Способ получения кислотостойкого бетона



Способ получения кислотостойкого бетона

 


Владельцы патента RU 2470900:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении строительных изделий и конструкций из кислотостойких бетонов. Технический результат - повышение кислотостойкости бетона. В способе получения кислотостойкого бетона, включающем подготовку алюмосиликатного компонента вяжущего, дозирование заполнителя и компонентов вяжущего, их перемешивание, формование изделий, их предварительное выдерживание и последующее твердение; в качестве заполнителя используют отсев от дробления диабаза, содержащий 5-9 мас.% пылеватых и глинистых примесей, характеризующийся прочностью по дробимости Др=8, насыпной плотностью ρ=1550-1700 кг/м3 и модулем крупности Мк=4,0-3,7 при следующем соотношении фракций, %: фр. 10 мм - 12,3; фр. 5 мм - 22,8; фр. 2,5 мм - 16,6; фр. 1,25 мм - 7,1%; фр. 0,63 мм - 14,6; фр. 0,315 мм - 15,1; фр. 0,14 мм - 8,2; фр. менее 0,14 мм - 3,3, в качестве вяжущего используют комбинированное золощелочное вяжущее, состоящее на 60 мас.% из золы-унос I поля и на 40 мас.% - из отвальной золошлаковой смеси, на 17 мас.% состоящей из золы и на 83 мас.% состоящей из шлака, полученных при сжигании бурых углей КАТЭКа на ТЭЦ г.Братска, и жидкого стекла, изготавливаемого из многотоннажного отхода производства ферросилиция Братского ферросплавного завода - микрокремнезема, содержащего 1-3 мас.% β-SiC и 5-7 мас.% С, с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ-1,30-1,45 г/см при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанная зола-унос I поля - 12,9-13,2; указанная отвальная золошлаковая смесь - 8,6-8,8; указанный отсев диабаза - 64,5-65,7; указанное жидкое стекло - 12,4-14,0, подготовку алюмосиликатного компонента осуществляют совместным помолом в шаровой мельнице золы и отвальной золошлаковой смеси в течение 30 мин до остатка на сите №008 - 0,7-0,8%, формование изделий осуществляют вибрированием в течение 1-2 мин., после чего осуществляют выдерживание при температуре 18-20°С в камере нормального твердения в течение 3-6 час, а твердение осуществляют пропариванием при температуре 80-85°С и атмосферном давлении в течение 7 часов. 8 табл.

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении строительных изделий и конструкций из кислотостойких бетонов.

Известен способ получения кислотостойкого бетона, включающий дозирование заполнителя и компонентов вяжущего, их перемешивание, формование изделий и их твердение с последующим выдерживанием изделий, причем в качестве заполнителя используют отвальную золошлаковую смесь Иркутской ТЭЦ-6 г.Братска, а в качестве вяжущего используют золощелочное вяжущее, состоящее из золы-унос II поля, полученной от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г.Братска, и жидкого стекла, изготавливаемого из многотоннажного отхода производства ферросилиция Братского ферросплавного завода - микрокремнезема, с силикатным модулем n=1-2 и плотностью ρ=1,39-1,45 г/см3, формуют изделия вибропрессованием, а твердение осуществляют в камере ТВО при температуре 90-95°С в течение 10 часов с последующим выдерживанием распалубленных пропаренных изделий в течение 14 суток при влажности 100% и температуре 18-22°С [Патент РФ №2331605, 20.08.2008, 4 с].

Недостатками описываемого способа являются относительно высокая температура пропаривания, длительность процесса и невысокие показатели кислотостойкости получаемого бетона.

Наиболее близким аналогом к описываемому изобретению является способ получения строительного материала, включающий дозирование кварцевого песка и компонентов вяжущего, их перемешивание и формование образцов, тепловлажностную обработку, причем в качестве вяжущего используют вяжущее, состоящее из золы-унос, полученной от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г.Братска Иркутской области и углеродсодержащего жидкого стекла, изготовленного из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода - микрокремнезема и содержащего до 6-7 мас.% высокодисперсных углеродистых примесей - графита С и карборунда SiC с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,45-1,49 г/см3 [Патент РФ №2130904, 1999 г.].

Недостатками описываемого способа получения строительного материала являются относительно невысокие показатели кислотостойкости и использование в качестве сырья природного высококачественного материала - кварцевого песка.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение кислотостойкости бетона с одновременной заменой природного сырья техногенным.

Технический результат - повышение кислотостойкости бетона.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что способ получения кислотостойкого бетона включает подготовку алюмосиликатного компонента вяжущего, дозирование заполнителя и компонентов вяжущего, их перемешивание, формование изделий, их предварительное выдерживание и последующее твердение; в качестве заполнителя используют отсев от дробления диабаза, содержащий 5-9 мас.% пылеватых и глинистых примесей, характеризующийся прочностью по дробимости Др=8, насыпной плотностью ρ=1550-1700 кг/м3 и модулем крупности Мк=3,7-4,0 при следующем соотношении фракций, %:

фр. 10 мм - 12,3;
фр. 5 мм - 22,8;
фр. 2,5 мм - 16,6;
фр. 1,25 мм - 7,1;
фр. 0,63 мм - 14,6;
фр. 0, 315 мм - 15,1;
фр. 0,14 мм - 8,2;
фр. менее 0,14 мм - 3,3,

а в качестве вяжущего используют комбинированное золощелочное вяжущее, состоящее на 60 мас.% из золы-унос I поля и на 40 мас.% из отвальной золошлаковой смеси, на 17 мас.% состоящей из золы и на 83 мас.% состоящей из шлака, полученных при сжигании бурых углей КАТЭКа на ТЭЦ г.Братска, и жидкого стекла, изготавливаемого из многотоннажного отхода производства ферросилиция Братского ферросплавного завода - микрокремнезема, содержащего 1-3 мас.% β-SiC и 5-7 мас.% С, с силикатным модулем п=1 и плотностью ρ=1,30-1,45 г/см3 при следующем соотношении компонентов, мас.%: Указанная зола-унос I поля - 12,9-13,2; Указанная отвальная золошлаковая смесь - 8,6-8,8; Указанный отсев диабаза - 64,5-65,7; Указанное жидкое стекло - 12,4-14,0, подготовку алюмосиликатного компонента осуществляют совместным помолом в шаровой мельнице золы и отвальной золошлаковой смеси в течение 30 мин до остатка на сите №008 - 0,7-0,8%, формование изделий осуществляют вибрированием в течение 1-2 мин, после чего осуществляют выдерживание при температуре 18-20°С в камере нормального твердения в течение 3-6 час, а твердение осуществляют пропариванием при температуре 80-85°С и атмосферном давлении в течение 7 часов.

Образцы для испытания готовили следующим образом.

В лабораторной шаровой мельнице производят совместный помол смеси, состоящей на 60 мас.% из золы-унос I поля, полученной при сжигании бурых углей КАТЭКа на ТЭЦ г.Братска, и на 40 мас.% из отвальной золошлаковой смеси, полученной при сжигании бурых углей КАТЭКа на ТЭЦ г.Братска и состоящей на 17 мас.% из золы и на 83 мас.% из шлака. Помол осуществляют в течение 30 мин до дисперсности, характеризуемой остатком на сите №008 - 0,7%. Свойства используемых золы-унос I поля и отвальной золошлаковой смеси представлены в таблицах 1-5.

Таблица 1
Свойства золы-унос I поля, полученной при сжигании бурых углей КАТЭКа на ТЭЦ г.Братска
Насыпная плотность, кг/м3 Истинная плотность, кг/м3 Остаток на сите №008, % Влажность, % Потери после прокаливания (П.П.П.), %
867 2500 6,8 0,5 0,96
Таблица 2
Химический состав золы-унос I поля
Содержание оксидов, мас.%
SiO2 Аl2O3 Fe2O3 СаО Na2O K2O SO3 MgO
46,6 26,9 8,8 12,7 0,2 0,6 1,6 2,3
Таблица 3
Свойства отвальной золошлаковой смеси, полученной при сжигании бурых углей КАТЭКа на ТЭЦ Г.Братска
Насыпная плотность, кг/м3 Истинная плотность, кг/м3 Влажность, % Прочность по дробимости (Др) Потери после прокаливания (П.П.П.), % Модуль крупности (Мкр)
1225 2677 1,2 Др 15 2,1
Таблица 4
Гранулометрический состав отвальной золошлаковой смеси
Остатки на ситах, % Размеры отверстий сит, мм
для шлака для золы
5 2,5 1,25 0,63 0,315 0,14 менее 0,14
частные 12,7 17,5 24,7 19,3 8,8 12,7 4,3
полные 12,7 30,2 54,9 74,2 83 95,7 100
Таблица 5
Химический состав отвальной золошлаковой смеси
Вид золошлакового отхода Массовое содержание компонентов, мас.%
SiO2 Аl2O3 Fe2O3 R2O СаОобщ. СаОcв. MgO SO3
золошлаковая смесь 48,0 8,6 6,7 0,6 26,4 6,4 2,9 0,4
зола золошлаковой смеси 40,3 8,6 6,5 0,8 29,6 9,4 3,8 0,9
шлак золошлаковой смеси 66,3 7,9 5,3 3,8 14,0 - 2,1 0,7
Таблица 6
Свойства отсева от дробления диабаза
Насыпная плотность, кг/м3 Истинная плотность, кг/м3 Прочность по дробимости (Др) Содержание пылеватых и глинистых примесей, % Влажность, % Модуль крупности (Мкр)
1550-1700 2675-2720 Др8 5-9 0 3,7-4,0
Таблица 7
Гранулометрический состав отсева от дробления диабаза
Остатки на ситах, % Размеры отверстий сит, мм
10 5 2,5 1,25 0,63 0,315 0,14 менее 0,14
частные 12,3 22,8 16,6 7,1 14,6 15,1 8,2 3,3
полные 12,3 35,1 51,7 58,8 73,4 88,5 96,7 100

Измельченный алюмосиликатный компонент комбинированного вяжущего перемешивают с заполнителем - отсевом от дробления диабаза, характеризующимся прочностью по дробимости Др=8, насыпной плотностью ρн=1550 кг/м3, модулем крупности Мк=3,8 и содержащим 6 мас.% пылеватых и глинистых примесей, в соотношении «Зола I поля : Золошлаковая смесь : Отсев от дробления диабаза» = 0,6:0,4:3. Свойства отсева от дробления диабаза представлены в таблицах 6, 7.

После этого смесь сухих компонентов затворяют жидким стеклом из микрокремнезема, содержащего 1 мас.% β-SiC и 6 мас.% С и характеризующегося насыпной плотностью 200 кг/м3, с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,36 г/см3.

Смесь перемешивают в бетоносмесителе до однородного состояния, после чего на виброплощадке в течение 1-2 мин формуют образцы-балочки размером 4×4×16 см и помещают в камеру нормального твердения с температурой 18-20°С на 3 часа. После этого образцы пропаривают при температуре 80-85°С и атмосферном давлении в течение 7 часов. После твердения образцы подвергают испытаниям на кислотостойкость. Для этого часть образцов помещают в раствор серной кислоты 5%-ой концентрации, а другую - в воду. Кислотостойкость оценивают по коэффициенту стойкости (Кс): . Результаты испытаний представлены в таблице 8. Аналогично подготовлены и испытаны образцы других составов. Результаты также представлены в таблице 8.

Анализ полученных данных показывает, что по предлагаемому способу получены кислотостойкие бетоны, так как кислотостойкость образцов достаточно высока: во всех случаях коэффициент стойкости составляет более 1. Кроме того, предлагаемый способ экономичнее способа по прототипу, так как температура пропаривания ниже на 5°С, длительность цикла пропаривания короче (7 часов против 12 часов), природное, специально добываемое сырье (кварцевый песок) заменено на техногенное сырье (отсев от дробления диабаза). И наконец, предлагаемый способ позволяет решать экологические проблемы, так как сырьевые материалы в предлагаемом материале - многотоннажные техногенные отходы.

Способ получения кислотостойкого бетона, включающий подготовку алюмосиликатного компонента вяжущего, дозирование заполнителя и компонентов вяжущего, их перемешивание, формование изделий, их предварительное выдерживание и последующее твердение, отличающийся тем, что в качестве заполнителя используют отсев от дробления диабаза, содержащий 5-9 мас.% пылеватых и глинистых примесей, характеризующийся прочностью по дробимости Др=8, насыпной плотностью ρ=1550-1700 кг/м3 и модулем крупности Мк=4,0-3,7 при следующем соотношении фракций, %:

10 мм 12,3
5 мм 22,8
2,5 мм 16,6
1,25 мм 7,1
0,63 мм 14,6
0,315 мм 15,1
0,14 мм 8,2
менее 0,14 мм 3,3,

а в качестве вяжущего используют комбинированное золощелочное вяжущее, состоящее на 60 мас.% из золы-унос 1 поля и на 40 мас.% - из отвальной золошлаковой смеси, на 17 мас.% состоящей из золы и на 83 мас.% состоящей из шлака, полученных при сжигании бурых углей КАТЭКа на ТЭЦ г.Братска, и жидкого стекла, изготавливаемого из многотоннажного отхода производства ферросилиция Братского ферросплавного завода - микрокремнезема, содержащего 1-3 мас.% β-SiC и 5-7 мас.% С, с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,30-1,45 г/см3, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Указанная зола-унос I поля 12,9-13,2
Указанная отвальная золошлаковая смесь 8,6-8,8
Указанный отсев диабаза 64,5-65,7
Указанное жидкое стекло 12,4-14,0,

подготовку алюмосиликатного компонента осуществляют совместным помолом в шаровой мельнице золы и отвальной золошлаковой смеси в течение 30 мин до остатка на сите № 008 - 0,7-0,8%, формование изделий осуществляют вибрированием в течение 1-2 мин, после чего осуществляют выдерживание при температуре 18-20°С в камере нормального твердения в течение 3-6 ч, а твердение осуществляеют пропариванием при температуре 80-85°С и атмосферном давлении в течение 7 ч.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам и устройствам для электромагнитной обработки бетонной смеси. .

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, главным образом к получению пенокерамики, и может быть использовано для различных изделий для строительства эффективных конструкций жилых, промышленных и общественных зданий и других строительных объектов, а также для изготовления изделий декоративного назначения для устройства ландшафта местности и иных целей.

Изобретение относится к эмульгирующим полимерам, к применению этих полимеров для стабильного эмульгирования гидрофобных добавок в водные пластификаторы бетона. .

Изобретение относится к способу приготовления бетонной смеси и может найти применение в строительном производстве. .

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при производстве изделий из ячеистого бетона. .
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для получения строительного материала. .
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к производству бетонов и железобетонов. .
Изобретение относится к строительной промышленности, в частности к способу изготовления теплоизоляционного материала, позволяющего получать материал (изделие), обладающий одновременно низким коэффициентом теплопроводности, экологической и пожарной безопасностью, широким температурным диапазоном эксплуатации, высокими показателями механической прочности.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, главным образом к получению пенокерамики, и может быть использовано для различных изделий для строительства эффективных конструкций жилых, промышленных и общественных зданий и других строительных объектов, а также для изготовления изделий декоративного назначения для устройства ландшафта местности и иных целей.
Изобретение относится к области получения искусственных материалов, которые могут быть использованы в строительстве. .
Изобретение относится к области получения искусственных материалов, которые могут быть использованы в строительстве, а также в декоративно-прикладных видах искусства.
Изобретение относится к области получения искусственных материалов, которые могут быть использованы в строительстве, а также в декоративно-прикладных видах искусства.
Изобретение относится к области получения искусственных материалов, которые могут быть использованы в строительстве, а также в декоративно-прикладных видах искусства.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов. .

Изобретение относится к составу смеси для приготовления кладочного раствора, в частности жаростойкого, предназначенного для скрепления элементов кладки тепловых, печных агрегатов с температурой эксплуатации до 1150°С.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов. .
Изобретение относится к дорожному строительству и может быть, в частности, использовано при устройстве оснований, укреплении откосов автомобильных и железных дорог, промышленных площадок, а также укреплении отвалов промышленных отходов.
Изобретение относится к области производства искусственных материалов, имитирующих природные. .
Наверх