ВЯЖУЩЕЕ Российский патент 1997 года по МПК C04B7/14 C04B111/20 

Изобретение относится к составам безобжиговых шлаковых вяжущих и может быть использовано при изготовлении строительных изделий.

Известен состав сульфатно-шлакового вяжущего, содержащий 75 85% доменного гранулированного шлака, а также дефицитные фондируемые материалы в качестве активаторов шлака: гипс (ангидрит, α,β-полугидрат или двугидрат) 15 - 20% до 2% извести или до 5% портландцемента [1]
Прототипом изобретения [2] является вяжущее, включающее доменный гранулированный шлак, дефекационный шлам-отход свеклосахарного производства в качестве карбонатосодержащего компонента, фосфогипс в качестве сульфатосодержащего компонента и малеиновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.

Отходы свеклосахарного производства 5,23 31,59
Фосфогипс 0,523 5,0
Малеиновая кислота 0,105 1,5
Доменный гранулированный шлак Остальное
Известное вяжущее содержит в своем составе дорогостоящую малеиновую кислоту, а в связи с использованием дефекационного шлама имеет невысокую прочность и, что важно для обеспечения технологичности производства различных изделий строительного назначения на основе вяжущего, невысокую раннюю прочность.

Предлагаемое изобретение решает задачу улучшения качества вяжущего за счет повышения ранней прочности, а также расширения сырьевой базы за счет использования для производства вяжущего многотоннажных отходов производства.

Сущность изобретения заключается в том, что вяжущее, включающее доменный гранулированный шлак, фосфогипс и известково-карбонатный отход производства, согласно изобретению в качестве известково-карбонатного отхода содержит мелкие остатки гашения извести, в качестве сульфатосодержащего компонента содержит нейтрализованный фосфогипс при следующем соотношении компонентов:
Доменный гранулированный шлак 74 81
Нейтрализованный фосфогипс 15 20
Мелкие остатки гашения извести 4 6
В предлагаемом изобретении применялся фосфогипс Мелеузовского химического завода, предварительно нейтрализованный известковым молоком до уровня РН 6 7, который дополнительному помолу не подвергался. Фосфогипс является побочным продуктом производства экстракционной фосфорной кислоты, содержащим до 98% сульфата кальция. Химический состав фосфогипса представлен в табл. 1.

Мелкие остатки гашения извести являются побочным продуктом в технологии производства кальцинированной соды по аммиачному способу (при производстве известкового молока) и представляют собой известково-карбонатную смесь с содержанием СаО в пределах 26 38% и СаСО₃ в пределах 52 68% В предлагаемом изобретении использовались мелкие остатки гашения извести Стерлитамакского ПО "Сода", накопления которого в объединении составляют 300000 т. Химический состав мелких остатков гашения извести представлен в табл. 2.

Химический состав доменного шлака мокрой грануляции Белорецкого и Магнитогорского металлургических комбинатов, используемого в предлагаемом изобретении, приведен в табл. 3.

Предлагаемое вяжущее получают следующим образом. Доменный гранулированный шлак и мелкие остатки гашения извести высушивают и подвергают раздельному помолу до тонкости, соответствующей удельной поверхности 3000 3500 см²/г ( 2 4% остатка на сите 008), затем смешивают с предварительно нейтрализованным до РН 6 7 и высушенным фосфогипсом до получения гомогенной массы. Полученное вяжущее испытывали по ГОСТ 310.1-81 на образцах-балочках размером 4х4х16 см, приготовленных на цементно-песчаном растворе состава 1:3 с использованием стандартного песка. Образцы испытывались по стандартной методике на изгиб в возрасте 7 и 28 суток. В качестве контрольного использовался состав вяжущего по авт. св. СССР N 1470698 с использованием доменного гранулированного шлака Белорецкого металлургического комбината (БМК), исходного фосфогипса Мелеузовского химического завода (МХЗ) и дефекационного шлама отхода свеклосахарного производства Чишминского сахарного завода.

Примеры получения и испытания предлагаемых составов вяжущих приведены в табл.4.

Из табл.4 видно, что составы вяжущего по примерам 2 9 позволяют обосновать оптимальное содержание доменного гранулированного шлака, фосфогипса 15 20% и известьсодержащего компонента 4 6% При содержании фосфогипса менее 15% и более 20% прочностные свойства вяжущих снижаются, при содержании мелких остатков гашения извести более 6% прочностные характеристики не увеличиваются, а при его концентрации менее 4% они существенно снижаются.

Применение в составах вяжущих исходного фосфогипса, не прошедшего предварительной нейтрализации, существенно снижает прочностные показатели, особенно в раннем возрасте (состав 2D, табл.4).

Заявляемые составы вяжущих с содержанием шлака 74 81% фосфогипса, прошедшего предварительную нейтрализацию 15 20% мелких остатков гашения извести (МОГ) 4 6% имеют более высокие показатели по ранней прочности в стандартном возрасте по сравнению с вяжущим прототипом, что дает возможность использовать его для изготовления различных бетонных и железобетонных конструкций, в особенности конструкций, работающих в условиях действия влажной среды (массивные гидротехнические сооружения) и грунтовых вод (фундаменты), а также для приготовления строительных растворов для каменных и штукатурных работ.

Изобретение относится к составам безобжиговых шлаковых вяжущих и может быть использовано при изготовлении строительных изделий. Изобретение решает задачу улучшения качества вяжущего для изготовления строительных изделий за счет повышения ранней прочности и марочности, а также расширения сырьевой базы за счет использования для производства вяжущего многотоннажных отходов промышленности. Вяжущее содержит, мас.%: доменный гранулированный шлак 74 - 81; фосфогипс нейтрализованный 15 - 20; мелкие остатки гашения извести - отход производства известкового молока (МОГ) 4 - 6. При этом удельная поверхность раздельно или совместно размолотых шлака, фосфогипса и МОГ составляет 3000 - 3500 см²/г. Прочность при сжатии образцов цементного теста нормальной густоты в возрасте 7 и 28 суток нормального твердения составляет 15 - 23 и 34 - 43,8 МПа соответственно. 4 табл.

Вяжущее, включающее доменный гранулированный шлак, фосфогипс и известково-карбонатный отход производства, отличающееся тем, что оно содержит фосфогипс нейтрализованный, а в качестве известково-карбонатного отхода содержит мелкие остатки гашения извести отход производства известкового молока при следующем соотношении компонентов, мас.

Доменный гранулированный шлак 74 81
Нейтрализованный фосфогипс 15 20
Мелкие остатки гашения извести 4 6-