СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЗОЛОШЛАКОВОГО БЕТОНА Российский патент 2015 года по МПК C04B28/26 C04B28/08 C04B111/20 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления конструкций и изделий из бетонов на основе золошлакового заполнителя и позволяет обеспечить возможность эффективного использования многотоннажных отходов промышленности.

Известны бетонные смеси, включающие портландцемент, а также золы, шлаки и золошлаковые смеси взамен традиционных заполнителей [Наназашвили И.Х. Строительные материалы, изделия и конструкции: Справочник. - М.: Высш. Шк., 1990. - С.34].

Недостатком таких смесей является использование дорогостоящего портландцемента.

Наиболее близким аналогом к описываемому изобретению является сырьевая смесь, включающая заполнитель и вяжущее, состоящее из золы-унос I поля и жидкого стекла из микрокремнезема с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,32-1,35 г/см³, и заполнитель - отвальную золошлаковую смесь с насыпной плотностью ρ=1350-1400 кг/м³, влажностью 2-3% и на 90% состоящую из шлакового щебня с размером зерен 0,315-0,5 мм и на 10% - из золы [Патент RU №2374200 C1, C04B 28/08, 28/26, 111/20, 27.11.2009, 4 с.].

Недостатком описываемой сырьевой смеси являются невысокие прочностные показатели бетонов, изготавливаемых из этой сырьевой смеси, что ограничивает применение получаемых бетонов.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение качества сырьевой смеси.

Технический результат - повышение прочностных характеристик бетона.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что сырьевая смесь для приготовления золошлакового бетона включает заполнитель и вяжущее, состоящее из золы-унос, полученной от сжигания бурого угля КАТЭКа на ТЭЦ-7 г. Братска Иркутской области, и жидкого стекла, характеризующегося силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,36-1,40 г/см³ и изготовленного из техногенного отхода производства ферросилиция Братского ферросплавного завода - микрокремнезема с истинной плотностью ρ_и=2270-2510 кг/м³; она содержит в качестве алюмосиликатного компонента вяжущего золу-унос I поля, характеризующуюся насыпной плотностью ρ_н=995-1175 кг/м³, остатком на сите №008 13,1% и потерями после прокаливания 0,21-1,14%, в качестве заполнителя - отвальную золошлаковую смесь, образующуюся после сжигания бурого угля КАТЭКа на ТЭЦ-6 г. Братска Иркутской области и характеризующуюся насыпной плотностью ρ_н=1070-1190 кг/м³, состоящую из золы с размером зерен 0,14 мм и менее и из шлака с размером зерен - 0,315-5 мм при соотношении зерен фракций, %:

фр. 5 мм 9,1 фр. 2,5 мм 26,7 фр. 1,25 мм 18,3 фр. 0,63 мм 24,2 фр. 0,315 мм 9,8 фр. 0,14 мм и менее 11,9

прочностью по дробимости 13,2-16,8% и модулем крупности 3,6 при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:

Указанная зола-унос I поля 20,0-20,8 Указанное жидкое стекло 16,8-20,0 Указанная золошлаковая смесь 60,0-62,4

Сырьевую смесь для приготовления бетона готовили следующим образом.

Золу-унос I поля, полученную от сжигания бурого угля КАТЭКа на ТЭЦ-7 г. Братска Иркутской области, характеризующуюся истинной плотностью ρ_и=2220 кг/м³, остатком на сите №008 13,1% и влажностью 0,85%, перемешивали с заполнителем - отвальной золошлаковой смесью, образующейся при сжигании бурого угля КАТЭКа на ТЭЦ-6 г. Братска Иркутской области и характеризующейся истинной плотностью ρ_и=2640 кг/м³, модулем крупности 3,6 и влажностью 0,65%, в соотношении 1:3. Свойства золы-уноса и отвальной золошлаковой смеси представлены в таблицах 1-5.

Таблица 1 Физические характеристики золы-уноса Насыпная плотность, кг/м³ Истинная плотность, кг/м³ Влажность, % Остаток на сите №008, % Потери после прокаливания (П.П.П.), % 995-1175 2220 0,85 13,1 0,21-1,14

Таблица 2 Химический состав золы-уноса Содержание оксидов, масс.% SiO₂ Al₂O₃ Fe₂O₃ CaO Na₂O K₂O SO₃ MgO 46,6 26,9 8,8 12,7 0,2 0,6 1,6 2,3

Таблица 3 Физические характеристики отвальной золошлаковой смеси Насыпная плотность, кг/м³ Истинная плотность, кг/м³ Влажность, % Прочность по дробимости (Др), % Потери после прокаливания (П.П.П.), % Модуль крупности (Мкр) 1070-1190 2640 0,65 13,2-16,8 2,65 3,6

Таблица 4 Зерновой состав отвальной золошлаковой смеси Остатки на ситах, % Размеры отверстий сит, мм для шлака для золы 5,0 2,5 1,25 0,63 0,315 0,14 и менее частные 9,1 26,7 18,3 24,2 9,8 11,9 полные 9,1 35,8 54,1 78,3 88,1 100

Таблица 5 Химический состав отвальной золошлаковой смеси Содержание компонентов, мас.% SiO₂ Al₂O₃ Fe₂O₃ R₂O CaO_общ CaO_св MgO SO₃ 48,0 8,6 6,7 0,6 26,4 6,4 2,9 0,4

Смесь сухих компонентов затворяли жидким стеклом из микрокремнезема с насыпной плотностью 290 кг/м³ и влажностью 0,3%. После перемешивания в бетоносмесителе принудительного действия в течение 2-3 мин осуществляли формование образцов размером 4×4×16 см на виброплощадке. Далее образцы подвергали тепловлажностной обработке при температуре 80±5°C в течение 9 часов. После чего пропаренные образцы подвергали испытаниям на прочность. Аналогично приготовлены и испытаны бетоны на основе сырьевых смесей других составов. Результаты представлены в таблице 6.

Анализ полученных данных показывает, что бетоны на основе предлагаемой сырьевой смеси характеризуются достаточно высокими показателями прочности, превышающими прочностные показатели бетона по прототипу.

Таблица 6 Результаты испытаний № п/п Свойства жидкого стекла из микрокремнезема Свойства золы-уноса I поля Свойства золошлаковой смеси Состав смеси, мас.% Прочность бетона, МПа Силикатный модуль жидкого стекла Плотность жидого стекла,
г/см³ Истинная плотность микрокремнезема, кг/м³ Насыпная плотность, кг/м³ Потери после прокаливания, мас.% Насыпная плотность, кг/м³ Прочность по дробимости (Др), % Вяжущее Заполнитель - немолотая золо-шлаковая смесь при изгибе при сжатии Алюмосиликатный компонент - зола-унос I поля Щелочной компонент - жидкое стекло из микрокремнезема 1 1 1,36 2390 1130 1,14 1100 13,2 20,8 16,8 62,4 3,66 18,3 2 1 1,37 2510 995 0,48 1190 16,8 20,6 17,6 61,8 4,10 26,0 3 1 1,38 2330 1175 0,21 1070 14,1 20,4 18,4 61,2 4,85 29,2 4 1 1,39 2270 1085 0,99 1130 14,9 20,2 19,2 60,6 4,12 26,6 5 1 1,40 2450 1040 0,76 1160 15,6 20,0 20,0 60,0 3,74 22,8

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления конструкций и изделий. Сырьевая смесь для приготовления золошлакового бетона, включающая вяжущее, состоящее из жидкого стекла, характеризующегося силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,36-1,40 г/см³ и изготовленного из техногенного отхода производства ферросилиция Братского ферросплавного завода - микрокремнезема с истинной плотностью ρ_и=2270-2510 кг/м³, и золу-унос I поля, характеризующуюся насыпной плотностью ρ_н=995-1175 кг/м³, остатком на сите №008 13,1% и потерями после прокаливания 0,21-1,14%, в качестве заполнителя - отвальную золошлаковую смесь, образующуюся после сжигания бурого угля КАТЭКа на ТЭЦ-6 г. Братска Иркутской области и характеризующуюся насыпной плотностью ρ_н=1070-1190 кг/м³, состоящую из золы с размером зерен 0,14 мм и менее и из шлака с размером зерен 0,315-5 мм при соотношении зерен фракций, %: фр. 5 мм 9,1, фр. 2,5 мм 26,7, фр. 1,25 мм 18,3, фр. 0,63 мм 24,2, фр. 0,315 мм 9,8, фр. 0,14 мм и менее 11,9, прочностью по дробимости 13,2-16,8% и модулем крупности 3,6 при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%: указанная зола-унос I поля 20,0-20,8, указанное жидкое стекло 16,8-20,0, указанная золошлаковая смесь 60,0-62,4. Технический результат - повышение прочности. 5 табл.

Сырьевая смесь для приготовления золошлакового бетона, включающая заполнитель и вяжущее, отличающаяся тем, что вяжущее состоит из золы-уноса, полученной от сжигания бурого угля КАТЭКа на ТЭЦ-7 г. Братска Иркутской области, и жидкого стекла, характеризующегося силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,36-1,40 г/см³ и изготовленного из техногенного отхода производства ферросилиция Братского ферросплавного завода - микрокремнезема с истинной плотностью ρ_и=2270-2510 кг/м³; она содержит в качестве алюмосиликатного компонента вяжущего золу-унос I поля, характеризующуюся насыпной плотностью ρ_н=995-1175 кг/м³, остатком на сите №008 13,1% и потерями после прокаливания 0,21-1,14%, в качестве заполнителя - отвальную золошлаковую смесь, образующуюся после сжигания бурого угля КАТЭКа на ТЭЦ-6 г. Братска Иркутской области и характеризующуюся насыпной плотностью ρ_н=1070-1190 кг/м³, состоящую из золы с размером зерен 0,14 мм и менее и из шлака с размером зерен 0,315-5 мм при соотношении зерен фракций, %:
фр. 5 мм 9,1 фр. 2,5 мм 26,7 фр. 1,25 мм 18,3 фр. 0,63 мм 24,2 фр. 0,315 мм 9,8 фр. 0,14 мм и менее 11,9