КЛИНКЕР ДЛЯ НИЗКОАЛЮМИНАТНОГО ЦЕМЕНТА Российский патент 1998 года по МПК C04B7/00 

Изобретение относится к производству цемента и может быть использовано в промышленности строительных материалов при производстве специальных цементов.

Известны цементные клинкера для получения специальных цементов, включающие силикаты, алюминаты, алюмоферриты, сульфо-ферриты, сульфоалюминаты кальция, получение которых связано со значительными усложнениями технологии [1].

Наиболее близким по составу к изобретению является клинкер, включающий следующие минералы - трехкальциевый силикат (C₃S), двухкальциевый силикат (C₂S), шестикальциевый алюмодиферрит кальция (C₆AF₂), двухкальциевый феррит C₂F, при следующем соотношении, мас.%:
Трехкальциевый силикат C₃S - 28 - 33
Двухкальциевый силикат C₂S - 7 - 15
Шестикальциевый алюмодиферрит C₆AF₂ - 25 - 51
Двухкальциевый феррит C₃F - 10 - 27 [2]
Задача изобретения - получение низкоалюминатного цемента с повышенной коррозионной стойкостью.

Это достигается за счет того, что клинкер для получения низкоалюминатного цемента, включающий минералы - трехкальциевый силикат, двухкальциевый силикат, шестикальциевый алюмодиферрит и двухкальциевый феррит, содержит указанные минералы при следующем соотношении, мас.%:
Трехкальциевый силикат - 50 - 65
Шестикальциевый алюмоферрит - 1 - 9
Двухкальциевый феррит - 5 - 20
Двухкальциевый силикат - остальное.

При производстве клинкера для низкоалюминатного цемента должны использоваться материалы с минимальным содержанием оксида алюминия.

Сырьевые смеси для получения клинкера низкоалюминатного цемента готовили из известняка, низкоалюминатной глины и железистого компонентов. Сырьевые материалы измельчали в шаровой лабораторной мельнице в присутствии воды в течение 6 ч.

Шлам сушили при 90-100^oC до остаточной влажности 5% и брикерировали при удельном давлении 40 МПа. Таблетки-брикеты подвергали предварительной термообработке при 900^oC в течение 1 ч для полного разложения карбонатных составляющих, а затем обжигали при 1450^oC с изотермической выдержкой 10, 20 и 30 мин. Охлаждение спеков на воздухе быстрое. Скорость реакций минералообразования определяли по остаточному содержанию свободного оксида кальция этилоглицератным методом. Результаты исследований приведены в таблице.

Образцы клинкера низкоалюминатного цемента, полученные обжигом сырьевых шихт при 1450^oC с изотермической выдержкой 30 мин, размалывали в шаровой двухкамерной лабораторной мельнице с добавкой 2 - 7 мас.% двуводного гипса до удельной поверхности не менее 350 м²/кг и формовали образцы-балочки 4•4•16 см из цементно-песчаного раствора состава 1:3 по ГОСТ 10178-85. Полученные образцы испытывали на прочность и коррозионную стойкость по стандартным методикам. Полученные результаты представлены в таблице.

Если в клинкере для получения низкоалюминатного цемента содержание трехкальциевого силиката C₃S будет меньше, чем 50 мас.%, а двухкальциевого феррита C₂F больше 20 мас.%, то такой клинкер будет характеризоваться пониженными прочностными показателями (пример 1). При содержании трехкальциевого силиката C₃S больше 65 мас.% и алюмодиферрита кальция C₆AF₂ больше 9 мас.% низкоалюминатный цемент будет характеризоваться пониженной коррозионной стойкостью (пример 2).

Таким образом, низкоалюминатный цемент указанного состава характеризуется повышенной коррозионной стойкостью - коэффициент стойкости цементов в агрессивных средах составил 1,35 -1,40, Такой цемент относится к классу специальных цементов и может быть использован для реставрационных работ и для получения бетона, подверженного воздействию агрессивных сред, частым теплосменам, замораживанию и оттаиванию, увлажнению и высыханию.

Клинкер для получения низкоалюминатного цемента включает, мас.%: трехкальциевый силикат 50 - 65; шестикальцевый алюмодиферрит 1 - 9; двухкальциевый феррит 5 - 20; двухкальциевый силикат - остальное. Коэффициент стойкости цемента на основе данного клинкера в коррозионной среде составил 1,35 - 1,40. 1 табл.

Клинкер для получения низкоалюминатного цемента, включающий минералы - трехкальциевый силикат, двухкальциевый силикат, шестикальциевый алюмодиферит и двухкальциевый феррит, отличающийся тем, что он содержит указанные минералы при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Трехкальциевый силикат - 50 - 65
Двухкальциевый феррит - 5 - 20
Шестикальциевый алюмодиферрит - 1 - 9
Двухкальциевый силикат - Остальноеж