СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЯЖУЩЕГО Российский патент 2011 года по МПК C04B7/153 C04B7/36 

Изобретение относится к шлакощелочным вяжущим и может быть использовано в промышленности строительных материалов для изготовления строительных растворов и бетонов различного назначения.

Известен способ получения вяжущего, заключающийся в помоле доменного гранулированного шлака, высушенного до влажности 1%, до удельной поверхности 300-350 м²/кг, смешении с кремнеземистым компонентом - пылью производства ферросилиция с удельной поверхностью 500-550 м²/кг и последующем затворении вяжущего раствором щелочного активизатора - плава солей улавливания газов с содержанием углекислого натрия 30-40% и гидроокиси натрия 15-20% при плотности раствора 1,3-1,35 г/см³ (А.с. 1615161, C04B 7/153).

Недостатком данного способа является сложность технологии (дополнительная операция по приготовлению раствора щелочного компонента), повышенный расход в рецептуре вяжущего кремнеземистой добавки (15-25%) из-за ее низкой удельной поверхности, а также использование в составе вяжущего щелочного компонента едкого натра, что повышает стоимость вяжущего.

Наиболее близким к изобретению является способ получения шлакощелочного вяжущего, заключающийся в тщательном перемешивании доменного гранулированного шлака с микрокремнеземом конденсированным с удельной поверхностью 15000-25000 м²/кг и последующим затворением вяжущего водным раствором кальцинированной соды плотностью 1,15 г/см³ (Пат. РФ 2289551, C04B 7/153, опубл. 20.12.2006. Бюл. №35).

Недостатком способа получения данного вяжущего является необходимость приготовления для затворения вяжущего водного раствора щелочного компонента соды, что усложняет технологию производства вяжущего и, соответственно, приготовления растворов и бетонов на его основе как в заводских условиях, так и в условиях строительной площадки.

Изобретение направлено на упрощение технологии получения шлакощелочного вяжущего при сохранении прочностных характеристик.

Результат достигается тем, что в способе получения вяжущего, заключающемся в помоле высушенного до влажности не более 1% доменного гранулированного шлака, смешении с микрокремнеземом конденсированным с удельной поверхностью 15000-25000 м²/кг, введении активатора шлака - кальцинированной соды и затворении вяжущего водой, согласно изобретению используют доменный гранулированный шлак 3 сорта, помол которого производят совместно с содой кальцинированной с последующим перемешиванием с микрокремнеземом и затворением вяжущего водой, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

доменный гранулированный шлак 3 сорта 90-91,5 микрокремнезем конденсированный   с удельной поверхностью 15000-25000 м²/кг 3,5-5 сода кальцинированная   (в пересчете на сухое вещество) 3,5-5.

В качестве алюмосиликатной составляющей шлакощелочного вяжущего использовали гранулированные доменные шлаки 3 сорта, соответствующие ГОСТ 3476-74 «Шлаки доменные и электротермофосфорные гранулированные для производства цементов». Для изготовления образцов использовали доменный гранулированный шлак Орско-Халиловского металлургического комбината. Химический состав шлака представлен в табл.1.

Таблица 1 Содержание соединений по мас.% Модуль SiO₂ CaO Al₂O₃ MgO MnO Fe₂O₃ TiO₂ Na₂O K₂O P₂O₃ SO₃ основности 40,02 42,02 8,22 6,26 0,36 <0,1 0,36 0,44 0,66 0,04 1,45 1,0

В качестве активатора шлака использовали соду кальцинированную техническую, соответствующую ГОСТу 5100-85, производства Стерлитамакского АО «Сода».

Микрокремнезем конденсированный (ТУ 5743-048-02495332-96) с удельной поверхностью 15000-25000 м²/кг - производства Челябинского металлургического комбината.

Способ получения вяжущего осуществляли следующим образом.

Предварительно высушенный до влажности не более 1% доменный гранулированный шлак и кальцинированную соду подвергали совместному помолу до удельной поверхности 300-350 м²/кг. Размолотое вяжущее из шлака и соды смешивали с микрокремнеземом конденсированным и затворяли водой.

При этом соотношение компонентов принимают следующим, мас.%:

гранулированный шлак 90-91,5 микрокремнезем конденсированный 3,5-5 сода кальцинированная техническая (в   пересчете на сухое вещество) 3,5-5.

Образцы изготавливали из теста нормальной густоты в соответствии с требованиями ГОСТ 310.3-76^*. Прочность образцов шлакощелочного вяжущего определяли после тепловлажностной обработки по режиму 3+6+3 ч при температуре 95±5°С. Результаты испытаний и составы вяжущих для выполнения предложенного способа представлены в табл.2.

Приведенные в табл.2 данные показывают, что при предлагаемом способе получения шлакощелочного вяжущего с добавкой микрокремнезема упрочняющий эффект добавки не снижается и составляет 32,8-76,3%, тогда как прирост прочности вяжущего, изготовленного по способу прототипа, составлял 29,2-74,6%.

Таким образом, затворение шлакощелочного вяжущего с минеральной добавкой микрокремнезема водой (при предварительном введении щелочного активатора - кальцинированной соды при измельчении шлака) эффективно с точки зрения упрощения технологии и получения водозатворяемого вяжущего по аналогии с традиционным портландцементом и сохранения упрочняющего эффекта минеральной добавки.

Таблица 2 № Компоненты Состав, мас.% Прочность образцов при сжатии, МПа 1 2 3 4 Прототип Гранулированный шлак 92,3-95,2 81,4-110,0 (затворение Микрокремнезем     водным конденсированный 1,3-4,6   раствором соды) Сода кальцинированная 3,1-3,5   1 Гранулированный шлак 91,5 93,7 (затворение Микрокремнезем     водой) конденсированный 3,5     Сода кальцинированная 5   2 Гранулированный шлак 90 116,2 (затворение Микрокремнезем     водой) конденсированный 5     Сода кальцинированная 5   3 Гранулированный шлак 91,5 87,5 (затворение Микрокремнезем     водой) конденсированный 5     Сода кальцинированная 3,5  

Изобретение относится к шлакощелочным вяжущим и может быть использовано в промышленности строительных материалов, для изготовления растворов и бетонов различного назначения. В способе получения вяжущего, заключающемся в помоле высушенного до влажности не более 1% доменного гранулированного шлака, смешении с микрокремнеземом конденсированным с удельной поверхностью 15000-25000 м²/кг, введении в состав вяжущего активатора шлака - кальцинированной соды и затворении вяжущего, используют доменный гранулированный шлак 3 сорта, помол которого производят совместно с кальцинированной содой с последующим перемешиванием с микрокремнеземом и затворением вяжущего водой, при следующем соотношении компонентов, мас.%: доменный гранулированный шлак 3 сорта 90-91,5, микрокремнезем конденсированный с удельной поверхностью 15000-25000 м²/кг 3,5-5, сода кальцинированная в пересчете на сухое вещество 3,5-5. Технический результат - упрощение технологии получения шлакощелочного вяжущего с сохранением прочностных характеристик. 2 табл.

Способ получения вяжущего, заключающийся в помоле высушенного до влажности не более 1% доменного гранулированного шлака, смешении с микрокремнеземом конденсированным с удельной поверхностью 15000-25000 м²/кг, введении в состав вяжущего активатора шлака - кальцинированной соды и затворении вяжущего, отличающийся тем, что используют доменный гранулированный шлак 3 сорта, помол которого производят совместно с кальцинированной содой с последующим перемешиванием с микрокремнеземом и затворением вяжущего водой, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
доменный гранулированный шлак 3 сорта 90-91,5 микрокремнезем конденсированный   с удельной поверхностью 15000-25000 м²/кг 3,5-5 сода кальцинированная   в пересчете на сухое вещество 3,5-5