ВЯЖУЩЕЕ Российский патент 1996 года по МПК C04B11/00 C04B7/28 C04B111/20 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к составам вяжущих на основе комплексного использования продуктов теплоэнергетики, применяемым для бетона и растворов различного назначения.

Известно вяжущее, включающее 20-40% золы-уноса, 15-20% цемента и 40-60% природного гипса [1]
Недостатками известного вяжущего являются низкая прочность и водостойкость и замедленные сроки схватывания.

Наиболее близким к предлагаемому является композиция в составе бетонной смеси, включающая портландцемент, отход, образующийся при обессеривании дымовых газов, и золу [2]
Недостатками известной смеси является невозможность получения гидравлического вяжущего в качестве товарного продукта, поскольку отход, образующийся при обессеривании дымовых газов ТЭС (продукт газоочистки) используют в виде мокрого шлама с водотвердым отношением более 1,3.

Техническая задача заключается в расширении технологических возможностей при использовании отходов ТЭС для получения товарного гидравлического вяжущего с повышенной прочностью, водостойкостью, регулируемыми сроками схватывания и долговечностью.

Поставленная задача решается таким образом, что вяжущее, включающее портландцемент, отход, продукт газоочистки ТЭС и золу ТЭС, согласно изобретению в качестве продукта газоочистки ТЭС содержит высушенный до влажности 3-6% гипсосодержащий продукт с соотношением составляющих: CaSO₄•0,5H₂O 10-40% CaSO₄•2H₂ 50-80% остальное примеси, а золу ТЭС используют определенного химического состава с соотношением оксидов при следующем соотношении компонентов, мас.

портландцемент 10-30
продукт газоочистки ТЭС с влажностью 4-6% 30-60,
зола ТЭС 30-40.

Заявленное техническое решение отличается от известного тем, что в качестве продукта, образующегося при обессеривании дымовых газов, вяжущее содержит высушенный до влажности 4-6% гипсосодержащий продукт с соотношением составляющих: CaSO₄•0,5H₂O 10-40% CaSO₄•2H₂O 50-80% примеси остальное и кислую золу ТЭС с соотношением оксидов что обеспечивает получение товарного малоклинкерного гидравлического вяжущего с улучшенными свойствами на основе комплексного использования отходов ТЭС (зола и продукт газоочистки).

Химический состав золы ТЭС и портландцемента приведен в таблице 1.

Для приготовления гипсозолоцементных вяжущих следует применять кислые золы (с содержанием оксида кальция не более 10%) при глинитно-железистом модуле, представляющем отношение суммы оксидов алюминия и железа к оксиду кремния, не менее 0,5
,
такие требования к химическому составу зол обусловлены тем, что при низком значении этого коэффициента, а это имеет место в золах с высоким содержанием оксида кремния, наблюдается (происходит) существенное замедление начала и конца схватывания вяжущего из-за пониженного содержания низкоосновных гидросульфоалюминатных и гидроферритовых фаз, определяющих кинетику начального твердения. Последующий рост прочности в течение длительного периода является результатом уплотнения цементного камня за счет образования гидросиликатных фаз пониженной основности.

Продукт газоочистки представляет собой тонкодисперсный материал следующего вещественного состава,
двуводный сульфат кальция 85-90
примеси инертные не более 10
растворимые хлориды не более 0,01
влажность не более 13
Его сушат при определенном режиме до влажности 4-6% и получения следующего вещественного состава,
двуводный гипс 50-80
полуводный гипс 10-40
примеси остальное
Данные сроков схватывания и вещественного состава используемого продукта газоочистки приведены в таблице 2. При влажности более 6% смесь будет налипать на стенки мельницы при помоле и стабильность ее состава понизится. Влажность продукта газоочистки 4-6% обеспечивает оптимальные сроки схватывания и позволяет избежать раннего схватывания при получении композиционных вяжущих на основе продукта газоочистки.

В таблице 3 приведены данные по влиянию остаточной влажности продукта газоочистки и его вещественного состава на сроки схватывания и прочность композиционного вяжущего. Количество примесей в продукте газоочистки принято за 10% Доля продукта газоочистки в составе вяжущего 45 мас.

П р и м е р. В качестве сырьевых материалов для получения вяжущего используют портландцемент М400 Михайловского завода, продукт газоочистки Губкинской ТЭС и золу унос Рязанской ГРЭС.

Методика приготовления вяжущих заключается в следующем: высушенный продукт газоочистки смешивали с сухой золой и портландцементом при различном соотношении, а затем подвергали помолу в лабораторной вибромельнице до удельной поверхности 5500 см/г.

В соответствии с изложенной методикой были приготовлены три состава гипсозолоцементного вяжущего на основе продукта газоочистки, а также три состава гипсозолоцементного вяжущего на основе природного гипса по прототипу.

В таблице 4 приведены данные по составам, срока схватывания, прочности и водостойкости гипсогазоцементных вяжущих на основе продукта газоочистки Губкинской ТЭС (примеры 4, 5, 6) и природного гипсового камня (примеры 1, 2, 3). Из приведенных данных видно, что вяжущие, полученные на основе высушенного продукта газоочистки и золы ГРЭС, характеризуемой повышенным содержанием оксидов кремния и алюминия, характеризуются повышенной прочностью, водостойкостью и имеют сроки схватывания близкие к портландцементам с повышенным содержанием минеральных добавок.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к составам вяжущих на основе комплексного использования продуктов теплоэнергетики, применяемым для бетонов и растворов различного назначения. Предложенное вяжущее включает портландцемент, продукт газоочистки ТЭС с влажностью 4-6% и соотношением составляющих: CaSO₄•0,5H₂O 10-40%, CaSO₄•2H₂ 50-80% примеси - остальное и золу ТЭС с соотношением оксидов: 0,5; при следующем соотношении компонентов, мас. %: портландцемент 10-30, продукт газоочистки 30-60, зола ТЭС 30-40. Применение предложенного вяжущего позволяет повысить прочность и водостойкость, регулировать сроки схватывания и решать задачу утилизации отходов ТЭС. 4 табл.

Вяжущее, включающее портландцемент, гипсосодержащий продукт газоочистки ТЭС и кислую золу ТЭС, отличающееся тем, что вяжущее содержит гипсосодержащий продукт газоочистки ТЭС состава, мас.

CaSO₄•0,5 H₂O 10 40
CaSO₄•2H₂O 50 80
Примеси Не более 10
с влажностью 4 6% а кислую золу ТЭС используют с соотношением оксидов

при следующем соотношении компонентов, мас.

Портландцемент 10 30
Указанный гипсосодержащий продукт газоочистки ТЭС с влажностью 4 6% 30 60
Указанная кислая зола ТЭС 30 40