СПЕЦИАЛЬНЫЙ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ Российский патент 1998 года по МПК C04B7/02 

Настоящее изобретение относится к составу специального портландцемента и может найти применение в промышленности строительных материалов при производстве цемента для бетонных и железобетонных изделий и конструкций, в том числе работающих в условиях сульфатной агрессии, а также при производстве цемента для цементирования нефтяных, газовых и иных скважин.

Известен специальный портландцемент, включающий портландцементный клинкер, содержащий трехкальциевый алюминат и гипс (Шейкин А.Е. "Строительные материалы". М. 1968, стр. 146-150, Горчаков Г.И. "Строительные материалы". М. Высшая школа, 1981, стр. 147-155).

Настоящее изобретение решает задачу расширения области применения специальных цементов за счет получения специального портландцемента с улучшенными свойствами, например, тампонажного портландцемента с пониженным водоотделением или сульфатостойкого цемента с повышенной прочностью.

Поставленная задача решается за счет того, что специальный портландцемент, включающий портландцементный клинкер, содержащий трехкальциевый алюминат и гипс, включает портландцементный клинкер, содержащий трехкальциевый алюминат до 3% и портландцементный клинкер, содержащий более 3% трехкальциевого алюмината при следующем соотношении компонентов, мас.%:
- портландцементный клинкер, содержащий трехкальциевый алюминат до 3% - 15-75;
- портландцементный клинкер, содержащий трехкальциевый алюминат более 3% - 15-75;
- гипс - остальное.

Специальный портландцемент может содержать активную минеральную добавку, по крайней мере одну из группы: топливная зола-унос, трепел, опока, глиеж, микрокремнезем, нефелиновый шлам, цеолит в количестве 3-40 мас.% от веса портландцемента. Кроме того, специальный портландцемент может содержать пластифицирующую добавку, по крайней мере одну из группы: технические лигносульфонаты, суперпластификатор C-3, смола древесная омыленная, а также гидрофобизирующую добавку, по крайней мере одну из группы: этилсиликонат натрия - ГКЖ-10, метилсиликонат натрия - ГКЖ-11, полигидросилоксан - ГКЖ-94, мылонафт.

В составе специального портландцемента могут быть использованы ускорители твердения и полимерные добавки - латекс в количестве 0,8-2 мас.% или эпоксидную смолу в количестве 5-20 мас.% от веса портландцемента.

При использовании в составе специального портландцемента двух портландцементных клинкеров с содержанием C₃A менее 3% и более 3% было установлено, что физико-механические свойства цемента улучшаются в значительно большей степени при использовании 2-х клинкеров, чем одного портландцементного клинкера с содержанием C₃A, равным средневзвешенному содержанию C₃A в двух клинкерах. Кроме того, необходимое содержание C₃A в цементе легко достигается изменением соотношения двух клинкеров при помоле цемента.

Составы специального портландцемента и его свойства приведены в табл. 1 и 2.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может найти применение, в частности, для производства бетонных и железобетонных изделий и конструкций, работающих в том числе в условиях сульфатной агрессии и при цементировании нефтяных и газовых скважин. Специальный портландцемент содержит портландцементный клинкер, содержащий до 3% трехкальциевого алюмината - 15 - 75 мас.%, портландцементный клинкер, содержащий более 3% трехкальциевого алюмината - 15 - 75 мас.% и гипс - остальное. Специальный портландцемент может содержать активные минеральные добавки, гидрофобизирующие добавки, ускоритель твердения, а также полимеры. Технический результат - получение специального портландцемента, обладающего широким спектром свойств, в частности повышенной прочностью и пониженным водоотделением. 6 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Специальный портландцемент, включающий портландцементный клинкер, содержащий трехкальциевый алюминат (СзА), и гипс, отличающийся тем, что он включает портландцементный клинкер, содержащий до 3% трехкальциевого алюмината (СзА), и портландцементный клинкер, содержащий более 3% трехкальциевого алюмината (СзА), при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Портландцементный клинкер, содержащий до 3% трехкальциевого алюмината - 15 - 75
Портландцементный клинкер, содержащий более 3% трехкальциевого алюмината - 15 - 75
Гипс - Остальное
2. Портландцемент по п, 1, отличающийся тем, что он содержит активную минеральную добавку, по крайней мере одну из группы: топливная зола-унос, трепел, опока, глиеж, микрокремнезем, нефелиновый шлам, цеолит. 3. Портландцемент по п,1 или 2, отличающийся тем, что он содержит активную минеральную добавку в количестве 3 - 40 мас.% от веса портландцемента. 4. Портландцемент по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что он содержит пластифицирующую добавку, по крайней мере одну из группы: технические лигносульфонаты, суперпластификатор С-3, смола древесная омыленная. 5. Портландцемент по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что он содержит гидрофобизирующую добавку, по крайней мере одну из группы: этилсиликонат натрия - ГКЖ-10, метилсиликонат натрия - ГКЖ-11, полигидросилоксан - ГКЖ-94, мылонафт. 6. Портландцемент по любому из пп.1 - 5, отличающийся тем, что он содержит ускоритель твердения, например хлористый кальций. 7. Портландцемент по любому из пп.1 - 6, отличающийся тем, что он содержит полимерную добавку - латекс в количестве 0,8 - 2,0 мас.% от веса портландцемента или эпоксидную смолу в количестве 5 - 20 мас.% от веса портландцемента.