Вяжущее и способ его приготовления для производства декоративного бетона

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.

Изобретение относится к цементирующей композиции, включающей: вяжущее, содержащее (а) 60-94%, по массе, по меньшей мере один пуццолановый материал; (b) по меньшей мере 0,5% по массе кальция сульфоалюмината (КСА); (с) 1,2-11% по массе, выраженного как SO3, по меньшей мере одного неорганического сульфата, выбираемого из группы сульфатов, состоящей из гемигидрата сульфата кальция, безводного сульфата кальция, дигидрата сульфата кальция, сульфата натрия и сульфата натрийкальция; и (d) совокупное содержание сульфатов по меньшей мере 3% по массе, выраженное как SO3, причем цементирующая композиция включает не больше чем 3% природного известняка, цементирующая композиция включает не больше чем 10% глиноземистого цемента, и причем содержание композиции вычисляют на сухой основе без заполнителя. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы изобретения. Технический результат - получение качественных экологически чистых цементирующих композиций. 24 з.п. ф-лы, 22 пр., 10 табл., 1 ил.

Настоящее изобретение относится к гидравлическому вяжущему, включающему в частях по массе: (a) от 20 до 60 частей портландцементного клинкера; (b) от 20 до 40 частей шлака; и (c) от 5 до 60 частей неорганического материала, отличного от клинкера и шлака; причем сумма (a), (b) и (c) равна 100 частям; где вяжущее дополнительно включает активатор шлака, включающий на 100 частей суммы (a) и (b): от 1,4 до 6,55 частей соли щелочного металла в выражении на эквивалент Na2O; и от 1,1 до 11,0 частей сульфата кальция в выражении на SO3. Изобретение также относится к гидравлической композиции и способу её получения, к профилированному изделию и к применению гидравлической композиции. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы изобретения. Технический результат - повышение прочности через 24 часа после приготовления и через 28 суток, снижение выделения углекислого газа. 2 табл.

Вяжущее // 2631270
Изобретение относится к составам вяжущих, которые могут быть использованы в производстве бетонных изделий. Вяжущее содержит, мас.%: портландцемент 74,0-78,0; молотый до прохождения через сито 008 гранулированный никелевый шлак 18,0-20,0; молотый до прохождения через сито 008 бой силикатного кирпича 4,0-6,0. Технический результат - снижение расхода цемента.

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

Наверх