Цемент

 

О П И С А Н И Е " 578276

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советснин

Социалистических

Республин 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14.06.76 (21) 2372153/29-33 (51) М Кл С 04В 7 35 с присоединением заявки М

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам иаооретоний н открытый (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.10.77. Бюллетень № 40 (45) Дата опубликования описания 09.11.77 (53) УДК 666.942.34 (088.8) М. Т. Власова, Т. В. Кузнецова, Б, Э. Юдович, И. Л. Сулаева, С. Л. Кругляк, А. И. Терновой, H. Д. Островская и М. Н. Лукина

Государственный всесоюзный научно-исследовательский институт цементной промышленности (72) Л вторы изобретения (71) Заявитель (54) ЦЕМЕНТ

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в производстве быстротвердеющего портландцемента.

Известен цемент, включающий портландцементный клинкер, двуводный гипс и полимерную добавку. В качестве полимерной добавки используют сополимерную смолу продуктов пиролиза нефтяного сырья (1).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является цемент, включающий портландцементный клинкер, обожженную при 600 С алунитовую породу и гипс (2).

Однако известные цементы недостаточно гидравлически активны.

Цель изобретения — повышение гидравлической активности цемента.

Это достигается тем, что цемент, включающий портландцементный клинкер, суль. фат кальция и обожженный алунитовый материал, дополнительно содержит гелеобразующую органическую добавку при следующем соотношении компонентов, вес. О/О..

Портландцементный клинкер 80 — 90

Сульфат кальция 4,5 — 8

Обожженный алунитовый материал 5 — 15

Гелеобразующая органическая добавка 0,25 — 1,5

В качестве гелеобразующей органической

2 добавки цемент содержит по крайней мере один материал из группы: акриловая кислота, поливинилбензол, поливинилпиридин, водорастворимые полиамины, сульфированный полпстирол, сульфоновые кислоты, их производные.

Сущность изобретения состоит в том, что при затворении водой предлагаемого цемента па поверхности клинкерных зерен возникает коллоидный слой из гидратирующейся гелеобразующей добавки, состоящий из гелевидных комплексов с катионами Са - А з1 коллоидного раствора добавки в жидкой фазе системы. Благодаря первоначальному снижению содержания указанных катионов в жидкой фазе, эттрингпт, образующийся из алунита, а также из сульфата кальция, формируется в виде кристаллов более правильной геометрической формы, образует четкие кристаллические сросткп.

Снижение концентрации Са вследствие ускорения гидратации алпта через 30 — 60 мин после затворенпя сменяется повышением, что приводит к коагуляции коллопдного раствора

25 добавки и утолщению комплексного слоя полимерного геля. В этом слое накапливаются ионы A1 +, которые медленно диффундируют к растущим под защитой геля кристаллам эттрингита.

30 Таким образом, в составе предлагаемого

578276

3 цемента обожженный алунит выполняет роль кристаллизационной затравки, выделяющей сульфат алюминия в качестве реакционных центров для образования эттрингита.

Сульфат калия, также выделяемый обожженным алунитом, обеспечивает повышение проницаемости защитных гелей гидроокисн алюминия и полимерной добавки для увеличения скорости химической реакции образования эттрингита. Гель комплексной добавки, аккумулируя ионы Са з ь и Аl, ускоряет гидратацию алита клинкера и обеспечивает равномерную подпитку растущих кристаллов этгрингита ионами Al з (SO4) — играя рол; защитного коллоида.

Улучшение кристаллизации эттрингита и увеличение проницаемости для воды гидратных оболочек цементных зерен повышает степень гидратации цемента и приводит к при росту его гидравлической активности.

Обжиг алунита или алунитнзированной породы для получения компонента цемента ведут известными методами прн температуре

600 — 700 С до получения в продукте обжига

А!гЯ04 KgSO4 и у-А120з

Состав цемента, вес, о/, Удельная поверхность ем%.

Алупитовая порода

Клинкер

Гипс

1 сутки

28 суток

10 ч

6 ч г1обавка

94

91

88,4

86,8

600

2

4.3

5,0

52

82

88

5000

246

277

268 нет

15

7

7

0,3

1 2

1,0

Как видно из результатов испытаний, предлагаемый цемент по сравнению с известными обладает повышенной гидравлической активностью.

40 формула изобретения

1. Цемент, включающий портландцементный клинкер, сульфат кальция и обожженнь1й алунитовый материал, отличающийся тем, что, с целью повышения гидравлической активности, цемент дополнительно содержит гелеобразующую органическую добавку прп

СЛЕДУ1ОЩЕМ СООтношЕнии коМпоНЕНтОв, вес. %:

80 — 90

4,5 — 8

Составитель Р. Хасанов

Техред H. Карандашова Корректор T. Добровольская

Редактор T. Кузьмина

Изд ¹ 868 Тираж 778

I1Ï0 Государственного комитета Совета Министрог, СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Заказ 7482

МОТ, Загорский филиал

Портландцементный клинкер

Сульфат кальция

Сульфат кальция предпочтителен в виде двуводной модификации.

В качестве гелеобразующей органической полимерной добавки могут применять акрпловую кислоту и ее производные, такие как полиакриламид, алкилакрилаты, алкилмета;<рилаты, имеющие от 1 до 7 атомов углерода в алкильной группе; поливинилаты: поливинилбензол, поливинилпиридин и их гетеро10 циклические производные; водорастворимые полиамины: этилендиамин, тетрауксусную кислоту (ТДТА) и ее аналоги, полиариламины и их гетероциклические производные, полиоксиамины, полиаминофенолы, полиаминосульфокислоты; сульфированный полистирол и его смесь с акрилонитрилом, а также продукты их хлорирования; сульфоновые кислоты, их ароматические и гетероциклические производные.

20 Возможно применение и смесей указанных материалов.

Сравнительные данные, относящиеся к предлагаемому и известному цементам с использованием в качестве гелеобразующей добавки алюминиевой соли бензолсульфоновой кислоты, представлены в таблице.

Предел прочности при сжатии, кгс/с Р, через

Обожженный алунитовый магериал 5 — 15

Гелеобразующая органическая добавка 0,25 — 1,5

2. Цемент по п. 1, отличающийся тем, что в качестве гелеобразующей органической добавки он содержит по крайней мере один материал из группы: акриловая кислота, поливинилбензол, поливинилпиридин, водораство. римые полиамины, сульфированный полистирол, сульфоновые кислоты, их производные.

Источники информации, 50 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 499239, кл. С 04В 7/54, 20.03.74.

2. Авторское свидетельство СССР ¹ 371185, кл. С 04В 7/02, 04.02.70.