Способ получения вяжущего

Авторы патента:

C04B7/28 - из топочных отходов (C04B 7/26 имеет преимущество)

Владельцы патента RU 2519251:

Баев Владимир Сергеевич (RU)
Каминский Юрий Дмитриевич (RU)
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) (RU)
Шоева Татьяна Евгеньевна (RU)

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к способу получения вяжущего на основе кислой каменноугольной золы, и может быть использовано при производстве строительных растворов и бетонов. В способе получения вяжущего, включающем совместную механохимическую активацию измельчением кислого золошлака гидроудаления, извести и гипса, используют при указанном измельчении указанный золошлак с содержанием потерь при прокаливании 15,11%, активностью 0 МПа и крупностью не более 1 мм, известь гидратную свежеприготовленную крупностью не менее 500 мкм и гипс двуводный при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанный золошлак 54,8-78,4, указанная известь 18,9-41,1, гипс двуводный 2-5,6. Технический результат - повышение прочности. 2 табл.

Известен способ получения известково-зольного вяжущего [Волженский А.В., Буров Ю.С., Виноградов Б.Н., Гладких К.В. Бетоны и изделия из шлаковых и зольных материалов (при твердении в пропарочных камерах и автоклавах). - М.: Стройиздат, 1969. С.154-159], при котором золошлаковый продукт (75-85%), известь кипелка (10-20%) и гипсовый камень (0-5%) совместно измельчают.

Однако в составе данного вяжущего присутствует малоактивный золошлаковый компонент, для активизации взаимодействия с известью и гипсом которого требуется повышение температуры (пропаривание или запаривание).

Наиболее близким по технической сущности заявляемому изобретению является способ получения известково-зольного вяжущего [Костин В.В. Применение зол и шлаков ТЭС в производстве бетонов. - Новосибирск: НГАСУ, 2001. - 176 с., прототип], при котором вяжущее получали путем совместной механохимической активации высококальциевой золы (ВКЗ) 33-40%, кислой золы 50%, извести 8-15% и гипса 2%.

Однако в данном способе получения вяжущего используются высококальциевые золы-уноса, в составе которых уже присутствуют клинкерные минералы в количестве 15,82% (активность 4,0 МПа), способствующие твердению. Необходимость присутствия высококальциевой золы в составе вяжущего сдерживает его получение в регионах, где такая зола отсутствует.

Задачей заявляемого изобретения является получение вяжущего на основе кислой золы гидроудаления (активность 0 МПа), в составе которого путем механохимической активации будут синтезированы минералы, способствующие набору его прочности.

Поставленная задача решается тем, что в способе получения вяжущего, включающего совместную механохимическую активацию измельчением кислого золошлака гидроудаления, извести и гипса, согласно заявляемому изобретению используют при указанном измельчении указанный золошлак с содержанием потерь при прокаливании 15,11%, активностью 0 МПа и крупностью не более 1 мм, известь гидратную свежеприготовленную крупностью не менее 500 мкм и гипс двуводный при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанный золошлак 54,8-78,4; указанная известь 18,9-41,1; гипс двуводный 2-5,6.

Непрерывный подвод механической энергии при измельчении вызывает изменение строения и состава минералов исходных компонентов. В результате механохимической активации происходит аморфизация минералов кристаллической фазы, происходит деструкция алюмосиликатных компонентов золошлаков. Происходит дегитратация Са(ОН)₂ до СаО и CaSO₄·2H₂O до CaSO₄·0,5 H₂O. Вода, содержавшаяся в гидротированной золе и вновь образованная в результате дегидратации, способствует протеканию реакции силикатообразования.

Механохимическая активация также способствует накоплению на поверхности частиц различного рада нарушений и дефектов, которые изменяют энергетическое состояние поверхности материала. В результате происходит увеличение реакционной способности частиц вяжущего: ускоряются процессы схватывания и твердения вяжущего.

Способ получения вяжущего осуществляется следующим образом.

К кислой золе гидроудаления влажностью не более 15% (крупностью не более 1 мм) добавляют необходимое количество свежепроготовленной гидратной извести (крупностью не менее 500 мкм) и двуводного гипса. В качестве кислой золы используют золошлак гидроудаления, полученный при сжигании Улуг-Хемских углей(химический состав представлен в таблице 1). Использование свежеприготовленной гидратной извести позволяет исключить негативное влияние карбонатов в составе вяжущего, образующихся в результате карбонизации гидроксида кальция. Полученную смесь перемешивают и активируют в центробежно-эллиптической мельнице непрерывного действия.

Таблица 1
SiO₂	TiO₂	Аl₂O₃	Fе₂О₃	MnO	MgO	CaO	Na₂O	К₂О	Р₂O₅	BaO	П.п.п
43,77	0,684	14,1	9,86	0,134	3,45	9,51	1,21	1,42	0,097	0,097	15,11

Зольный камень получали затворением механоактивированного вяжущего водой до нормальной густоты теста.

Таблица 2
Состав сырьевой меси и свойства вяжущего	Показатели для состава сырьевой смеси
Состав сырьевой меси и свойства вяжущего	№1	№2	№3	Прототип
Не акт.	Акт.	Не акт.	Акт.	Не акт.	Акт.
ВКЗ	-	-	-	40
Кислая зола	54,8	75,5	78,4	50
Известь (гидратная)	(41,1)	(18,9)	(19,6)	8
Гипс	4,1	5,6	2	2
Прочность на сжатие после 28 сут, МПа	6,42	8,52	7,96	10,5	7,72	9,85	9,5
Прочность при сжатии после термообработки, МПа	-	-	36,5	-	0

Как видно из представленной таблицы 2, с помощью механохимической активации смеси, включающей кислую золу гидроудаления, гидратную известь и гипс, можно получить при нормальном твердении зольный камень прочностью 10,5 МПа, что в 1,1 раз больше по сравнению с прототипом. При твердении вяжущего в условиях термообработки (179°С, давлении автоклава 10 атм) можно получить зольный кирпич прочностью 36,5 МПа.

Способ получения вяжущего, включающий совместную механохимическую активацию измельчением кислого золошлака гидроудаления, извести и гипса, отличающийся тем, что используют при указанном измельчении указанный золошлак с содержанием потерь при прокаливании 15,11%, активностью 0 МПа и крупностью не более 1 мм, известь гидратную свежеприготовленную крупностью не менее 500 мкм и гипс двуводный при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанный золошлак 54,8-78,4; указанная известь 18,9-41,1; гипс двуводный 2-5,6.

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.

Конструкционные материалы с почти нулевыми выбросами углерода // 2485065

Изобретение относится к материалам строительных конструкций, в частности к способам подготовки и создания композиций. .

Способ получения безобжигового минерального вяжущего гидравлического твердения // 2476393

Изобретение относится к производству безобжиговых вяжущих и может быть использовано при изготовлении строительных изделий гидравлического твердения. .

Вяжущее // 2471734

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно - к составам минеральных вяжущих веществ на основе топливных отходов - золы-уноса, и может быть использовано при изготовлении строительных изделий и конструкций.

Вяжущее // 2470881

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к составам минеральных вяжущих веществ на основе топливных отходов - золы-уноса, и может быть использовано при изготовлении строительных изделий и конструкций.

Вяжущее // 2458876

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно - к составам минеральных вяжущих веществ на жидком стекле, и может быть использовано при изготовлении строительных изделий и конструкций.

Вяжущее // 2458875

Изобретение относится к производству строительных материалов. .

Способ активации вяжущих свойств минеральных техногенных продуктов // 2456251

Изобретение относится к способу активации вяжущих свойств техногенных минеральных продуктов в виде зол или шлаков, содержащих оксид кальция, кремнезем и глинозем. .

Золоцементное вяжущее (зольцит) на основе кислых зол тепловых электростанций // 2452703

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано при производстве золопортландцемента на основе зол тепловых электростанций (ТЭЦ).

Вяжущее // 2439012

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к составам минеральных вяжущих веществ на жидком стекле, и может быть использовано при изготовлении строительных изделий и конструкций.

Способ получения золоцемента // 2543833

Изобретение относится к производству вяжущего из топочных отходов. В способе получения золоцемента, включающем измельчение бурого угля до консистенции пыли - более 95% фракции менее 0,09 мм с введением корректирующей добавки, сжигание его в топке теплоэлектростанции - ТЭС с доведением степени сжигания в форсунках углистых веществ до 95-98% и съем золы-уноса - указанного целевого продукта с электрофильтров отходящих дымовых газов, первый раз измельчение бурого угля производят в щелочной водной среде в выемочной камере залежи в процессе его скважинной гидродобычи до консистенции твердого в пульпе, составляющей до 80% фракции менее 25 мм, производят второй раз измельчение бурого угля в щелочной водной среде в составе твердого в пульпе путем гидропомола до консистенции грубодисперсной фазы, составляющей до 75% фракции менее 0,145 мм, затем отделяют первый промежуточный угольный продукт от первого попутного полезного продукта - гуматов, получаемых экстракцией гуминовых кислот щелочной средой при гидропомоле бурого угля, после этого первый промежуточный угольный продукт в третий раз подвергают гидропомолу в кислой водной среде до тонины 0,075 мм, после чего полученную водоугольную суспензию направляют в барботажную емкость, где осуществляют барботирование теплых отфильтрованных отходящих из топки ТЭС дымовых газов с повышением концентрации суммы кислот дисперсной среды суспензии и извлечения в раствор тяжелых редких металлов, затем отделяют второй промежуточный угольный продукт от второго попутного полезного продукта - коллективного концентрата тяжелых редких металлов и совместно гомогенизируют угольный продукт с корректирующей добавкой с получением жидкого угольного топлива, подаваемого на указанное сжигание. Изобретение развито в зависимых пунктах. Технический результат - улучшение свойств, получение ценных попутных продуктов. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Смешанное вяжущее общестроительного назначения // 2572876

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к производству смешанных вяжущих, предназначенных для низкомарочных бетонов и растворов, которые могут найти применение для малоэтажного и коттеджного строительства. Техническим результатом изобретения является повышение качества и адгезионной прочности смешанных вяжущих, сокращение расхода цемента и утилизация промышленных отходов при их производстве. Cмешанное механоактивированное вяжущее общестроительного назначения, включающее глину, портландцемент М400, в качестве основного компонента содержит золу от сжигания лузги подсолнечника, следующего химического состава, мас.%: SiO2 - 8,64, Al2O3 - 8, Fe2O3 - 2,4, CaO+ MgO - 40,59, SO3 - 6,41, R2O - 20,16, прочие - 13,83, при следующем соотношении компонентов, мас.%: глина 15-35, цемент 15-25, зола от сжигания лузги подсолнечника - остальное. 2 табл.

Зольно-ангидритовое вяжущее // 2620673

Изобретение относится к промышленности строительных материалов. Технический результат заключается в повышении прочности вяжущего. Зольно-ангидритовое вяжущее, включающее фторангидрит и нейтрализатор, содержит в качестве нейтрализатора высококальциевую золу, совместно измельчаемую со фторангидритом, при следующем соотношении компонентов, мас. %: фторангидрит 30,0-50,0; высококальциевая зола 50,0-70,0.