Добавка к цементу

 

Союз Советскип

Социалистических

Республик

«»881

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (5I)M. Кл..(22)Заявлено 27.02.80 (21) 2888740/29-33

1 с присоединением заявки М—

Й „() j®®p g

g 1;" еч —. - с j.

:(53) У-Д,К666.91о ... 16 (088. 8) Гееударстеееный квинтет

СССР (23) П рноритет—

Опубликовано 15.11.81. Бюллетень М 42

Дата опубликования описания 15 . 1 1 .81 ао делам нэоеретеннй н открытий

M. Т. Власова, Б. Э. Юдович, А. М. Дмитриев, В. M. оелогуров, Ю. Ф. Ткаченко, И. Ф. Пономарев, И. А. Крыжановская, Т.В.Кузнецова

Г. Е. Лейфман, А, К. Запольский, tl; N. Сазонова, С. И. Иващенко, " Н.Кий,В.Н.Кальянова,А.Л.Педан,В.П.Зинченко и Г.Д.Василянский

° . (72) Авторы изобретения

Государственный всесоюзный научно-исследовательский институт цементной промышленности, Государственный всесоюзный институт по проектированию и научно-исследовательским работам ."Южгипроцемент" и Институт коллоидной химии и химии воды

АН Украинской ССР (71) Заявители (54) ДОБАВКА К ЦЕМЕНТУ

Изобретение относится к производству вяжущих материалов; в частности добавки к цементу, повьппающих его проч ность и регулирующих другие строитель1 но-технические свойства.

Известна добавка к .цементу, соS стоящая из сульфата железа (1) .

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является добавка включающая сульфаты железа, кальt

10 ция, демпфирующие компоненты: силикат натрия, сульфаты аммония, меди, окись титана, хромат калия и хлорид кальция (21 .

Недостатки известной добавки, слу15 жащей для повышения ранней прочности цемента — многокомпоиентность и дефицитность демпфирующих компонентов, а также невысокая прочность цемента с добавкой.

Целью изобретения является повышение прочности цемента с добавкой.

Поставленная цель достигается тем, что добавка, включающая сульфаты железа и сульфат кальция, дополнительно содержит сульфатоактивированный метакаолинит при следующем соотношении компонентов, вес.Х:

Сульфат железа .10-45

Сульфат кальция О, 5-30

Сульфатоактивированный метакаолинит 54,5-75

При этом сульфатоактивированный метакаолинит содержит сульфаты в количестве 1-15Х (в пересчете íà ЬОз)..

Сульфат железа в сочетании с сульфатом кальция и глиноземом демпфирующего компонента служат источником дополнительного количества трехсульфатной формы гидросульфоапюмоферрита кальция в твердеющем цементном камне, образующемся после затворения цемента с добавкой водой. Сульфатноактивированный метакаолинит отличен от обычного особо высокой удельной поверхностью до

50-450 м /г против 20 мт/г без сульфатиой активации. Высокая удельная

3 8810 поверхность ускоряет процесс образования трехсульфатной формы гидросуль— фоалюмоферрита в цементном камне и существенно повышает скорость прироста ранней прочности цемента.

Демпфирующая роль сульфатоактивированного метакаолинита состоит в том, что. кремнезем; -являющийся его составной частью, высвобождается при реакции образования трехсульфатной формы гид10 росульфоалюмоферрита в том же самом микрообъеме, где образуются кристаллы гидросульфоалюмоферрита, и служит для последних защитным коллоидным гелем, Поэтому упомянутые кристаллы формиру15 ются в виде правильных по форме и устойчивых против старения "иголочек" и волокон, что предотвращает их пере— кристаллизацию и спады прочности цементного камня во времени. В извест—

20 ной добавке аналогичную роль играет гель, образующийся из силиката натрия, модифйцированный для повышения его удельной поверхности сульфатом аммония и меди, а также окисью титана и

25 хроматом калия, предотвращающими его р>екристаллизацию в процессе гидратации цемента в связи с кальциевой атакой. В пр едложенной добавке пр едотвр аСостав, Х

Прочность цемента, Добавкгс/см», сут- ки в

СтоиРасширение, Х, су мость добавки, руб.

Добавк

Добавки

28 цемент, 7

СульфатоактиДемпфирующий комСуль- Сульфат фат желе- капь28

1 3 в цемент эа ция вированный понеит . метакаолин

Иэвестная 20

150 370 450 25 Нет Нет Нет 80

10 70 5

30 —, 60 5 180 420 620 25 Π2 Π32 Π40 12

Предлагаемая 15

l 0 . — 75» 5 238 432 639

25 0,12 О 22 О 26 12 62 о

25 0,08 0,15 0,18 13-47

0,5 — 54,5 » 5 275 475

670

so и до содержания сульфатов продуктах обработки 1-15, вес.Х в пересчете на

Формула изобретения

1. Добавка к цементу, включающая сульфат железа и сульфат кальция, отличающаяся тем, что, с в Содержат сульфаты ЗХ в пересчете íà S

**Содержит сульфаты 14Х в пересчете на

Производство добавки может быть

1 организовано путем смешения сульфата железа — продукта переработки пиритных руд, травильных растворов или гидрометаллургических процессов, обожженными в присутствии сульфатов при

500-700оС глинами, например каолинито- 55 выми, причем термическая обработка глин в присутствии сульфатов доводится до практически полной дегидратации

44 4 щение рекристаллизации геля кремнезема при кальциевой атаке достигается не только примесью сульфатов, вводимой в материал заранее, при предварительной термической обработке, но и быстрым связыванием атакующих ионов каль"i. ция глиноземной частью добавки в присутствии сульфатов в уже упоминавшийся трехсульфатный гидросульфатоалюмоферрит кальция. Это ослабляет рекристаллизующую роль кальция и .приводит к присутствию не связанного кремнезема, играющего демпфирующую роль до I Г

3 сут гидратации цемента, что способствует повышению прочности и стойкости последнего. Добавка может вводиться в состав цементов .на основе портландцемента в количестве 5-25Х, причем при содержании 12-25Х цементам из алюминатных клинкеров она может придавать способность к расширению, тогда как при меньшем содержании ее в цементе повышается в основном ранняя прочность цемента.

Результаты испытаний цемента с до— бавкой различного состава, введенной в различных количествах, представлены в таблице.

881044

Составитель Г. Ракчеева

Редактор П. Коссей Техред И. Нинц Корректор М. Демчик.

Тираж 663 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9857/39

Филиа ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 целью повышения прочности цемента,, она дополнительно содержит сульфатоактивированный метакаолинит при следующем соотношении компонентов, вес.7:

Сульфат железа 10-45 5

Сульфат кальция 0,5-30

Сульфатоактивированный метакаолинит 54,5-75

2. Добавка по п. 1, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что сульфатоактивированный метакаолинит содержит сульфаты в количестве 1-15 вес.7 в пересчете на 50д.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США У 3425892, кл. 106-89, С 04 В 7/54,. 1969..2. Патент Японии Р 3460, кл . 22 А 04, С 04 В 7/54, 1966.