Бесцементное вяжущее

Авторы патента:

E21F15/00 - Способы и устройства для закладки выработанного пространства (перемычки E21F 17/103)

C04B7/153 - его смеси с другими неорганическими вяжущими материалами или другими активаторами

Владельцы патента RU 2542074:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" (RU)

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.

БЕСЦЕМЕНТНОЕ ВЯЖУЩЕЕ

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к бесцементным составам вяжущих из отходов промышленности. Технический результат: повышение прочности бесцементного вяжущего (получение прочности в возрасте 28 суток не менее Ml00).

Известен состав бесцементного вяжущего [1], включающий молотый шлак сталеплавильного производства (мартеновский), после магнитной сепарации с отделением металлических включений - скрапа, зерен, и шлам, полученный нейтрализацией известью отработанных травильных растворов Магнитогорского калибровочного завода, при следующем соотношении компонентов, масс. %:

Шлак сталеплавильный (мартеновский)	90
Шлам	10

Недостатком известного состава является низкая прочность в возрасте 28 суток - 3,6 МПа.

Наиболее близким техническим решением являются бесцементные вяжущие смеси [2] измельченных в планетарных мельницах техногенных продуктов, содержащих шлак сталеплавильного производства (мартеновский, конверторный), после магнитной сепарации с отделением металлических включений (скрапа, зерен), и горелую породу с добавлением шлама, полученного нейтрализацией известью отработанного электролита кислотных аккумуляторов с плотностью раствора ρ=1,266 г/см³ (основные свойства электролита представлены в таблице 1), при следующем соотношении компонентов, масс. %:

Шлак сталеплавильный (мартеновский, конверторный)	70-90
Горелые породы	5-25
Шлам	7-8

Бесцементные вяжущие данного состава также имеют недостаток: невысокую прочность в возрасте 28 суток 6,60-7,88 МПа.

Задачей предлагаемого изобретения является получение более высокой прочности в возрасте 28 суток (не менее M100). Это достигается за счет того, что в бесцементном вяжущем, включающем шлак сталеплавильного производства, горелые породы и шлам, полученный нейтрализацией известью отработанных кислотных электролитов, в качестве шлака сталеплавильного производства использован шлак электросталеплавильный, а в составе шлама взят электролит с плотностью раствора ρ=1,310 г/см³ (основные свойства электролита представлены в таблице 2), при следующем соотношении, масс. %:

Горелые породы	14
Шлак сталеплавильный (электросталеплавильный)	78
Шлам	8

Для приготовления заявляемого вяжущего применяются:

- шлак сталеплавильного производства (электросталеплавильный) ОАО «НКМК», химический состав которого в массовых процентах: SiO₂ - 20,84; Al₂O₃ - 8,10; FeO - 1,04; MnO - 0,55; CaO - 57,89; (в т.ч. СаОсвоб. - 0,71); MgO - 11,58;

- горелые породы шахтного отвала шахты Абашевская, химический состав которого в массовых процентах: SiO₂ - 49,18; Al₂O₃ - 17,62; Fe₂O₃ - 6,52; FeO - 1,66; CaO - 3,79; MgO - 7,61; SO₃ - 1,27; K₂O+Na₂O - 11,23; средняя плотность 1,8 г/см³; минералогический состав: глинистые сланцы - 48%, песчанистые сланцы - 27%, песчаники - 20%, углистые сланцы - 3%, карбонатные породы - 2%;

- шлам, полученный в результате нейтрализации известью отработанных электролитов кислотных аккумуляторов с плотностью раствора ρ=1,310 г/см³.

Бесцементное вяжущее получали следующим способом: шлаки сталеплавильного производства (электросталеплавильные) после магнитной сепарации с отделением металлических включений - скрапа, зерен и горелые породы шахтного отвала размалывали в планетарных мельницах до удельной поверхности 340-350 м²/кг при массовом соотношении 1:0,18 и тщательно перемешивали в сухом виде. Полученную смесь затворяли шламом, полученным в результате нейтрализации известью отработанных электролитов кислотных аккумуляторов с плотностью раствора ρ=1,310 г/см³, водошламовым отношением - 0,37, тщательно перемешивая. Растекаемость полученной смеси с осадкой конуса 15,3 см. Смесь заливали в форму для образцов-кубов со стороной 7,07 см, образцы выдерживали в естественных условиях при температуре (20±3)°C и относительной влажности воздуха (95±5)%, ГОСТ 310.4-81. Испытания проводили в соответствии с требованиями ГОСТ 310.2, ГОСТ 310.3, ГОСТ 310.4.

Прочность заявляемого вяжущего в возрасте 28 суток - 10,64 МПа (M100). Изобретение поясняется результатами испытаний, приведенных в таблице 3.

Из таблицы 3 видно, что заявляемый состав обладает большей прочностью по сравнению с прототипом.

Источники информации

1. Воронин К.М. Стабилизация структуры и свойств мартеновского шлака для повышения эффективности его использования в строительстве: Дис.канд. техн. наук. - Магнитогорск: 1997. - С. 63.

2. Корнеева Е.В. Бесцементные закладочные смеси на основе активированных шлаков сталеплавильного производства: Дис. канд. техн. наук. Новосибирск: 2011. - С.6.

Бесцементное вяжущее, включающее шлак сталеплавильного производства, горелые породы шахтного отвала и шлам, полученный в результате нейтрализации известью отработанных электролитов кислотных аккумуляторов, отличающееся тем, что в качестве шлака сталеплавильного производства взят 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

Похожие патенты:

Состав закладочной смеси // 2535854

зобретение относится к горной промышленности, и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых подземным способом с закладкой выработанного пространства.

Закладочная композиция // 2531408

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства.

Способ разработки крутопадающих рудных тел с неустойчивыми рудами // 2514051

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке подземным способом мощных крутопадающих рудных тел с неустойчивыми рудами, например кимберлитовых трубок.

Способ комбинированной разработки крутопадающих рудных тел // 2514035

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке открыто-подземным способом мощных крутопадающих ценных рудных тел. Техническим результатом является уменьшение потерь и разубоживание при отработке прибортовых запасов руды от налегающих пород.

Состав закладочной смеси // 2513897

Способ определения величины подработки твердеющей закладки при механическом разрушении рудного массива // 2513467

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к подземной разработке рудных тел с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями. Способ определения величины подработки твердеющей закладки при механическом разрушении рудного массива включает формирование отверстия в рудном массиве и закрепление в нем неподвижно жесткого стержня на фиксированную глубину, подачу твердеющей закладочной смеси в выработанное пространство, разрушение рудного массива с частью приконтактного слоя массива твердеющей закладки.

Способ приготовления поризованной твердеющей смеси для закладки выработанного подземного пространства // 2507398

Изобретение относится к горному делу, в частности к закладке выработанного пространства. Техническим результатом является сокращение расхода вяжущего при достаточной прочности закладочного массива.

Способ разработки рудных месторождений // 2495245

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для подземной разработки рудных месторождений. Способ включает проходку комплекса вскрывающих, подготовительных и нарезных подземных горных выработок, отбойку и доставку руды, управление горным давлением, транспортирование, подъем руды до горизонта рудоприемного бункера.

Состав закладочной смеси и способ ее изготовления // 2490472

Слоевая камерно-целиковая система разработки с полной закладкой выработанного пространства // 2486340

Изобретение относится к подземной разработке полезных ископаемых слоевой выемкой с закладкой выработанного пространства твердеющей смесью и может быть использовано при доработке кимберлитовых месторождений подземным способом.

Система неорганического связующего вещества для получения химически стойких строительных химических продуктов // 2538570

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.

Геополимерные композиционные связущие с заданными характеристиками для цемента и бетона // 2517729

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.

Вяжущее // 2473477

Изобретение относится к составу вяжущего и может найти применение в промышленности строительных материалов для изготовления бетонов. .

Шлакощелочное вяжущее для радиационно-защитных строительных материалов // 2467964

Изобретение относится к составам шлакощелочных вяжущих и может быть использовано для изготовления строительных материалов, эксплуатирующихся в условиях воздействия ионизирующих излучений.

Вяжущее и способ его приготовления для производства декоративного бетона // 2452702

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

Бетон с низким содержанием цемента // 2434822

Изобретение относится к области строительных растворов, более конкретно к бетонам с низким содержанием цемента, а также к способам получения такого бетона. .

Способ получения вяжущего // 2434820

Изобретение относится к шлакощелочным вяжущим и может быть использовано в промышленности строительных материалов, для изготовления растворов и бетонов различного назначения.

Вяжущее бесклинкерное // 2430043

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.

Вяжущее шлако-щелочное // 2405745

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.

Способ переработки "пыли" отвального сталеплавильного шлака // 2550706

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.