ВЯЖУЩЕЕ Российский патент 2012 года по МПК C04B12/04 C04B7/28 

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно - к составам минеральных вяжущих веществ на жидком стекле, и может быть использовано при изготовлении строительных изделий и конструкций.

Известно вяжущее, включающее алюмосиликатный компонент - золу-унос, полученную от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г.Братска Иркутской обл. - 55,6…62,5 мас.% и щелочной компонент - углеродсодержащее жидкое стекло, изготовленное из микрокремнезема - многотоннажного отхода при производстве кристаллического кремния на Братском алюминиевом заводе и содержащее в своем составе до 6…7 мас.% высокодисперсных углеродистых примесей: графита и карборунда, с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,45…1,49 г/см³ - 33,5…44,4 мас.% [Патент RU №2130904 С1, С04В 12/04, С04В 7/28, 27.05.1999, 5 с.].

Недостатком описываемого вяжущего являются короткие сроки схватывания.

Наиболее близким аналогом к описываемому изобретению является вяжущее, включающее алюмосиликатный компонент - золу-унос, полученную от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г.Братска Иркутской обл., - 54,5…65,8 мас.% и щелочной компонент - жидкое стекло, изготовленное из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния алюминиевого завода - микрокремнезема, содержащего до 6…7 мас.% высокодисперсных углеродистых примесей с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,27…1,48 г/см³ - 34,0…44,7 мас.% и дополнительно содержащее добавку - замедлитель схватывания вяжущего - отход производства молочных продуктов ООО «Молоко» г.Братска - молочную сыворотку [Патент RU №2237631 С1, С04В 12/04, В 7/28, 10.10.2004, 6 с.].

Недостатком описываемого вяжущего являются невысокие прочностные показатели затвердевших образцов, что связано с содержащейся в материале молочной сывороткой, вызывающей замедление процессов структурообразования вяжущего.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение качества вяжущего.

Технический результат - повышение прочностных показателей вяжущего при одновременном сохранении требуемых сроков схватывания.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что вяжущее, включающее алюмосиликатный компонент - золу-унос, полученную от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г. Братска Иркутской обл., и щелочной компонент - жидкое стекло, изготовленное из многотоннажного отхода производства ферросилиция Братского ферросплавного завода - микрокремнезема, содержащего 3-5 мас.% β-модификации карбида кремния и 4-6 мас.% высокодисперсного чешуйчатого графита, с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,32-1,41 г/см³, дополнительно содержит добавку - замедлитель схватывания вяжущего - отход Братского лесопромышленного комплекса - черный сульфатный щелок (ЧСЩ), а указанная зола состоит на 80% из золы-унос I поля и на 20% из золы-унос II поля, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Указанное жидкое стекло 39,6-43,2; Указанный ЧСЩ (на сухое вещество) 1,5-1,7; Указанная зола указанного состава Остальное

Свойства ЧСЩ представлены в табл.1, а свойства зол - в табл.2 и 3.

Таблица 1 Свойства ЧСЩ Физическое состояние и цвет Запах Плотность, г/см³ Концентрация, % Содержание, %, от сухих компонентов Смоляные и жирные кислоты Лигнин и его соединения Нейтральные и омыленные вещества Минеральные вещества Густая вязкая жидкость темно-коричневого цвета Неприятный 1,13 22,5 3…5 40…55 10…18 15…20

Таблица 2 Свойства золы-уноса Тип золы (поле) Цвет Истинная плотность, кг/м³ Насыпная плотность, кг/м³ Остаток на сите №008, % Влажность, % П.П.П., % I Светло-серый 2600 963 6,3 1,5 1,17 II Желто-серый 2530 826 5,4 1,7 2,2

Таблица 3 Химический состав золы-уноса № поля Содержание соединений, мас.% SiO₂ Al₂O₃ Fe₂O₃ CaO MgO SO₃ K₂О Na₂O I 46,6 26,9 8,8 12,7 2,3 1,6 0,6 0,2 II 50,5 8,6 8,4 20,5 1,7 1,5 0,6 0,1

Образцы для испытания готовили следующим образом.

Зола-унос перемешивалась с кварцевым песком в соотношении «Зола: Песок»=1:3. При этом состав золы был следующим: зола-унос I поля 80%, а зола-унос II поля 20%.

К полученной смеси добавлялось в количестве 40,9% от массы вяжущего жидкое стекло из микрокремнезема, содержащего 3 мас.% ρ-модификации карбида кремния и 5 мас.% высокодисперсного чешуйчатого графита, с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,35 г/см³ с растворенным в нем ЧСЩ в количестве 1,7% (в пересчете на сухое вещество) от общей массы вяжущего.

Полученная масса тщательно перемешивалась до однородного состояния в бетоносмесителе принудительного действия. Из приготовленной смеси изготавливались образцы-балочки размером 4×4×16 см. Формование и уплотнение смеси осуществляли на виброплощадке.

Свежеотформованные образцы подверглись тепловлажностной обработке в пропарочной камере при Т=85°С по режиму: 2+2+2+2 час. Результаты механических испытаний представлены в табл.4.

Аналогичным образом были изготовлены образцы вяжущего других составов. Результаты также представлены в табл.4.

Таблица 4 Прочностные показатели образцов вяжущего Содержание смеси золы I поля (80%) и II поля (20%), мас.% Плотность жидкого стекла, г/см³ Содержание, мас.% Расход жидкого стекла, %
от массы вяжущего Содержание ЧСЩ (в пересчете на сухое вещество), % от массы вяжущего Прочность, МПа, после ТВО Графит β-SiC При изгибе При сжатии 58,7 1,36 6 3 39,6 1,7 5,6 31,6 58,0 1,32 6 3 40,3 1,7 3,5 20,8 55,3 1,38 4 5 43,2 1,5 3,9 24,7 55,8 1,40 5 4 42,7 1,5 4,5 30,3 56,9 1,37 4 3 41,5 1,6 4,8 32,1 56,3 1,41 4 5 42,1 1,6 5,4 33,7 57,4 1,35 5 3 40,9 1,7 6,0 35,3

Анализ полученных данных показывает, что частичная замена золы-унос I поля на золу-унос II поля в составе вяжущего позволяет поднять прочностные показатели затвердевших образцов вяжущего до уровня (и выше) бездобавочного состава, а содержащаяся в вяжущем добавка ЧСЩ в количестве 1,5-1,7% от массы вяжущего обеспечивает при этом требуемые сроки схватывания вяжущего.

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно - к составам минеральных вяжущих веществ на жидком стекле, и может быть использовано при изготовлении строительных изделий и конструкций. Технический результат - повышение прочностных показателей вяжущего при одновременном сохранении требуемых сроков схватывания. Вяжущее, включающее алюмосиликатный компонент - золу-унос, полученную от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г.Братска Иркутской обл., и щелочной компонент - жидкое стекло, изготовленное из многотоннажного отхода производства ферросилиция Братского ферросплавного завода - микрокремнезема, содержащего 3-5 мас.% β-модификации карбида кремния и 4-6 мас.% высокодисперсного чешуйчатого графита, с силикатным модулем n=1 и плотностью 1,32-1,41 г/см³, дополнительно содержит добавку - замедлитель схватывания вяжущего - отход Братского лесопромышленного комплекса - черный сульфатный щелок (ЧСЩ), указанная зола состоит на 80% из золы-унос I поля и на 20% из золы-унос II поля, при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанное жидкое стекло 39,6-43,2; указанный ЧСЩ (на сухое вещество) 1,5-1,7; указанная зола указанного состава - остальное. 4 табл.

Вяжущее, включающее алюмосиликатный компонент - золу-унос, полученную от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г.Братска Иркутской области и щелочной компонент - жидкое стекло, изготовленное из многотоннажного отхода производства ферросилиция Братского ферросплавного завода - микрокремнезема, содержащего 3-5 мас.% β-модификации карбида кремния и 4-6 мас.% высокодисперсного чешуйчатого графита, с силикатным модулем n=1 и плотностью 1,32-1,41 г/см³, отличающееся тем, что дополнительно содержит добавку - замедлитель схватывания вяжущего - отход Братского лесопромышленного комплекса - черный сульфатный щелок - ЧСЩ, указанная зола состоит на 80% из золы-унос I поля и на 20% из золы-унос II поля при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Указанное жидкое стекло 39,6-43,2 Указанный ЧСЩ (на сухое вещество) 1,5-1,7 Указанная зола указанного состава Остальное