сжигания угля в котельных и ТЭЦ и создать базу для производства дешевых вяжущих марок от M150 до М700 с одновременной утилизацией отходов химической промышленности. Эту технологию считаем перспективной.

Источники информации

1. Патент 2271343, С04В 7/153, 15.11.2004.

2. Патент 2243176, С04В 7/28, 27.12.2004.

Таблица 1
Физические характеристики шлаков
Вид шлака Предельная крупность, мм Насыпная плотность, кг/м3 Истинная плотность, кг/см3
Зольный с п.п.п = 10,3% 40 745 2,38
Зольный с п.п.п. = 38,9% 20 560 2,27
Таблица 2
Химический состав шлаков
Вид шлака Содержание оксидов в минеральной части, % п.п.п.
SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 R2O
Зольный с п.п.п. = 10,3% 61,33 20,52 9,41 3,21 2,23 0,42 1,76 10,3
Зольный с п.п.п. = 38,9% 59,70 22,60 6,75 4,06 1,84 0,58 2,63 38,9

Вяжущее, содержащее золошлаковую смесь от сжигания угля и щелочной активизатор, отличающееся тем, что оно содержит в качестве указанной смеси золошлаковую смесь от сжигания каменного угля с содержанием несгоревшего угля 10,3-38,9%, охлажденную сухим способом, в качестве активизатора - гидроксид натрия или калия, углекислый натрий или калий, кислый углекислый натрий или калий, или их смесь и дополнительно гипс двуводный, и получено совместным помолом указанных компонентов до удельной поверхности 700 м2/кг при следующем соотношении компонентов, мас.%:

гипс двуводный 4-8
активизатор 3-10
золошлаковая смесь остальное


 

Похожие патенты:
Изобретение относится к составам бесцементного вяжущего и может найти применение в строительстве в качестве вяжущего для приготовления растворов и мелкозернистых бетонов.

Изобретение относится к составам шлакощелочного вяжущего с применением измельченных магматических горных пород и предназначено для производства строительных растворов и бетонов.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при получении шлакощелочных вяжущих на основе магнезиально-железистых шлаков цветной металлургии для приготовления строительных растворов и бетонов.

Вяжущее // 2372302
Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для укрепления грунтов оснований автомобильных и железных дорог, для устройства фундаментов жилых и гражданских сооружений, для получения ячеистых бетонов, а также для укрепления отвалов тонкодисперсных промышленных отходов горнорудных и других предприятий.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к шлакощелочным вяжущим. .

Изобретение относится к промышленности строительных материалов. .
Вяжущее // 2332372
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к составам вяжущих, которые могут быть использованы при сооружении плотин, дорожных покрытий, резервуаров.
Вяжущее // 2329225
Изобретение относится к составу вяжущего и может найти применение при изготовлении строительных растворов и бетонов. .
Вяжущее // 2323182
Изобретение относится к составам вяжущих, используемых в производстве строительных материалов. .
Изобретение относится к составам сырьевых смесей для получения вяжущего. .

Вяжущее // 2412124
Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности минеральных вяжущих веществ, и может быть использовано при производстве шлакощелочных вяжущих

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
Изобретение относится к шлакощелочным вяжущим и может быть использовано в промышленности строительных материалов, для изготовления растворов и бетонов различного назначения

Изобретение относится к области строительных растворов, более конкретно к бетонам с низким содержанием цемента, а также к способам получения такого бетона
Изобретение относится к строительной отрасли, а именно для декоративного окрашивания бетонов для стен, облицовочных плит, стеновых панелей, строительных камней, цветных смесей
Изобретение относится к составам шлакощелочных вяжущих и может быть использовано для изготовления строительных материалов, эксплуатирующихся в условиях воздействия ионизирующих излучений
Вяжущее // 2473477
Изобретение относится к составу вяжущего и может найти применение в промышленности строительных материалов для изготовления бетонов

Изобретение относится к геополимерным композициям. Сухая смесь для геополимерного связующего содержит, по меньшей мере, одну летучую золу, содержащую оксид кальция в количестве меньшем или равном 15 вес.%; по меньшей мере, один ускоритель гелеобразования и, по меньшей мере, один ускоритель твердения, имеющий состав, отличный от состава указанной золы. Указанная сухая смесь, приготовленная путем ее смешения с активатором. Геополимерная композиция бетона или раствора, полученная смешением указанного связующего с заполнителем. Способы приготовления композиции бетона или раствора с использованием указанного связующего. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы. Технический результат - снижение микрорастрескивания, сохранение конечной прочности после отверждения при низкой температуре. 7 н. и 43 з.п. ф-лы, 40 пр., 6 табл., 3 ил.
Изобретение относится к неорганическим связующим. Система неорганического связующего вещества включает, мас.ч.: 10-30 по меньшей мере одного латентного гидравлического связующего вещества, выбранного из доменного шлака, шлакового песка, молотого шлака, электротермического фосфорного шлака и металлосодержащего шлака, 5-22 по меньшей мере одного аморфного диоксид кремния, выбранного из осажденного диоксид кремния, пирогенного диоксида кремния, микрокремнезема и стеклянного порошка, 0-15 по меньшей мере одного реакционно-способного наполнителя, выбранного из буроугольной летучей золы, минеральноугольной летучей золы, метакаолина, вулканического пепла, туфа, трасса, пуццолана и цеолитов, и 3-20 по меньшей мере одного силиката щелочного металла, и в которой содержание СаО 12-25 мас.%, для схватывания требуется 10-50 мас.ч. воды, латентное гидравлическое связующее вещество, аморфный диоксид кремния и необязательный указанный наполнитель присутствуют как первый компонент и силикат щелочного металла и указанная вода - как второй компонент. Система может быть применена для получения гидравлически схватывающегося строительного раствора. Технический результат - повышение устойчивости к действию кислоты, воды, щелочи. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к бесцементным составам вяжущих из отходов промышленности. Задачей изобретения является достижение более высокой прочности. Это достигается тем, что в составе шлама применяется кислотный электролит с плотностью раствора ρ=1,310 г/см3 а в качестве шлака сталеплавильного производства взят шлак электросталеплавильный. Технический результат - повышение прочности. Бесцементное вяжущее, включающее шлак сталеплавильного производства, горелые породы шахтного отвала и шлам, полученный в результате нейтрализации известью отработанных электролитов кислотных аккумуляторов, содержит в качестве шлака сталеплавильного производства шлак электросталеплавильный, а в составе шлама использован электролит с плотностью раствора ρ=1,310 г/см3 при следующем соотношении, мас. %: горелые породы 14, шлак сталеплавильный - электросталеплавильный 78, шлам 8. 3 табл.
Наверх