Вяжущее и способ его приготовления для производства декоративного бетона


 


Владельцы патента RU 2452702:

Карпова Анна Игоревна (RU)
Стефанюк Богдан Михайлович (RU)
Конакова Нина Ивановна (RU)
Барыльников Виктор Владимирович (RU)
Сенкус Витаутас Валентинович (RU)
Коробейников Анатолий Прокопьевич (RU)
Пискаленко Владимир Витальевич (RU)
Сенкус Валентин Витаутасович (RU)

Изобретение относится к строительной отрасли, а именно для декоративного окрашивания бетонов для стен, облицовочных плит, стеновых панелей, строительных камней, цветных смесей. Технический результат - повышение стабильности декоративного цвета без снижения прочности и морозостойкости бетона на указанном вяжущем. В способе приготовления вяжущего для производства декоративного бетона, включающем дробление, смешивание, помол вяжущего, шлак от выплавки феррохрома размалывают до крупности 700-800 м2/кг, активизатор твердения - отходы обогащения железных руд с включениями минералов гранатов 10-20% размалывают до крупности 500-700 м2/кг, смешивают с доменным гранулированным шлаком, двуводным гипсом при следующем соотношении компонентов, мас.%: доменный гранулированный шлак 28-39; двуводный гипс 3-5; отходы обогащения руд 5-12; шлак от выплавки феррохрома - остальное, дополнительно размалывают до крупности 400-450 м2/кг. Вяжущее для производства декоративного бетона, характеризующееся тем, что оно получено указанным выше способом. 2 н.п. ф-лы, 1 пр., 2 табл.

 

Изобретение относится к строительной отрасли, а именно для декоративного окрашивания бетонов для стен, облицовочных плит, стеновых панелей, строительных камней, цветных смесей и др.

Известно вяжущее, содержащее доменный гранулированный шлак, шлак от выплавки стали, нефелиновый шлак и активатор твердения смеси фтористого калия и жидкого стекла [1].

Недостаток вяжущего заключается в низкой прочности бетона на сжатие и изгиб. Нефелиновый шлак обладает красным цветом за счет оксидов железа и небольшое содержание нефелинового шлака в вяжущем не окрашивает массу вяжущего, а превращает в грязный цвет. При дневном (солнечном) освещение оксиды железа меняют валентность и красный цвет заменяется грязным.

Наиболее близким по технической сущности и декоративным свойствам является вяжущее, содержащее шлак от выплавки феррохрома [2], которое получают помолом смеси, содержащей доменный шлак, двуводный гипс, шлак от выплавки феррохрома, горный песок (отход обогащения железных руд), причем помол смеси осуществлен до удельной поверхности 450 м2/кг. Окраска вяжущего выглядит зеленоватой. Вяжущее не обладает декоративными свойствами, невозможно использование его в качестве цветного, что является недостатком. Способ получения вяжущего из указанных компонентов путем помола до крупности 450 м2/кг не позволяет достичь равномерного и яркого окрашивания вяжущего.

Задача изобретения заключается в повышении стабильного декоративного (зеленого) цвета вяжущего, без снижения прочности и морозостойкости изготовленного бетона.

Технический результат при осуществлении изобретения заключается в оптимизации вещественного состава и его крупности, обеспечивающих стабильный цвет вяжущего.

Решение поставленной задачи достигается тем, что шлак от выплавки феррохрома размалывают до крупности 700-800 м2/кг, отходы обогащения железных руд с включениями минералов гранатов 10-20% размалывают до крупности 500-700 м2/кг, смешивают с доменным гранулированным шлаком, двуводным гипсом, активизатором твердения в соотношении, мас.%: доменный гранулированный шлак 28-39; двуводный гипс 3-5; отходы обогащения руд 5-12; шлак от выплавки феррохрома - остальное, дополнительно размалывают до крупности 400-450 м2/кг.

Вяжущее для производства декоративного бетона, характеризующееся тем, что оно получено способу приготовления вяжущего.

В качестве активтора твердения используются отходы обогащения железных руд с включениями минералов гранатов 10-20% и шлак от выплавки феррохрома, при следующем соотношении компонентов, мас.%: доменный гранулированный шлак 28-39; двуводный гипс 3-5; отходы обогащения руд 5-12; шлак от выплавки феррохрома - остальное.

Органические красители и анилино-красочные красители не применяются для бетонов и растворов, т.к. они при солнечном освещении и под действием атмосферных осадков окисляются кислородом воздуха, разрушаются, поэтому бетоны и растворы теряют первоначальный цвет. Наиболее устойчивы и долговечны минеральные красители, например оксиды железа, хрома, меди.

В настоящее время металлургические комбинаты производят красный краситель на основе оксида железа. Это неустойчивое вещество, которое под действием атмосферных осадков и солнечных лучей изменяет окраску, т.е. оксид железа изменяет валентность с окислением железа. Кристаллическая решетка не устойчива на воздухе, хотя природные оксиды железа: охра желтая и красная, чрезвычайно устойчивы и красивы.

Природный оксид хрома и примесь его в шлаке от выплавки феррохрома устойчивы на воздухе и обладают зеленым цветом, что послужило основой для разработки цветного вяжущего.

Предлагаемое вяжущее содержит отходы обогащения железных руд (горный песок), которое имеет природную окраску зеленого цвета. Окраска этого компонента стабильная, а в процессе приготовления вяжущего не изменяется. Отходы производства содержат минералы граната, которые фактически являются природным компонентом, и в составе вяжущего применяются как активатор гидратации и твердения бетона.

Гранулированный доменный шлак имеет белый цвет и содержит двухкальциевый силикат 2СаО·SiO2, являющийся вяжущим веществом в цементах (минерал белит), не оказывает вредного влияния на окраску соединений хрома в шлаке от выплавки феррохрома.

Указанные минеральные красители требуют тонкого измельчения, поэтому предлагается предварительно размолоть его до крупности 700-800 м2/кг и затем добавлять в смесь вяжущего.

Активатор твердения (отход обогащения) предварительно размалывают до крупности 500-700 м2/кг, что резко повышает качество его как вяжущего вещества и активатора гидратации.

Размолотые отходы, шлак от выплавки феррохрома, гипс двуводный и гранулированный доменный шлак смешиваются и подвергаются помолу до крупности 400-450 м2/кг.

Пример

Исходные материалы с химическим составом, приведенном в таблице 1, подвергались сушке при температуре 115°С в сушильном шкафу. Пробу шлака от выплавки феррохрома подвергали измельчению до крупности 700 м2/кг на лабораторном виброистерателе. Проба отходов обогащения измельчалась в виброистерателе до крупности 600 м2/кг. Измельченные шлак от выплавки феррохрома, отходы обогащения, двуводный гипс, гранулированный доменный шлак смешивались и размалывались в лабораторной мельнице. Измельченная масса соответствовала марке вяжущего М 450. Полученное вяжущее визуально оценивалась и соответствовало ярко-зеленому цвету.

На основании полученного вяжущего были приготовлены растворы с различным содержанием вяжущего и изготовлены образцы, которые были подвергнуты испытаниям, результаты испытаний образцов, имеющих устойчивую окраску от зеленого до ярко-зеленого, приведены в таблице 2.

Результаты подтвердили предложенный состав вяжущего и способ его приготовления, позволяют его получать из отходов производства.

Источники информации

1. А.С. СССР №160852. Вяжущее. МПК 6 СO4В 7/14, Заявит. и авторы Блажис А.Р., Ростовская Г.С. Заявл. 15.08.1988. Опубл. 23.11.1990.

2. Патент РФ №2368577. Вяжущее. МПК СO4В 7/14 (2006.01). Патентообл. ГОУ ВПО «СибГИУ», Авторы: Коробейников А.П., Силин А.Н., Барыльников В.В. Заявл. 10.04.2008.

Таблица 1
Исходные материалы для получения вяжущего
Материалы Номер пробы Химический состав, масс.%:
SiO2 CaO MgO Al2O2 S FeO+Fe2О3 Na2O+K2O Cr2O3 Feоб
Шлаки от выплавки феррохрома 1 29-31 0,8-1,2 45-48 14-16 - 0,5-1,5 - 4-6 -
2 29,1 1,1 44,4 5 15,9 0,29 1 - 7,7 1,5
3 32,0 0,89 45,5 18,8 0,21 0,77 - 1,3 -
Доменный 1 36,2 38- 4,8- 12,3 0,1 0,6-2,6 0,13-0,17
шлак 2 42 42 9,9 -17 - -
Отходы 1 34,1 11,3 0,8
обогащения 2 - - 4,2-9,9 9,8-11 - 12,8-26,1 1,3-3,2
3 39,9 13,7 1,5 - -

Таблица 2 - результаты испытаний образцов бетона

Таблица 2
Вяжущее № состава Состав вяжущего, мас.%: Предел прочности в возрасте 28 суток Морозостойкость
Доменный шлак Гипс Отходы обогащения Шлак от выплавки феррохрома номер пробы При сжатии При изгибе
1 2 3
Предложенное 1 28 4 12 - 56 - 61,1 11 350
2 35 3 8 - 56 - 72,1 12 360
3 39 5 5 - - 51 72,1 12,3 360
4 3 4 12 51 - - 58,3 8,0 300
5 33 4 12 - 51 - 62,0 8,1 330
6 33 4 12 - - 51 60,0 8,1 340
7 39 4 8 49 - 43,9 7,7 280

1. Способ приготовления вяжущего для производства декоративного бетона, включающий дробление, смешивание, помол вяжущего, отличающийся тем, что шлак от выплавки феррохрома размалывают до крупности 700-800 м2/кг, активизатор твердения - отходы обогащения железных руд с включениями минералов гранатов 10-20% размалывают до крупности 500-700 м2/кг, смешивают с доменным гранулированным шлаком, двуводным гипсом при следующем соотношении компонентов, мас.%:

доменный гранулированный шлак 28-39
двуводный гипс 3-5
отходы обогащения руд 5-12
шлак от выплавки феррохрома остальное,

дополнительно размалывают до крупности 400-450 м2/кг.

2. Вяжущее для производства декоративного бетона, характеризующееся тем, что оно получено способом по п.1.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области строительных растворов, более конкретно к бетонам с низким содержанием цемента, а также к способам получения такого бетона. .
Изобретение относится к шлакощелочным вяжущим и может быть использовано в промышленности строительных материалов, для изготовления растворов и бетонов различного назначения.

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

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.
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 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.

Изобретение относится к области строительных материалов, а также может быть использовано при сооружении дорог. В способе переработки «пыли» отвального сталеплавильного шлака, включающем отделение магнитного вещества от немагнитного, шлаковую «пыль» измельчают до удельной поверхности 400-450 м2/кг, затем постоянным магнитным полем напряженностью 850-1000 кА/м отделяют магнитное вещество от немагнитного вещества, немагнитное вещество увлажняют водой в количестве 3,0-4,0 мас. % от массы немагнитного вещества, содержащей углекислоту Н2СО3 в количестве 0,0033-0,0065 мас. % от массы немагнитного вещества, после чего смешивают с жидким стеклом в количестве 5,0-20,0 мас. % от массы немагнитного вещества с получением гранул и затем подвергают обжатию при давлении от 100 мПа до 250 мПа в штампе. Технический результат - ускорение набора прочности. 2 ил.

Вяжущее // 2556563
Изобретение относится к составам шлакощелочных вяжущих и может быть использовано в промышленном и транспортном строительстве для изготовления бетонов и строительных растворов. Вяжущее, включающее гранулированный доменный шлак, жидкое стекло плотностью 1,3 г/см3 с силикатным модулем, равным 1,5, и наполнитель, отличающееся тем, что в качестве гранулированного доменного шлака содержит шлак с содержанием зерен размером менее 10 мкм более 50%, размером менее 60 мкм более 97%, в качестве наполнителя - шелуху риса с удельной поверхностью 510 м2/кг, термообработанную при 400°C, и дополнительно содержит гидроксид натрия при следующем соотношении компонентов, мас. %: указанный гранулированный доменный шлак 82,8-85,0, указанный наполнитель 2,7-4,4, жидкое стекло плотностью 1,3 г/см3 с силикатным модулем равным 1,5 8,6-8,9, гидроксид натрия - остальное. Технический результат - повышение прочности при сжатии и ударной прочности, расширение сырьевой базы шлакощелочных вяжущих. 8 табл.
Наверх