Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к вяжущим, и может найти применение для изготовления сухих строительных смесей, строительных растворов и бетонов, а также других строительных материалов, в состав которых входят вяжущие вещества.
Известно вяжущее под названием гидравлическая известь, состоящее из обожженных при температуре 900-1100°С мергелистых известняков, содержащих до 25% глинистых примесей (А.В.Волженский, Ю.С.Буров, В.С.Колокольников "Минеральные вяжущие вещества" - М.: Стройиздат, 1979, с.135-136).
Недостатком вяжущего является низкая прочность и высокие энергозатраты при обжиге.
Известно также вяжущее, включающее гидравлическую известь из кремнеземсодержащего известняка и наполнитель из кремнеземсодержащего известняка при содержании в маc. %:
гидравлической извести 23-39
наполнителя 61-77
Свойства: прочность при сжатии 11,5-25,1 МПа;
водостойкость 0,83-0,98;
(см. патент РФ 2023697 кл. С 04 В 7/34, БИ №22, 30.11.94).
Недостатком данного вяжущего является низкая прочность при нормальных условиях твердения, что не позволяет использовать вяжущее для изготовления строительных растворов и бетонов в обычных условиях.
Прототипом заявляемого изобретения является вяжущее, включающее обожженную смесь магнийсодержащих карбонатных пород с глиной при соотношении 3:1 и минеральную добавку (А.В.Волженский, Ю.С.Буров, В.С.Колокольников "Минеральные вяжущие вещества" - М.: Стройиздат, 1979. С.138-139).
Недостатками данного вяжущего является низкая прочность, а также неравномерность изменения объема в результате запоздалой гидратации MgO.
Задачей изобретения является повышение прочности вяжущего и исключение неравномерности изменения объема, вследствие запоздалой гидратации MgO.
Это достигается тем, что вяжущее, включающее обожженную смесь магнийсодержащих карбонатных пород с глиной и минеральную добавку, согласно изобретению содержит обожженную смесь магнийсодержащих карбонатных пород с глиной при соотношении. (3-9):1, в качестве минеральной добавки - отход производства металлургического комбината - доменный гранулированный шлак фракций 0,01-0,08 мм и дополнительно сульфат магния при следующем соотношении компонентов, мас. %:
смесь магнийсодержащих
карбонатных пород и глины 60-85
доменный гранулированный шлак 10-30
сульфат магния 5-10
Результат достигается также тем, что вяжущее в качестве сульфата магния содержит обезвоженный отход производства ПО "Химпром" г. Новочебоксарска.
Для получения вяжущего могут быть использованы следующие компоненты:
- магнийсодержащие карбонатные породы по ОСТ 21-27-76 "Породы карбонатные для производства строительной извести. Технические условия";
- глина следующего состава в мас.%: SiO2=50-80; Аl2O3+ТiO2=3-20; СаO=0-10; MgO=0-10; Fе2O3+FеО=0-1 и SO3=2,5-10;
- минеральная добавка - отход производства металлургического комбината - доменный гранулированный шлак фракций 0,01-0, 08 мм по ГОСТ 3476-74 "Шлаки доменные и электротермофосфорные гранулированные для производства цементов";
- сульфат магния по ТУ 6-09-27-131-88 "Магний сульфат (магний сернокислый) чистый".
Для получения вяжущего использовались:
- магнийсодержащие карбонатные породы Бутыркинского месторождения Республики Татарстан (РТ) следующего состава в мас.%: СаO=30,86-45,38; MgO=6,58-19,55; п.п.п.=35,07;
- глина Калининского месторождения РТ следующего состава в мас.%: SiO2=67,3-72,2; Аl2О3=12,2-14,0; СаO=1,4-2,4; MgO=1,5-2,4; Fe2O3=4,7-7,5 и пр.=0,05-0,09;
- минеральная добавка - отход производства Челябинского
металлургического комбината - доменный гранулированный шлак фракций 0,01-0,08 мм следующего состава в мас.%: SiO2=37,5; Аl2Oз=11,6; СаO=36,2; MgO=8,6; Fе2O3=0,16 и пр.=4,1;
- сульфат магния - отход производства ПО "Химпром" г.Новочебоксарска следующего состава в мас.%: MgSO4=45; NaCl=1,2; К2SO4=0,7; Н2О-остальное.
Вяжущее готовили следующим образом.
Гидравлическую известь получали обжигом при температуре 800-900°С измельченной до состояния муки смеси магнийсодержащих карбонатных пород и глины при соотношении (3-9):1 с последующим помолом смеси до удельной поверхности 200-250 м2/кг.
Состав гидравлической извести в мас.%:
СаО активная 16-21
MgO активная 5-15
βC2S, CA остальное
Доменный гранулированный шлак высушивали, и подвергали помолу до полного прохождения через сито 008. Отход производства ПО "Химпром" обезвоживали и высушивали. Вяжущее готовили путем смешения компонентов в шаровой мельнице.
При затворении вяжущего водой происходит гидратация силикатов и алюминатов кальция гидравлической извести, одновременно с этим процессом свободная СаО образует со шлаковыми минералами гидросиликаты и гидроалюминаты кальция, способствуя повышению прочности.
Сульфат магния, входящий в состав отхода производства ПО "Химпром", повышает растворимость MgO, способствует его своевременной гидратации, образованию оксигидросульфатов магния, уплотняющих структуру цементного камня и повышающих прочность.
Для испытания составов вяжущего готовили растворную смесь с песком в соотношении вяжущее: песок 1:3 при водовяжущем отношении 0,4.
Из раствора готовили образцы-балочки размером 40×40×160 мм и испытывали в соответствии с ГОСТ 22688-77 "Известь строительная. Методы испытаний" и ГОСТ 310.4-81 "Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии ". Испытание на неравномерность изменения объема проводили по ГОСТ 310.3-76 "Цементы. Методы определения нормальной густоты сроков схватывания и равномерности изменения объема".
Данные по составам приведены в таблице 1, а характеристики вяжущего - в таблице 2.
состава
Анализ данных, полученных в результате испытаний вяжущего, показывает, что оно отвечает поставленной цели: имеет прочностные показатели выше, чем у прототипа и исключена неравномерность изменения объема.
Применение вяжущего по изобретению по сравнению с известными имеет следующие технико-экономические преимущества:
- утилизация отходов металлургической промышленности - доменных шлаков;
- утилизация отходов химической промышленности - сульфат магния;
- снижение энергозатрат на обжиг сырьевой смеси вследствие использования более низкой температуры.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
БЕСКЛИНКЕРНОЕ ВЯЖУЩЕЕ | 2013 |
|
RU2553576C2 |
СОСТАВ ЗАКЛАДОЧНОЙ СМЕСИ | 2018 |
|
RU2721566C1 |
ТВЕРДЕЮЩАЯ БЕСКЛИНКЕРНАЯ ЗАКЛАДОЧНАЯ СМЕСЬ | 2004 |
|
RU2275505C1 |
КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ МАГНЕЗИАЛЬНОГО ВЯЖУЩЕГО | 2002 |
|
RU2238251C2 |
СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ЗАКЛАДОЧНОГО МАССИВА ИЗ ТВЕРДЕЮЩИХ БЕСКЛИНКЕРНЫХ СМЕСЕЙ | 2004 |
|
RU2278273C1 |
ВЯЖУЩЕЕ БЕСКЛИНКЕРНОЕ | 2010 |
|
RU2430043C1 |
СОСТАВ СЫРЬЕВОЙ СМЕСИ С ТЕХНОГЕННЫМИ ОТХОДАМИ МЕТАЛЛУРГИИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ КАРБОНИЗИРОВАННЫХ ИЗДЕЛИЙ | 2023 |
|
RU2829132C1 |
Расширяющая добавка для цемента, содержащая шлак сталеплавильного производства | 2021 |
|
RU2769164C1 |
СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗ НЕЕ БЕТОНА | 2008 |
|
RU2378214C1 |
СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛЕГКОГО БЕТОНА И ЛЕГКИЙ БЕТОН | 2008 |
|
RU2399598C2 |
Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к вяжущим, и может найти применение для изготовления сухих строительных смесей, строительных растворов и бетонов, а также других строительных материалов, в состав которых входят вяжущие вещества. Технический результат - повышение прочности вяжущего и исключение неравномерности изменения объема вследствие запоздалой гидратации MgO. Вяжущее содержит обожженную смесь магнийсодержащих карбонатных пород с глиной при их соотношении (3-9):1, минеральную добавку - отход производства металлургического комбината - доменный гранулированный шлак фракций 0,01-0,08 мм и дополнительно сульфат магния при следующем соотношении компонентов, мас. %: указанная смесь магнийсодержащих карбонатных пород с глиной - 60-85, указанный доменный гранулированный шлак - 10-30, сульфат магния - 5-10. В качестве сульфата магния вяжущее может содержать отход химического производства ПО "Химпром" г. Новочебоксарска. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
Указанная смесь магнийсодержащих
карбонатных пород с глиной 60-85
Указанный доменный гранулированный шлак 10-30
Сульфат магния 5-10.
ВОЛЖЕНСКИЙ А.В | |||
и др | |||
Минеральные вяжущие вещества | |||
М.: Стройиздат, 1979, с | |||
Прибор для определения всасывающей силы почвы | 1921 |
|
SU138A1 |
Вяжущее | 1972 |
|
SU451658A1 |
Способ изготовления фибролитовых и других строительных изделий на основе доломита и сернокислого магния | 1935 |
|
SU50231A1 |
МАГНЕЗИАЛЬНОЕ ВЯЖУЩЕЕ | 1991 |
|
RU2023705C1 |
US 6200381 A, 13.03.2001. |
Авторы
Даты
2005-06-27—Публикация
2004-05-14—Подача