Минеральная добавка к цементу

Авторы патента:

 


Владельцы патента RU 2478589:

ОАО "Себряковцемент" (RU)

Изобретение относится к составу минеральной добавки к цементу, который может найти применение при приготовлении растворов и бетонов, применяемых в промышленном и гражданском строительстве. Технический результат - уменьшение содержания щелочных оксидов в жидкой фазе цемента и получение качественных цемента, раствора и бетона с указанной добавкой без ухудшения их свойств. Минеральная добавка к цементу, содержащая цементную пыль-унос электрофильтров вращающихся печей, дополнительно содержит компонент с удельной поверхностью не менее 800 м2/кг, по крайней мере, один, выбранный из группы: мел, глина, известняк, при соотношении между указанным компонентом и пылью от 1:1 до 1:10, при этом содержание R2O в пересчете на Na2O в добавке не более 4%. Добавка может содержать в качестве указанного компонента пыль от электрофильтров агрегата для совместной сушки и помола цементного сырья. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

 

Изобретение относится к составу минеральной добавки к цементу, который может найти применение в промышленности строительных материалов при приготовлении растворов и бетонов, применяемых в промышленном и гражданском строительстве.

Известны глина и известняк как минеральные добавки к цементу (Касторных Л.И. Добавки в бетоны и строительные растворы. Учебно-справочное пособие, Ростов-на-Дону, Феникс, 2007, с. 116, 117).

Известен также мел как минеральная добавка к цементу (Сиушев и др. Сборник «Заводская лаборатория и переход на новые стандарты». Стройиздат, Москва, 2007, с.44-54).

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является минеральная добавка к цементу, содержащая цементную пыль-унос электрофильтров вращающихся печей (US 2002/0073897, опубл. 20.06.2002).

Недостатком этой добавки является повышенное содержание в ней быстрорастворимых щелочных оксидов, что ухудшает качество цемента и может вызвать щелочную коррозию бетона.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и получение качественных цемента, раствора и бетона с указанной добавкой без ухудшения их свойств.

Поставленная задача решается за счет того, что минеральная добавка к цементу, содержащая цементную пыль-унос электрофильтров вращающихся печей, дополнительно содержит компонент с удельной поверхностью не менее 800 м2/кг, по крайней мере, один, выбранный из группы: мел, глина, известняк или смесь этих компонентов, при соотношении между указанным компонентом и пылью от 1:1 до 1:10, при этом содержание щелочных оксидов R2O в пересчете на Na2O в добавке не более 4% к массе добавки.

Примеры приготовления и испытания добавки.

Добавку готовили смешением пыли электрофильтра вращающейся печи с содержанием R2O в пересчете на Na2O 7,4% с тонкомолотыми компонентами мелом, глиной, а также пылью от электрофильтров агрегата для совместной сушки и помола сырья (молотковой дробилки), состоящей из смеси указанных компонентов, в следующем соотношении: 1:1; 1:3; 1:5; 1:10.

Содержание щелочных оксидов в пыли, меле, глине и известняке, а также дисперсность компонентов приведены в таблице 1.

Таблица 1
№№ Материал, смешиваемый с пылью вращающейся печи Удельная поверхность, м2/кг R2O=Na2O+0,658 K2O, % Соотношение пыль - материал R2O в добавке (материал+пыль)
1 Мел 1070 0,77 7,4 1:2 2,91
2 Пыль электрофильтров аппарата для сушки и помола сырья 1220 1,06 -«- 1:5 2,11
3 Глина 930 2,25 -«- 1:1 4,82
4 Глина -«- -«- -«- 1:10 2,72
5 Глина - мел 1:1 1020 1,51 -«- 1:3 3,47
6 Известняк 580 0,33 -«- 1:5 1,51

Готовят цемент путем смешивания 80% бездобавочного цемента и 20% добавки. Готовят цементное тесто с В/Ц=0,5 (200 г цемента и 100 г воды). Через 1 и 24 часа твердения тесто помещали в специальную форму и под прессом отжимали жидкую фазу, в которой определяли содержание R2O. Результаты приведены в таблице 2. Для сравнения в таблице приведено также содержание щелочей в тесте из цемента, содержащего в качестве добавки только печную пыль с содержанием R2O 3,3% (контрольный цемент).

Таблица 2
Цемент Содержание щелочей в жидкой фазе R2O в пересчете на Na2O, мг/л через, часов Прочность на сжатие через 28 суток, МПа
1 24
Контрольный 12,8 7,3 37,3
с добавкой 1 9,0 5,8 40,9
-«- 2 5,8 4,9 39.6
-«- 3 12,9 6,8 37,9
-«- 4 4,8 3,3 38,5
-«- 5 7,6 6,0 39,7
-«- 6 8,8 7,8 39,0

Из таблицы видно, что несмотря на повышенное содержание R2O в добавке содержание R2O в жидкой фазе всех цементов, кроме цемента с добавкой 3, для которого превышен допустимый предел R2O в добавке и цемента 6, в котором исходный компонент имел недостаточную удельную поверхность, содержание щелочей в жидкой фазе меньше, чем в контрольном цементе. Прочность цемента со всеми добавками на 2-10% выше, чем прочность контрольного цемента.

1. Минеральная добавка к цементу, содержащая цементную пыль-унос электрофильтров вращающихся печей, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит компонент с удельной поверхностью не менее 800 м2/кг, по крайней мере, один выбранный из группы: мел, глина, известняк или смесь этих компонентов, при соотношении между указанным компонентом и пылью от 1:1 до 1:10 и содержание щелочных оксидов R2O в пересчете на Na2O в добавке не более 4%.

2. Добавка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве смеси указанных компонентов используют пыль от электрофильтра агрегатов для совместной сушки и помола компонентов цементного сырья.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к способу переработки пуццоланов и может найти применение при приготовлении бетонных смесей, строительных растворов и других смесей, включающих цемент.
Изобретение относится к отверждаемой цементирующей композиции, способу ее получения и к способу цементирования с использованием отверждаемой цементирующей композиции и может найти применение при первичном цементировании с использованием бурильных труб или при закупоривании и ликвидации скважин.

Изобретение относится к способу производства цемента с минеральной добавкой. .
Изобретение относится к составу минеральной добавки и может найти применение при производстве строительных материалов. .

Изобретение относится к области производства строительных материалов, а именно к промышленному получению быстротвердеющих высокопрочных цементов, изготовлению бетонных и железобетонных изделий.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и используется при цементировании глубоких скважин в сложных геологических условиях и на месторождениях на поздней стадии разработки, в геологическом разрезе которых имеются поглощающие пласты и пласты, склонные к гидроразрыву.
Изобретение относится к составам цементов и может быть использовано для получения портландцементов, используемых в строительстве на Севере. .

Изобретение относится к составам бетонной смеси, цементу, модифицированному добавкой, и добавки для бетонной смеси и может найти применение в строительстве при изготовлении монолитных и сборных бетонных или железобетонных изделий и конструкций, в торкрет-массах, а также в нефтедобывающей отрасли при изготовлении тампонажных и изоляционных цементных материалов.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении изделий на основе щелочных вяжущих. .

Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к составам вяжущих, и может быть использовано в сухих смесях для производства модифицированных бетонов.

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к получению цемента из отходов, попутных продуктов промышленного производства или вторичных минеральных ресурсов. (BMP) Предлагаемый цемент получается при максимальном использовании техногенных продуктов. Главный его компонент - клинкер, получен с уменьшенными энергетическими затратами, т.е. при температуре ниже, чем производят портландцементный клинкер из природного сырья (известняк+глина), за счет введения в состав его шихты плавня в виде отхода метизного производства и термоактивированного алюмосиликатного компонента - горелой породы. Задействовано одно сырье и в составе цемента и в составе клинкера - это горелая порода. Состав предполагаемого цемента следующий, масс.%: горелая порода 5-80%; продукт коксохимического производства 4-6%; остальное клинкер. Состав клинкера для предлагаемого цемента, масс.%: горелая порода 22-24%; отход метизного производства 4-6%; остальное известняк. 1 илл.3 табл.1

Изобретение относится к способу производства наноцемента. Способ производства наноцемента включает совместное измельчение в прессвалковой дробилке портландцементного клинкера, минеральной кремнеземистой добавки, содержащей SiO2 не менее 30 мас.%, и гипсового камня, до фракционного состава, мас.%: 15-25 мм - 10-15; 5-7 мм - 15-20; порошок - 60-75; гомогенизацию полученной смеси в смесителе с принудительным перемешиванием, с последующей ее механохимической активацией в трехкамерной шаровой мельнице до удельной поверхности 300-900 м2/кг с введением в шаровую мельницу полимерного модификатора, содержащего нафталинсульфонат натрия не менее 60 мас.%, с формированием на зернах портландцемента сплошных нанооболочек - капсул толщиной 20-100 нм состава C10H7SO3CaNa при следующем соотношении исходных компонентов, мас.%: портландцементный клинкер 30,0-90,0, гипсовый камень 0,3-6,0, указанный модификатор 0,5-2,0, указанная кремнеземистая добавка - остальное. Изобретение также относится к составу наноцемента, полученного способом по п. 1. Технический результат - повышение строительно-технических свойств цемента до классов 72,5-82,5, снижение его себестоимости, радикальное уменьшение удельных затрат топлива, выбросов NOx, SO2 и СО2. 2 н.п. ф-лы, 7 ил., 11 табл.

Изобретение относится к составу и способу изготовления наноцемента (НЦ) на основе портландцементного клинкера (ПК) и модификатора (М) -нафталинсульфонатов (НС). Состав и способ могут быть использованы в цементной промышленности и строительной индустрии. ПК включает минеральные фазы - алит и белит (блочные микрокристаллы), алюминаты и алюмоферриты кальция, а частицы заключены в нанооболочки (капсулы) из НС толщиной 30-100 нм при удельной поверхности 400-600 м2/кг. В НЦ по изобретению молекулярная масса (ММ) НС в капсулах 600-800 Да. Поверх капсул расположен диффузный слой (Д-слой) из дросселированных при помоле НС с ММ 300-600 Да, а под капсулами - слой травленых минеральных фаз (ТМФ-слой) - результат контактного взаимодействия при наклеивании капсул кислотного характера на щелочную алитовую подложку. Толщина ТМФ-слоя 2-50 нм. Он включает наноблоки алита размерами 1-20 нм. Технический результат - повышение сохраняемости НЦ не менее 1 года без потерь прочности, водоредуцирующий фактор и защита цементного камня от карбонизации; ускорение роста прочности НЦ и бетона на его основе и повышение ее уровня на 3-4 класса против портландцемента. НЦ включает сульфатно-кальциевый компонент и минеральные добавки, как активные, так и наполнители. Способ изготовления НЦ - совместный помол указанных компонентов до достижения: а) полноты покрытия капсул Д-слоем по критерию минимальной степени агрегации частиц, определяемой по методу воздухопроницаемости; б) полноты покрытия ПК-компонента ТМФ-слоем по критерию двойного максимума на графике тепловыделения приготовленного из продукта помола цементного теста в процессе схватывания в калориметре. Оба показателя интегральные и характеризуют готовность продукта. 4 з.п. ф-лы, 5 ил., 4 табл., 5 пр.
Наверх