Сырьевая смесь для приготовления коррозионностойкого золощелочного бетона


 


Владельцы патента RU 2554967:

Федеральное государственное бюджетное 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. Технический результат - повышение коррозионной стойкости. Сырьевая смесь для приготовления коррозионностойкого золощелочного бетона, включающая вяжущее, состоящее из жидкого стекла с силикатным модулем n=0,8-1,2 и плотностью ρ=1,36-1,40 г/см3 и изготавливаемого из отхода ферросплавного производства - микрокремнезема, содержащего 13 мас.% примесей, характеризующегося истинной плотностью ρи=2200-2430 кг/м3 и потерями после прокаливания 1,5-3,1%, и золы-унос I поля, полученной при сжигании бурого угля КАТЭКа на ТЭЦ-7 г. Братска и характеризующейся истинной плотностью ρи=2120-2290 кг/м3 и остатком на сите № 008 - 8-10,5%, и в качестве заполнителя - немолотую отвальную золошлаковую смесь, состоящую на 9% из отвальной золы с размером частиц 0,14 мм и менее и на 91% - из шлака, с размером зерен, характеризующимся модулем крупности Мк=3,5 при соотношении зерен фракций, %: фр. 5 мм 13,0, фр. 2,5 мм 21,5, фр. 1,25 мм 16,0, фр. 0,63 мм 27,5, фр. 0,315 мм 13,0, фр. 0,14 мм и менее 9,0, с истинной плотностью ρи=2520-2730 кг/м3, п.п.п. 7,3-10,4% и прочностью по дробимости 15% при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%: указанная зола I поля 20,2-21,3, указанное жидкое стекло 14,8-19,2, указанная немолотая золошлаковая смесь 60,6-63,9. 6 табл.

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении строительных изделий и конструкций из коррозионностойких бетонов на основе золошлакового заполнителя и позволяет обеспечить возможность эффективного использования многотоннажных отходов промышленности.

Известны бетонные смеси, включающие вяжущее, состоящее из молотой до остатка на сите №008 - 3,3% отвальной золошлаковой смеси и жидкого стекла из микрокремнезема, а также заполнитель - немолотую отвальную золошлаковую смесь с размером зерен 0,14-5,0 мм [Патент РФ №2181706, 2002 г.].

Недостатком таких смесей является недостаточная коррозионная стойкость, что ограничивает применение получаемых бетонов.

Наиболее близким аналогом к описываемому изобретению является сырьевая смесь, включающая заполнитель - отвальную золошлаковую смесь Иркутской ТЭЦ-6 г. Братска с насыпной плотностью ρн=1300 кг/м3 и с размером зерен 0,315-10,0 мм, и вяжущее, состоящее из золы-уноса II поля Иркутской ТЭЦ-7 г. Братска и углеродсодержащего жидкого стекла, изготовленного из многотоннажного отхода производства ферросилиция Братского ферросплавного завода - микрокремнезема, содержащего высокодисперсные углеродистые примеси, с силикатным модулем n=1-2 и плотностью ρ=1,35-1,40 г/см3 [Патент RU №2329987 С1, С04В 28/26, С04В 111/23, 27.07.2008, 4 с.].

Недостатком описываемой сырьевой смеси является недостаточная коорозионная стойкость получаемых бетонов, а также использование в качестве основного сырьевого компонента золы-унос II поля, объемы образования которой невелики.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение качества сырьевой смеси, расширение номенклатуры сырья.

Технический результат - повышение коррозионной стойкости бетона.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что сырьевая смесь для приготовления коррозионностойкого золощелочного бетона включает заполнитель и вяжущее, состоящее из алюмосиликатного компонента и щелочного компонента - жидкого стекла с силикатным модулем n=0,8-1,2 и плотностью ρ=1,36-1,40 г/см3 и изготавливаемого из отхода ферросплавного производства - микрокремнезема, содержащего 13 мас.% примесей, характеризующегося истинной плотностью ρи=2200-2430 кг/м3 и потерями после прокаливания 1,5-3,1%; алюмосиликатный компонент состоит из золы-унос I поля, полученной при сжигании бурого угля КАТЭКа на ТЭЦ-7 г. Братска и характеризующейся истинной плотностью ρи=2120-2290 кг/м3 и остатком на сите №008 - 8-10,5%, а в качестве заполнителя используют немолотую отвальную золошлаковую смесь, состоящую на 9% из отвальной золы с размером частиц 0,14 мм и менее и на 91% - из шлака, с размером зерен, характеризующимся модулем крупности Мк=3,5 при соотношении зерен фракций, %:

фр.5 мм 13,0
фр.2,5 мм 21,5
фр.1,25 мм 16,0
фр.0,63 мм 27,5
фр.0,315 мм 13,0
фр.0,14 мм и менее 9,0

истинной плотностью ρи=2520-2730 кг/м3, потерями после прокаливания 7,3-10,4% и прочностью по дробимости 15% при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:

Указанная зола I поля 20,2-21,3
Указанное жидкое стекло 14,8-19,2
Указанная немолотая золошлаковая смесь 60,6-63,9

Сырьевую смесь для приготовления бетона готовили следующим образом.

Золу-унос I поля, образующуюся при сжигании на ТЭЦ бурых углей КАТЭКа и характеризующуюся насыпной плотностью ρн=1030 кг/м3, истинной плотностью ρи=2120-2290 кг/м3 и остатком на сите №008 - 8-10,5%, перемешивали с немолотой отвальной золошлаковой смесью, характеризующейся насыпной плотностью ρн=1120 кг/м3, истинной плотностью ρи=2520-2730 кг/м3 и влажностью 1,3%, в соотношении «Зола I поля: Немолотая отвальная золошлаковая смесь» = 1:3. Свойства золы-унос представлены в таблицах 1, 2, а свойства отвальной золошлаковой смеси в таблицах 3-5.

Таблица 1
Свойства золы-уноса, образующейся на ТЭЦ-7 г. Братска
Насыпная плотность, кг/м3 Истинная плотность, кг/м3 Остаток на сите №008, % Влажность, % Потери после прокаливания (П.П.П.), %
1030 2120-2290 8-10,5 0,5 3,4
Таблица 2
Химический состав золы-уноса, образующейся на ТЭЦ-7 г. Братска
Содержание оксидов, мас.%
SiO2 Al2O3 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, образующейся на ТЭЦ-6 г. Братска
Насыпная плотность, кг/м3 Истинная плотность, кг/м3 Влажность, % Прочность по дробимости (Др), % Потери после прокаливания (П.П.П.), % Модуль крупности (Мк)
1120 2520-2730 1,3 Др15 7,3-10,4 3,5
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 <0,14
частные 13,0 21,5 16,0 27,5 13,0 3,5 5,5
полные 13,0 34,5 50,5 78,0 91,0 94,5 100
Таблица 5
Химический состав отвальной золошлаковой смеси
Вид золошлакового отхода Массовое содержание компонентов, %
SiO2 Al2O3 Fe2O3 R2O СаОобщ СаОсв MgO SO3
золошлаковая смесь 48,0 8,6 6,7 0,6 26,4 6,4 2,9 0,4
зольная составляющая золошлаковой смеси 40,3 8,6 6,5 0,8 29,6 9,4 3,8 0,9
шлаковая составляющая золошлаковой смеси 66,3 7,9 5,3 3,8 14,0 - 2,1 0,7

Смесь сухих компонентов затворяли жидким стеклом из микрокремнезема, характеризующегося насыпной плотностью 280 кг/м3, потерями после прокаливаниия 1,5-3,1% и наличием 13 мас.% примесей. Силикатный модуль жидкого стекла n=0,8-1,2, а его плотность ρ=1,36-1,40 г/см3. Смесь перемешивали в бетоносмесителе принудительного действия в течение 2-3 мин. Формование образцов-балочек размером 4×4×16 см осуществляли на лабораторной виброплощадке. Твердение образцов осуществляли в камере ТВО при температуре 95±5°C в течение 8,5 часов. После этого пропаренные образцы подвергали испытаниям. Для этого одну часть образцов помещали в агрессивные среды, а другую - в воду. В качестве агрессивных сред были выбраны раствор серной кислоты 3%-ной концентрации, хлорный аннолит, машинное масло. Кислотостойкость предлагаемого материала оценивали по коэффициенту стойкости (Кс): . Результаты испытаний представлены в таблице 6. Аналогично были подготовлены и испытаны образцы других составов. Результаты представлены также в таблице 6.

Анализ полученных данных показывает, что на основе предлагаемой сырьевой смеси возможно получение коррозионностойких бетонов. Во всех случаях коэффициент стойкости составляет более 1. Причем коррозионная стойкость предлагаемого материала выше показателей по прототипу, так как он имеет высокие значения коэффициента стойкости не только в растворе минеральной (серной) кислоты, но и в соли (хлорный аннолит), и в органической среде (машинное масло). Кроме того, в качестве основного сырьевого компонента в предлагаемой сырьевой смеси используется зола-унос I поля, объемы образования которой значительно превышают объемы образования золы-унос II поля, используемой в сырьевой смеси по прототипу.

Таблица 6
Результаты испытаний

п/п
Свойства жидкого стекла Свойства микрокремнезема Свойства золы-унос I поля Свойства золошлаковой смеси Состав смеси, мас.% Коррозионная стойкость образцов (Кс) в
Силикатный модуль Плотность, г/см3 Истинная плотность, кг/м3 Потери после прокаливания, мас.% Истинная плотность, кг/м3 Остаток на сите №008, % Истинная плотность, кг/м3 Потери после прокаливания, мас.% Вяжущее Заполнитель - немолотая золошлаковая смесь
Алюмосиликатами компонент - зола-унос I поля Щелочной компонент - жидкое стекло из микрокремнезема 3%-ном растворе серной кислоты хлорном аннолите машинном масле
1 1,00 1,38 2350 2,3 2190 8,7 2520 10,4 20,8 16,8 62,4 1,12 1,19 1,15
2 0,90 1,37 2430 1,5 2290 10,5 2670 8,1 21,1 15,6 63,3 1,04 1,15 1,09
3 1,20 1,40 2200 3,1 2120 8,0 2580 9,5 20,2 19,2 60,6 1,05 1,14 1,08
4 0,80 1,36 2390 1,9 2230 9,9 2630 8,8 21,3 14,8 63,9 1,03 1,13 1,08
5 1,10 1,39 2270 2,8 2150 9,3 2730 7,3 20,5 18,0 61,5 1,11 1,17 1,14

Сырьевая смесь для приготовления коррозионностойкого золощелочного бетона, включающая заполнитель и вяжущее, отличающаяся тем, что вяжущее состоит из алюмосиликатного компонента и щелочного компонента - жидкого стекла с силикатным модулем n=0,8-1,2 и плотностью ρ=1,36-1,40 г/см3 и изготавливаемого из отхода ферросплавного производства - микрокремнезема, содержащего 13 мас.% примесей, характеризующегося истинной плотностью ρи=2200-2430 кг/м3 и потерями после прокаливания 1,5-3,1%; алюмосиликатный компонент состоит из золы-унос I поля, полученной при сжигании бурого угля КАТЭКа на ТЭЦ-7 г.Братска и характеризующейся истинной плотностью ρи=2120-2290 кг/м3 и остатком на сите № 008 - 8-10,5%, а в качестве заполнителя используют немолотую отвальную золошлаковую смесь, состоящую на 9% из отвальной золы с размером частиц 0,14 мм и менее и на 91% - из шлака, с размером зерен, характеризующимся модулем крупности Мк=3,5 при соотношении зерен фракций, %:

фр. 5 мм 13,0
фр. 2,5 мм 21,5
фр. 1,25 мм 16,0
фр. 0,63 мм 27,5
фр. 0,315 мм 13,0
фр. 0,14 мм и менее 9,0

истинной плотностью ρи=2520-2730 кг/м3, потерями после прокаливания 7,3-10,4% и прочностью по дробимости 15% при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:
Указанная зола I поля 20,2-21,3
Указанное жидкое стекло 14,8-19,2
Указанная немолотая золошлаковая смесь 60,6-63,9



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления конструкций и изделий. Сырьевая смесь для приготовления золощелочного бетона, включающая вяжущее, состоящее из золы-уноса II поля с истинной плотностью ρи = 2590-2800 кг/м3 и потерями после прокаливания 3,1-4,9%, полученной от сжигания бурого угля КАТЭКа на Иркутской ТЭЦ-7, и жидкого стекла с силикатным модулем n = 0,9-1,4 и плотностью ρ = 1,36-1,38 г/см3, изготовленного из техногенного отхода Братского ферросплавного завода - микрокремнезема с истинной плотностью ρи = 2120-2280 г/см3, и в качестве заполнителя - отсев от дробления диабазовых масс на щебень с истинной плотностью ρи = 2850-3120 кг/м3, прочностью по дробимости 10,4-13,1% при соотношении зерен фракций, мас.%: фр.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления конструкций и изделий. Технический результат - повышение прочности.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления конструкций и изделий. Сырьевая смесь для приготовления золошлакового бетона, включающая вяжущее, состоящее из жидкого стекла, характеризующегося силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,36-1,40 г/см3 и изготовленного из техногенного отхода производства ферросилиция Братского ферросплавного завода - микрокремнезема с истинной плотностью ρи=2270-2510 кг/м3, и золу-унос I поля, характеризующуюся насыпной плотностью ρн=995-1175 кг/м3, остатком на сите №008 13,1% и потерями после прокаливания 0,21-1,14%, в качестве заполнителя - отвальную золошлаковую смесь, образующуюся после сжигания бурого угля КАТЭКа на ТЭЦ-6 г.

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления теплоизоляционных, конструкционно-теплоизоляционных и конструкционных бетонов для жилищного и гражданского строительства.

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления теплоизоляционных, конструкционно-теплоизоляционных и конструкционных бетонов для жилищного и гражданского строительства.

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления теплоизоляционных, конструкционно-теплоизоляционных и конструкционных бетонов для жилищного и гражданского строительства.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении строительных изделий и конструкций. Технический результат - повышение прочности, сокращение длительности технологического процесса.
Изобретение относится к композиции, включающей кислотостойкое неорганическое связующее и волокна. Композиционный строительный материал, содержащий по меньшей мере одно неорганическое связующее и волокнистый материал, где неорганическое связующее представляет собой растворимое стекло, доля содержания растворимого стекла в композиционном строительном материале составляет 2-99 мас.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов. Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционного слоя, содержащая синтетический волокнистый наполнитель, жидкое стекло, добавку, согласно изобретению в качестве добавки включает портландцемент М 500 при следующем соотношении компонентов, вес.ч: синтетический волокнистый наполнитель длиной 2-100 мм 100, жидкое стекло 40-60, портландцемент М 500 30-40.

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления теплоизоляционных, конструкционно-теплоизоляционных и конструкционных бетонов для жилищного и гражданского строительства.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления конструкций и изделий. Сырьевая смесь для приготовления золошлакового бетона, включающая вяжущее, состоящее из жидкого стекла, характеризующегося силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,36-1,40 г/см3 и изготовленного из техногенного отхода производства ферросилиция Братского ферросплавного завода - микрокремнезема с истинной плотностью ρи=2270-2510 кг/м3, и золу-унос I поля, характеризующуюся насыпной плотностью ρн=995-1175 кг/м3, остатком на сите №008 13,1% и потерями после прокаливания 0,21-1,14%, в качестве заполнителя - отвальную золошлаковую смесь, образующуюся после сжигания бурого угля КАТЭКа на ТЭЦ-6 г.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении строительных изделий и конструкций. Технический результат - повышение прочности, сокращение длительности технологического процесса.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к составам бетонной смеси, и может быть использовано для изготовления бетонных и железобетонных изделий и конструкций, а также тротуарной плитки.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве фундаментных и стеновых блоков, стеновых панелей, в конструкциях несущего слоя бетонных полов.
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.

Изобретение относится к возведению монолитных конструкций в труднодоступных районах, а именно к литым бетонным смесям для монолитного бетонирования строительных конструкций.
Способ приготовления золобетонной смеси относится к промышленности строительных материалов и может быть использован для изготовления золобетонов. Техническая задача - удешевление смеси, ускорение процесса схватывания и твердения золобетонной смеси, повышение прочности и стабильности свойств золобетона, а также расширение области утилизации отходов техногенного происхождения.

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.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству бетонных стеновых блоков. Технический результат заключается в повышении морозостойкости бетона.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству бетонных стеновых блоков. Технический результат заключается в повышении морозостойкости бетона.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления конструкций и изделий. Сырьевая смесь для приготовления золощелочного бетона, включающая вяжущее, состоящее из золы-уноса II поля с истинной плотностью ρи = 2590-2800 кг/м3 и потерями после прокаливания 3,1-4,9%, полученной от сжигания бурого угля КАТЭКа на Иркутской ТЭЦ-7, и жидкого стекла с силикатным модулем n = 0,9-1,4 и плотностью ρ = 1,36-1,38 г/см3, изготовленного из техногенного отхода Братского ферросплавного завода - микрокремнезема с истинной плотностью ρи = 2120-2280 г/см3, и в качестве заполнителя - отсев от дробления диабазовых масс на щебень с истинной плотностью ρи = 2850-3120 кг/м3, прочностью по дробимости 10,4-13,1% при соотношении зерен фракций, мас.%: фр.
Наверх