Вяжущее Советский патент 1984 года по МПК C04B19/04 

Изобретение относится к промьвпленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении быстротвердекщего вяжущего

Известно вяжущее tl3 включающее, вес.%: нефелиновый шлам 50-60; жидкое стекло (в пересчете на NajSiOj) 15-25; вода 15-25.

Наиболее близким к изобретению является вяжуцее Г23, включающее, вес.%:.железосодержащие отходы про влшлeннocти гфоизводств (бокситовый шлам) 5-30; жидкое стекло (водный раствор плотностью 1,3 г/см) 5-10; доменный граншладс с содержанием стекловидной,фазы мелилитового состава не менее 65% 60-90.

Недостатком известных зяжущкх является замедленный набор прочности

Цель изобретения - ускорение набора прочности.

Поставленная цель достигается тем |4то вяжущее,.включающее отход производства глинозема, жидкое стекло, доменный граншлак с содержанием стекловнДной фазы мелилитового состава не менее б5% и воду, содержит в качестве отхода производства глинозема нефелиновый шлам при следующем соотношении компонентов, вес.%: Нефелиновый шлам 47-73 Жидкое стекло (в пересчете на BjO) 7-13 Доменный граншлак с содержанием стекловидной фазы мелилитового состава не менее 65%5-15 Вода Остальное В описьгеаемом вяжущем используют доменные граншлаки Череповецкого, Липецкого, Челябинского или Нижнетагильского заводов, содержание стекловидной фазы мелилитового состава в которых составляет не менее 65%.

Составы указаннЕлх шлаков приведены в табл. 1 и 2.

Наряду с перечисленньвш шлаками в качестве стекловидного мелилитсодержащего компонента может быть использовано синтетическое стекло мелилитовой структуры, состав которого также указан в табл. 1 и 2.

ВЯЖУЩЕЕ, включающее отход производства глинозема, жидкое стекло, доменный граншлак с содержанием стекловидной фазы мелилитового состава не менее 65% и воду, отличающееся тем, что, с целью ускорения набора прочности, оно содержит в качестве отхода производства глинозема нефелиновый шлам при следующем соотношении компонентов, мае. %: . Нефелиновый шлам 47-73 Жидкое стекло (в пересчете на RjO) 7-13 Доменный гряншлак с содержанием стекловидной фазы мелилитового состава не менее 65%5-15 Вода Остальное

Таблица 1 Таблица2 Содержание Содержани стекловидной и состав фазы мелилиКомпонентыкристалли песких фа тового сосмас.% тав а, мае. % Синтетическое стекло 100 ЧереповецМелилиткий домен(гененит) ный граншлак 65 Мервинит Мелилит Липецкий доме нньй гранПсевдоволшлак 92,3 ластонит Челябинский доменный Мелшшт 9 граншлак Нижнетагилье ский доменный гранМелилит 8 85,1 Окерманит шлак Процесс гидратации описываемого вяжущего имеет некоторые особеннос По данным рентгенофазового анализа вещественный состав продуктов гидратации описываемого вяжущего после 28 сут твердения представлен изоморфно срастающимися низкоосиовн ми гидросиликата тоберморитового ря да(а 3,07; 2,97; 1,81; 1,82 А) CSH (В) (d 3,07; 2,08; 1,83 А), афвиллитом (d 5,08; 3,75; 2,28; 3,19; 2,84; 2,74; 1,949 А), а также сложными гидросиликатами состава NazMgjAljSijO jCOH) (ti 3,22; 2,98 2,71; 2,58; 2,265 А), (Са, Na) (AlgSigO) 2Ej,0 (d 4,07; 3,51; 3,18;2,95;2,7;2,55;2,34;2,25;2,16; 1,97;1,78 А)и гелевидной фазой неопределенного состава. Введение в состав вяжущего мелилитсодержащего компонента позволяет регулировать фазовый состав новообразований за счет изменения соотношения между кристаллической и гелевидной составляющими, в сторону увеличения последней, а также обеспечивает ускорение образования низкоосновных гидросиликатов кальция. oблaдaюp иx более высокими вяжущими свойствами,- чем высокоосновные гидраты CgSHCA) и CjSH (II), Относительно низкая скорость твердения вяжущего - прототипа на основе деменного гранулированного шлака и добавки красного шлама обусловлена малой скоростью кристаллизации гелевидной фазы (из-за отсутствия достаточного количества центров кристаллизации) в направлении образования низкоосновных гидросиликатов щелочно-щелочноземельного состава и низкокремнеземистых гидрогранатов, постепенно перекристаллизовьшающихся в высокоосновные, способствующие повышению прочности камня на поздних этапах твердения. В то же время наличие оптимального количества гелевидной фазы способствует снижению деструктивных напряжений, возникающих в процессе армирования кристаллического сростка, что обусловливает стабильность роста физико-механических показателей при длительном твердении искусственного камня. Описанные процессы изменения фазового состава продуктов гидратации нефелинового шлама при введении в его состав добавки более интенсивно протекают в условиях тёпловлажностной обработки. Таким образом, при введении в состав композиции на основе нефелинового шлама и жидкого стекла стекловидного мелйлитсодержащего компонента достигается повышение активности вяжущего. Нефелиновый шлам Ачинского глиноземного комбината, высушенный до остаточной влажности 1,5%, имеет следукиций химический состав, вес.%:п.п.п. 5,54; Si0229,45; 3,18; AljO 4,29; СаО 59,98; MgO 1,85; SOj 0,64; КдО 1,11; NajO остальное. Пример. Технология изготовления предлагаемого вяжущего подобна технологии изготовления шлакощелочных вяжущих. Высушенный до влажности 1,5-2% нефелиновый шлам измельчают совместно со стекловидным мелилитсодержащим компонентом доменным граншлаком или синтетическим стеклом до тонины помола, соответствующей удельной поверхности по прибору ПСХ-2. Полученный порошок затворяют водными растворами жидкого стекла (). Из полученного вяжущего .

готовят образцы в соответствии с ГОСТ 310.1-4-76.

Нефелиновый пшам Жидкое стекло () в пересчете на N22 Вода

Стекловидный мелилитсодёржащийкомпонент Синтетическое стекло

Нефелиновый шлам Жидкое стекло(Мс в пересчете на Na,jO Вода

Синтетическое стекло

Нефелиновый -шлам Жидкое стекло(Мсв пересчете на Na,0 Вода

Синтетическое стекло

Нефелиновый шлам Жидкое стеклоСМс в пересчете на Вода

Синтетическое стекло

Нефелиновый шлам Жидкое стекло;(М в пересчете на Вода

Череповецкий доменный шлак Нефелиновый шлам Жидкое стекло(Мс в пересчете на NajO Вода

Составы и свойства вяжущего приведены в табл. 3.

ТаблицаЗ

80

85,5

71

80

80,7 86,8 82,3

75,2

83,6 87,5 85

75

83,0 86,7 80,7

74

80

84

73

76,5

85

79

88

88

Нижнетагильский доменный граншлак5Нефелиновый шлам 32 Жидкое стекло() в пересчете на

13

25

Вода

Липецкий до менный граншлак 10

Нефелиновый

шлам 47

Жидкое стекло()

в пересчете на

NajO 13

Вода25

Челябинский доменный граншлак 15

Соста

Нефелиновый шлам 60

Жидкое стекло в

пересчете на

Вода25

Нефелиновый шлам 55

Жидкое стекло в

пересчете на

NajO20

бода25

Нефелиновый шлам 50

Жидкое стекло в

пересчете на

.25

Вода15

Состав

Череповецкий доменный гран90

шлак

5

Жидкое стекло

5

Красный шлам

80

Тульский шлак

10

Жидкое стекло

10

Красный шлам

Череповецкий

60 10 30

шлак

Жидкое стекло

Красньй шлам

Продолжоние таблицы Ъ

74,5

83

82

85

76

85

88

85

49,3 40,2

55,6

55,8 48,7

55,3

60,8 52,5

56

59,5

62,5

68 57,8 62,0

53,2

60

58,3

9 1121249lO

Пропаривание проводят по режимустекла и стекловидного мелилитсо3+6+3 при . держащего компонента, позволяет поКак следует из сравнения при-лучить быстротвердеющее, высоковеденных в табл. 3 данных, пред-прочное вяжущее, характеризующееся лагаемая вяжущая композиция на ос-j высокой скосростью набора прочности нове нефелинового шлама, жидкогопри твердении в нормальных условиях.