Сухая строительная смесь


 


Владельцы патента RU 2520652:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" (RU)

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к сухим строительным смесям, применяемым для изготовления штукатурных строительных растворов, и может быть использовано для кладки из мелких ячеистобетонных изделий. Технический результат заключается в повышении водоудерживающей способности и пластичности растворной смеси, расширении сырьевой базы, снижении себестоимости, утилизации отходов промышленности и улучшении экологической ситуации. Сухая строительная смесь содержит компоненты при следующем соотношении, мас.ч.: портландцемент 0,75-1, кварцевый песок с модулем крупности, равным 0,95-1,05, 2,9-3,0, железистый гидратный кек, измельченный до прохождения через сито с отверстиями 0,2 мм, 0,3-0,55. 4 табл.

 

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к сухим строительным смесям, применяемым для изготовления штукатурных строительных растворов, и может быть использовано для кладки из мелких ячеистобетонных изделий.

Известна сухая смесь для приготовления строительного раствора, включающая следующие компоненты, мас.%: известково-цементное вяжущее 7-29, песок 71-93, органические добавки 0-0,2 (Патент РФ №2196752 С2, дата приоритета 08.12.2000, дата публикации 20.01.2003, автор Меркурьев М.В., RU).

Недостатком известной сухой смеси является то, что для обеспечения подвижности, пластичности смеси и водоудерживающей способности в ее состав входит известь, которая является искусственно приготовленным вяжущим веществом, что повышает стоимость готовой строительной смеси.

Известна сухая строительная смесь для приготовления строительных растворов, включающая следующие компоненты, мас.%: цемент 18,75-25, песок 37,5-40,625, цеолитсодержащая порода 37,5-40,625 (Патент РФ №2348588 С2, дата приоритета 03.10.2006, дата публикации 10.03.2009, авторы Василевская И.Г. и др., RU).

Недостатком известной сухой строительной смеси является то, что для обеспечения прочностных характеристик раствора на основе сухой строительной смеси необходимо использование специально добываемой цеолитсодержащей породы, что приводит к удорожанию готовой продукции.

Известна сухая строительная смесь для приготовления строительных растворов, содержащая компоненты, мас.%: цемент 25-30, известь 4-6, диатомит 20-30, песок остальное (Патент РФ №2297991 С1, дата приоритета 01.11.2005, дата публикации 27.04.2007, авторы Селяев В.П. и др., RU).

Недостатком известной сухой строительной смеси является то, что для повышения прочностных характеристик раствора и водоудерживающей способности растворной смеси необходимо иметь специально производимую известь и добывать горную породу диатомит, запасы которого ограничены и не являются повсеместно распространенными.

Известна сухая смесь для строительного раствора, принятая за прототип, включающая портландцемент и добавку, в качестве которой используют смесь отходов обогащения золотосодержащих руд и негашеной извести, предварительно совместно измельченных, при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.: портландцемент 4,0-4,5, отход обогащения золотосодержащих руд 4,0-4,5, негашеная известь в пересчете на активную СаО 1,0-1,5 (Патент РФ №2099304 С1, дата приоритета 14.11.1995, дата публикации 20.12.1997, автор Силаенков Е.С., RU, прототип).

Недостатком прототипа является низкая водоудерживающая способность, составляющая 83,3%, а также наличие в составе сухой смеси негашеной извести и необходимость дополнительных технологических операций по совместному измельчению сырья, приводящих к удорожанию сухой смеси.

Задачей изобретения является повышение водоудерживающей способности и пластичности растворной смеси, расширение сырьевой базы, снижение себестоимости, утилизация отходов промышленности и улучшение экологической ситуации.

Для решения поставленной задачи в сухой строительной смеси, включающей портландцемент, заполнитель и пластифицирующую добавку, согласно изобретению в качестве заполнителя в ней использован кварцевый песок с модулем крупности, равным 0,95-1,05, а в качестве пластифицирующей добавки использован железистый гидратный кек - отход цветной металлургии, измельченный до прохождения через сито с отверстиями 0,2 мм, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: портландцемент 0,75-1, указанный кварцевый песок 2,9-3,0, указанный железистый гидратный кек 0,3-0,55.

В заявляемой сухой строительной смеси железистый гидратный кек, являющийся отходом цветной металлургии, использован взамен негашеной извести, что свидетельствует о расширении сырьевой базы, снижении себестоимости, утилизации отходов промышленности и улучшении экологической ситуации.

Железистый гидратный кек, использованный в заявляемых составах сухой строительной смеси, образуется в процессе аффинажа платиновых металлов на заводе «Красцветмет». Твердые промежуточные продукты аффинажа, как правило, содержат металлы платиновой группы (МПГ) и подвергаются дальнейшей переработке на собственных мощностях или направляются на предприятия отрасли. Производственные растворы аффинажных цехов после извлечения из них основной массы МПГ направляются на цементацию железом с целью окончательного извлечения МПГ до установленных нормативов и подвергаются обезвреживанию.

В дальнейшем при обезвреживании этих растворов и образуются твердые и жидкие отходы аффинажного производства. Технология обезвреживания маточных растворов аффинажного производства включает в себя следующие операции:

- обработка раствора известковым молоком;

- дистилляция и улавливание аммиака, образующегося при разложении аммонийных солей;

- фильтрование пульпы.

В результате этих операций образуются жидкие отходы, которые сбрасываются в канализацию, и твердые - в виде упомянутого кека, которые поступают в специальные кекохранилища.

По агрегатному состоянию кеки представляют собой пастообразную массу с влажностью 67-70%. Технологичность кеков связана с их высокой дисперсностью, гомогенностью и относительным постоянством состава.

По данным химического и дифференциально-термического анализа железистый гидратный кек завода «Красцветмет» состоит из двуводного гипса, в пределах 27-32%, карбоната кальция 29-38%, а также аморфных соединений железа и воды. Химический состав кека приведен в таблице 1.

Таблица 1
Химический состав железистого гидратного кека
№ пробы Содержание оксидов, мас.% п.п.п.
CaO SO3 Fe2O3
1 35,45 18,63 20,22 25,7
2 33,83 19,88 21,36 24,93
3 32,15 21,59 22,90 23,36
4 31,68 22,78 23,41 22,13
5 31,11 21,66 23,43 21,8
6 29,22 26,64 22,24 21,9

После сушки при температуре 100-105ºС и помола в шаровой мельнице железистый гидратный кек имеет физико-механические свойства, представленные в таблице 2.

Таблица 2
Физико-механические свойства железистого гидратного кека
Наименование показателей Значения показателей
Насыпная плотность, кг/м3 872
Истинная плотность, кг/м3 1134
Остаток на сите 0,2, % 1,8-2,1

Подбор составов сухих штукатурных смесей с кеком производился по ГОСТ 28013-98 «Растворы строительные. Технические условия», по справочнику строителя «Отделочные работы в строительстве» и информации рекламных проспектов фирм, производящих сухие строительные смеси.

Необходимым условием получения качественных строительных растворов, в том числе и штукатурных, является их водоудерживающая способность, обеспечивающая благоприятные условия твердения и набора прочности растворами на пористом основании. Введение в сухие строительные смеси взамен извести сухого кека, размолотого до остатка 1,8-2,1% на сите с отверстиями 0,2 мм, придает смесям пластичность и однородность, обеспечивает высокую водоудерживающую способность. Составы и свойства сухих строительных смесей на цементном вяжущем и кеке приведены соответственно в таблицах 3, 4.

Таблица 3
Составы сухих строительных смесей
№ состава Состав смеси, массовые части
цемент песок известь кек
1 1 3 0,3 -
2 1 2,9 - 0,3
3 0,95 3 - 0,35
4 0,9 3 - 0,4
5 0,85 3 - 0,45
6 0,8 3 - 0,5
7 0,75 3 - 0,55
8 0,7 3 - 0,6
Таблица 4
Свойства сухих строительных смесей
№ состава Плотность раствора, кг/м3 Водоудерживающая способность, % Прочность при изгибе, МПа, сут Прочность при сжатии, МПа, сут
7 28 7 28
1 1950 93,6 1,74 2,9 11,5 21,3
2 1900 95,1 1,72 2,95 11,2 22,1
3 1890 95,7 1,81 2,67 8,7 18,3
4 1850 96,1 1,23 2,43 5,8 12,6
5 1810 96,3 1,15 2,33 4,4 10,3
6 1790 96,5 0,49 1,01 4,1 8,2
7 1765 96,6 0,38 0,85 2,9 5,9
8 1730 96,6 0,31 0,81 2,1 4,3
Прототип 83,3

Из приведенных таблиц следует, что при замене извести на железистый гидратный кек не происходит снижения прочности раствора, но при этом снижается плотность, что также является положительным моментом с точки зрения теплофизических характеристик штукатурных и клеевых растворов, которые используются для кладки стен из ячеистобетонных блоков. Плотность штукатурных растворов с железистым гидратным кеком снижается на 50-190 кг/м3 (табл.4).

При разработке составов сухих строительных смесей использовали следующие сырьевые материалы: портландцемент М400 Красноярского цементного завода; кварцевый песок Березовского карьера (насыпная плотность 1460 кг/м3, модуль крупности Мкр=0,95-1,1). Зерновой состав песка должен соответствовать требованиям ГОСТ 8736-93 «Песок для строительных работ. Технические условия» и содержать фракции: 1,25; 0,63; 0,315; 0,016 мм.

Количество воды для затворения сухих смесей определялось из условия обеспечения подвижности 7-8 см, в соответствии с требованиями ГОСТ 28013-98.

Из приведенных табличных данных также видно, что на основе цементно-песчано-кековой смеси возможно получение строительных растворов марок от 50 до 200 с высокой водоудерживающей способностью и сниженной плотностью, что обеспечивает растворам улучшенные теплофизические показатели.

Технология приготовления сухой строительной смеси с кеком включает следующие технологические операции. Песок, поставляемый с карьера, высушивается до 0,5% влагосодержания в вибрационном сушильном барабане при температуре 110…120°С, после выхода из сушильного барабана песок просеивается через сито 2,5 мм для удаления крупных фракций.

Сухой кек, поставляемый в виде мелкозернистого материала, предварительно измельчается и размалывается в шаровой мельнице до прохождения через сито №02.

Дозирование и смешивание компонентов сухой смеси (цемента, песка, кека) производится в смесителе принудительного действия в течение 15…20 минут.

Готовая смесь подается в бункер готовой смеси, расположенный над упаковочной машиной. Упакованная в бумажные мешки по 5, 10, 25 и 50 кг смесь доставляется на склад готовой продукции.

Готовая смесь может доставляться на объекты строительства в мешках, либо в сыпучем состоянии в автоцементовозах.

Строительные растворы на основе цементно-песчано-кековой смеси готовятся непосредственно перед использованием путем добавления к ней необходимого количества воды для обеспечения требуемой удобоукладываемости. Растворы на основе сухой смеси могут перемешиваться как ручным, так и механизированным способом.

В результате выполненных работ и промышленных испытаний установлено, что при введении кеков в штукатурный состав возможна полная замена дорогостоящей строительной извести при улучшении водоудерживающей способности, нерасслаиваемости и пластичности растворной смеси. Использование кеков расширяет номенклатуру сырьевых материалов для сухих строительных смесей, экономит природные ресурсы, необходимые для получения строительной извести, улучшает экологическую ситуацию за счет снижения выброса отходов промышленности в окружающую среду.

Сухая строительная смесь, включающая портландцемент, заполнитель и пластифицирующую добавку, отличающаяся тем, что в качестве заполнителя в ней использован кварцевый песок с модулем крупности, равным 0,95-1,05, а в качестве пластифицирующей добавки использован железистый гидратный кек - отход цветной металлургии, измельченный до прохождения через сито с отверстиями 0,2 мм, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Портландцемент 0,75-1
Указанный кварцевый песок 2,9-3,0
Указанный железистый гидратный кек 0,3-0,55



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству бетонных стеновых блоков для малоэтажного строительства. Бетонная смесь включает, мас.%: портландцемент 26-28, вспученный перлитовый песок, измельченный до прохождения через сетку №014, 29,7-37,7, мелкий кварцевый песок 12-16, метилсиликонат натрия либо этилсиликонат натрия 0,2-0,3, вода 24-26.

Изобретение относится к пуццолановой цементной композиции и к способу её получения. Пуццолановая цементная композиция включает более крупные частицы пуццолана и более мелкие частицы гидравлического цемента, содержащие трехкальциевый силикат, например портландцемент.
Настоящее изобретение относится к составу сухой строительной смеси и может найти применение в монолитном домостроении, в частности, при устройстве полов. Технический результат - увеличение седиментационной устойчивости водной строительной смеси, повышение ударной прочности и снижение истираемости затвердевшей смеси.
Изобретение относится к составу фуговочной смеси, которая предназначена для затирки швов между строительными керамическими деталями, такими как плитка, кирпич, каменные и бетонные блоки.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для получения бетонных строительных изделий. Технический результат - снижение плотности заполнителя и изделия, снижение теплопроводности при сохранении прочности.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из бетона в гражданском и промышленном строительстве, а также при возведении сооружений специального назначения.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству бетонных стеновых блоков для малоэтажного строительства. Технический результат заключается в повышении прочности изделий, получаемых из бетонной смеси.
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления бетонных изделий как для гражданского, так и для промышленного строительства.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из бетона в гражданском и промышленном строительстве, монолитном строительстве, при бетонировании густоармированных конструкций, а также при возведении сооружений специального назначения.

Изобретение относится к высокопрочному бетону, который может быть использован для изготовления изделий для промышленного и гражданского строительства, а также при возведении сооружений специального назначения.
Изобретение относится к способу производства строительных материалов, в частности к технологии приготовления бетонных смесей, и может найти применение при выполнении монолитных бетонных работ для изготовления стеновых блоков, которые могут быть использованы при возведении складских помещений, гаражей и ограждений. Технический результат заключается в повышении прочности бетона и получении экологически безопасной продукции. Способ приготовления заключается в том, что к портландцементу в количестве 25-30%, щебенке 12-15% и песку 15-18% дополнительно вводят молибденошеелитовые отходы в количестве 9-10% и органическое вещество - измельченные кукурузные кочерыжки - 7-8%, остальное вода.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для нанесения огнезащитных покрытий на строительные конструкции. Состав огнезащитный в виде сухой смеси, затворяемой водой для нанесения покрытий, характеризуется тем, что содержит, мас.%: портландцемент 20,0-60,0, вспученный вермикулит 10,0-40,0, хризотиловый асбест 5,0-25,0, шамот 5,0-25,0, вспученный перлит 10,0-30,0, полифункциональный модификатор бетона 0,1-1,0, мелкодисперсный водорастворимый клей 2,0-8,0 и водоудерживающую добавку 0,1-3,0. Технический результат - улучшение трещиностойкости за счет перераспределения деформаций по всему массиву материала. 2 табл.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству бетонных стеновых блоков, которые могут быть использованы при возведении складских помещений, гаражей. Бетонная смесь содержит, мас.%: портландцемент 25,0-27,0; золошлаковый наполнитель 53,4-57,8; указанная крошка пенополиэтилена 0,15-0,25; вода 16,0-18,0; нарезанное на отрезки 5-15 мм капроновое волокно 0,15-0,25; суперпластификатор С-3 0,8-1,2, причем золошлаковый наполнитель характеризуется следующим гранулометрическим, составом, мас.%: частицы крупнее 0,63 мм - 0,2; крупнее 0,315 мм, но мельче 0,63 мм - 4,8; крупнее 0,14 мм, но мельче 0,315 мм - 62; мельче 0,14 мм - 33.Технический результат - повышение водостойкости. 1 табл.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству бетонных стеновых блоков для малоэтажного строительства. Бетонная смесь включает, мас.%: портландцемент 23,0-25,0, керамзит фракции 10-20 мм 20,0-26,0, керамзитовый песок 20,0-24,0, мелкий кварцевый песок 5,6-7,4, нарезанное на отрезки 5-25 мм асбестовое волокно 0,2-0,3, этилсиликонат натрия 0,2-0,3, вода 23,0-25,0. Технический результат - повышение морозостойкости бетона. 1 табл.
Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для ремонта строительных конструкций промышленных и гражданских сооружений. Технический результат заключается в получении бетона высокой ранней прочности при высоких показателях по морозостойкости, водонепроницаемости и ударной вязкости. Смесь содержит следующие компоненты, мас.%: общестроительный портландцемент ЦЕМ I 42,5 32,5-34,5, глиноземистый цемент 8,1-8,6, модифицированный по форме фракционированный и аппретированный отход производства горных предприятий 41,0-42,4, пластифицирующая добавка на основе поликарбоксилатных эфиров 0,20-0,25, активно-минеральная добавка микрокремнезем 4,0-4,5, полипропиленовая бикомпонентная фибра 0,03-0,05, вода остальное. 3 табл.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству мелкозернистых бетонов. Сырьевая смесь для изготовления мелкозернистого бетона содержит, мас.%: портландцемент 26,0-28,0; зола от сжигания бурого или каменного угля 71,1-73,1; нарезанное на отрезки 25-50 мм капроновое волокно 0,2-0,4; метилсиликонат натрия или этилсиликонат натрия 0,5-0,7, при водоцементном отношении 0,45-0,5. Технический результат - повышение прочности при снижении расхода цемента. 1 табл.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству бетонов, используемых в малоэтажном строительстве. Технический результат заключается в повышении прочности бетона. Сырьевая смесь для изготовления бетона содержит, мас.%: портландцемент 24-26; проходящие через сетку №5 гранитные отсевы 45,4-51,5; суперпластификатор С-3 0,5-0,6; стальная стружка, получаемая в результате обработки стальных заготовок на токарных станках 4-6. 1 табл.
Изобретение относится к составу бетонной смеси и может найти применение в строительной отрасли, преимущественно при производстве бетонных стеновых блоков. Технический результат - повышение прочности бетона. Бетонная смесь содержит, мас.%: портландцемент - 25-28, щебень - 20-22, песок - 18-20, молибденосодержащие отходы - 8-10, послеспиртовая барда - 20-29. 1 табл.
Изобретение относится к составу сырьевой смеси для получения бетона с повышенной плотностью, отсутствие крупных пор снижает риск коррозии бетона, что увеличивает долговечность бетона и повышает возможность использования его в условиях агрессивной среды, поэтому может быть использовано для производства бетона высокого качества. Технический результат изобретения заключается в повышении качества бетона за счет повышенной текучести бетонной смеси и её самоуплотнения. Бетонная смесь включает портландцемент, щебень гранитный, песок кварцевый, микронаполнитель, суперпластификатор на основе поликарбоксилатов и воду. При этом в нее дополнительно вводят золу-унос ТЭЦ, микронаполнитель-молотый известняк МП-1, а в качестве суперпластификатора на основе поликарбоксилатов МС-RowerFlow 2695, при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент 8-10, молотый известняк МП-16-8, зола-унос ТЭЦ 3-6, песок кварцевый с модулем крупности Мк 1,9 30-40, щебень гранитный фракции 3-10 мм 15-18, щебень гранитный фракции 5-20 мм 14-16, суперпластификатор на основе поликарбоксилатов МС-RowerFlow 2695 0,0015-0,003, вода - остальное. 1 табл.
Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для производства стеновых блоков с классом прочности от В2,5 до В7,5. Технический результат заключается в повышении прочности и морозостойкости, снижении водопоглощения. Композиционный строительный материал включает в качестве вяжущего портландцемент М400, в качестве заполнителя - измельченную отработанную формовочную смесь (ОФС) с оптимально подобранным фракционным составом (фракция 2,5 мм - 77%, фракция 1,25-0,63 мм - 5%, фракция 0,315-0,14 мм - 18%), воду, в качестве пластифицирующей добавки - суперпластификатор С-3, в качестве высокоактивной минеральной добавки - микрокремнезем при следующем соотношении, мас.%: портландцемент М400 13,5-22,7; измельченная ОФС 66,6-81,0; вода 5,4-13,3; суперпластификатор С-3, % от массы цемента, 0-3; микрокремнезем, % от массы цемента, 10.
Наверх