Способ получения активной минеральной добавки к цементу Советский патент 1985 года по МПК C04B7/153 

а QI

05

О1

05 1 Изобретение относится к производству шлакосодержащих вяжущих материалов и может быть использовано в про мьшшенно.сти строительных материалов. Известен способ получения активной минеральной добавки путем введения в расплав электротермофосфорного шлака пыли цементных печей с последующей грануляцией Cl J. Недостатком способа является низкая гидравлическая активность шлака и цемента на его основе. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ получения активной добавки, включающий смешивание электротермофосфорного шпака с сульфатом натрия с последующим плавлением смеси при 1400lAyO C C2J . Недостатком известного способа является высокая температура и боль шой расход тепла на плавление добавки, низкая прочность- и большая усадка вяжущего. Целью изобретения вляет.ся снижение энергозатрат, повышение гидравлической активности добавки, повыше.ние прочнасти и уменьшение усадки цемента. Поставленная цель достигается тем что согласно способу получения актив ной минеральной добавки к цементу, включающему смешивание электротермо,фосфорного шлака и сульфатсодержащего компонента с последующей термообработ кой смеси, в качестве сульфатсодержащего компонента используют ярозит при следующем соотношении компонентов, мас.%: Электротермофосфорный шлак 60-90 Ярозит10-40 и полученную смесь термообрабатывают при 450-600 с в течение 20-120 мин. В процессе совместной термообработки шлака и ярозита последний, разлагаясь в температурном интервале 400-600°С, выделяет сульфат-ионы и гидратную воду, которые способствуют повышению гидравлической активности шлака. Кроме того, продукты распада ярозита также приобретают высокую активность по отношению к гидратам оксида кальция. При изучении гидравлических свойств полученной добавки использованы гранулированный электротермо562фосфорный шлак и ярозит из Учтапинского проявления, состав которых приведен в таблЛ. Электротермофосфорный шлак и ярозит предварительно измельчают до размера частиц менее 5 мм, тщательно перемешивают в соотношениях, указанных в табл.2, и нагревают до 450700 С с выдержкой 20-120 мин. Наибольшей активностью характеризуется сьфьевая смесь, состоящая из 60-90 мас.% электротермофосфорного шлака и 10-40 мас.% ярозита, подвергнутых термической обработке при 450-600С с выдержкой 20-120 мин. При этом активность предлагаемой добавки в 1,5-4,4 раза больше по сравнению с известной, а температура обработки добавок на 800-1020С ниже. С увеличением количества ярозита в смеси повышается и активность добавки. При высокой температуре и большой выдержке происходит полное разложение ярозита, улетучивается основное количество серного ангидрида и получается добавка со значительным количеством гематита, который является инертным и снижает ее активность. Поэтому при производстве добавки не рекомендуется повьпиать температуру более 600°С, а выдержку более . 120 мин. Чем выше температура, тем меньшей должна быть выдержка. Оптимальный режим должен быть в пределах: температура 420-600с н выдержка 20-120 мин. При изготовлении вяжущего с добанкой портландцементный клинкер, двуводный гипс н добавку перемешивают, подвергают измельчению до тонкости помола порядка 300 м /кг. Из полученного вяжущего и стандартного песка в соотношениях 1:3 при водовяжущем отношении 0,45 изготовляют образцы-кубы размером 3x3x3 см. После суточного влажного хранения образцы расформовывают и испытывают . на прочность. Результаты испытаний (табл.3) показывают, что предлагаемая добавка обеспечивает нормальное нарастание прочности и повышение марочной прочности на 140 кгс/см по сравнению с бездобавочным цементом. При этом линейное расширение вяжущего к концу 28-суточного твердения находится в пределах 0,28-2,5%. Расширение

311656564

вяжущего, в основном, происходит в менее 5 мас.%, также обладает высотечение I суток после затворения во дои..

Вяжущее, содержащее предлагаемую

добавку в количестве более 40%, осо-5 менно резко снижается содержание щебенно с высоким содержанием ярозита,лочей в добавке и, следовательно, в

характеризуется несколько пониженной.вяжущем и тем самым предупреждается

активностью. Это,возможно, обусловле-щелочная коррозия. Полученное вяжуно высоким значением линейного рас-щее характеризуется светло- и темноширения изделий, привод)г:щим к обра- 10коричневым цветом, в зависимости

зованию микротрещин в теле затвер-от количества добавки, и может быть

девшего камня. Вяжущее, содержащееиспользовано также вместо цветного,

предлагаемую добавку в количестве, цемента. кой активностью, поэтому нижний предел содержания предлагаемой добавки

в вяжущем не ограничивается. ОдновреТаблица

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АКТИВНОЙ МИНЕРАЛЬНОЙ ДОБАВКИ К ЦЕМЕНТУ, включакщий смешивание электротермофосфорного шлака и сульфатсоДержащего компонента с последующей термообработкой смеси, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, повышения гидравлической активности добавки, повышения прочности и уменьшения усадкИ цемента, в качестве сульфатсодержащего компонента используют ярозит при следующем соотношении компонентов, масф%: Электротермофосфорный шлак60-90 Яроэит 10-40 а полученную смесь термообрабатывают при 450-600°С в течение 20-120 мин.

96

Известная

«

in

00

.

in -

in

см-

ЧО

ч

«ч

о см

о

00 см

00

lA

LTl

ш

СП

о

vO

о

о -

о

см-

CS О

ю о

U-I-

CNгVtV4

о Cvl

оГч|ЩСЧ

см

г-

CTi f-ОО

vO см ел сч

СП41-- t

о о о

о

00

- 00 -)

- CSI - см

СП

in о

00

00

in

in ш

СП

ON t- -

CNI

о

-t- 4Cf

.- о

CO CO

о - CN|

d- - rо

о in

in

о о

о о о

J4fо in о

vD in f in

о in

о о

- 01 t -

о in

о

-, сч