Вяжущее Советский патент 1986 года по МПК C04B7/14 

1

Изобретение относится к строителным материалам, в частности к составам минеральных вяжущих типа шлаковых, и может быть использовано в производстве строительных изделий и конструкций. ,

Цель изобретения - повышение прочности вяжущего,

В качестве исходных компонентов для приготовления вяжущего используют молотый в шаровой мельнице до удельной поверхности 10000-12000 см сверхкислый ваграночный гранулированный пшак следующего химического состава, мас.%: Si о, 67,20-80,50; FeO 22,5-12,3; АВ,Оэ 6,50-9,30; СаО 0,34-0,42; МдО 0,17-0,43; ,ая остальное; п.п.п. 0,06-0,08

Минералогический состав шлака характеризуется следукшщми составляющими, мас,% : шлаковое стекло 80-85, кристаллическая фаза 15-20.

Кристаллическая фаза представлена в основном фаялитом 8-9%, окер- манитом 2-3%, анортитом 2-3% геле- нитом 2-4%, авгитом 0,3-0,4%, псев- доволластонитом 0,2-0,3% и fiaf остальное.

В качестве активизатора твердения шлака применяют отход производства анальгина, образукнцийся при технологических операциях разливки фасовки, транспортировки ампул этого вещества. Отход представляет собой водный раствор 1-фенил-2,3-ди- метил-4-метиламинопиразолон-5гМ- метансульфата натрия, 50%-ной концентрации формула которого ,,8 .

Молекулярная масса этого соединения 35 Г, 36. Структурная формула имеет вид

сн

3 :rr N

СНз

СНг CH-iСбНй

в естественном виде отход производства анальгина имеет водородный показатель рН 5,.9. Таким об- разОм, он представляет собой активи- затор кислотного характера. Активизация шлака достигается под влиянием сульфатной натриевой соли, содержащейся в данном отходе. 50%-ный

142

раствор этой соли сравнительно легко испаряется в естественных условиях, и соль из пересыщенного раствора выпадает в осадок. Поэтому

данный отход по предлагаемому способу используют в сухом состоянии, разбавляя водой до требуемого водо- твердого соотношения (В/Т 0,55- -0,60) непосредственно перед смеши-

ванием с молотым шлаком.

Примеры осуществления изобретения.

Вяжущее по предлагаемому способу готовят перемешиванием до однородного состояния молотого до указанной удельной поверхности сверхкислого шпака с предварительно приготовленным pacTBQpoM отхода производства анальгина. Водотвердое соотношение

Б/Т смеси должно соответствовать 0,55-0,60. Оптимальные составы вяжущего приведены в табл.1.

Образцы формуют пластическим литьем в металлические формы- кубы, с ячейками 20x20x20 мм, которые, после вьщержки в ванне над водой в течение 3 ч (во избежание деформаций перед концом,схватывания) расформовьшают, помещают в воду, где хранят для продолжения процесса твердения. По истечении 1, 3 и 28 сут образцы подсушивают при комнатной температуре и под-

вергают испытаниям.

Влияние состава вяжущего на прочностные показатели затвердевшего материала показано в табл.2.

Из данных табл.2 вытекает, что решающее влияние на скорость твердения в воде и тем самым на прочность материала оказьшает .количество добавки отхода анальгинового производства. Оптимальное содержание этой

добавки в пределах 0,2-3,5%. При недостаточном ее количестве (0,15%, смесь 3) эффект ускорения твердения вяжущего отсутствует, так как показатели прочности ниже, чем

у прототипа (смесь 11). При повышении содержания этой добавки до 0,2% начальная скорость твердения вяжущего в воде (1 сут уже более чем 2 раза по прочности превосходит

прототип. Наилучшие показатели предела прочности достигаются при введении 1-2,5% добавки, достигая после 1 сут 14,5-16,0 МПа, а после 28 сут

27,5-29 МПа. Увеличение сверх 3,5%-ного количества добавки является нецелесообразным: прочность начинает понижаться, а при 4,0%-ном количестве добавки наряду с падением прочности из-за избытка натриевой соли, появляется высолообра- зование, Таким образом, оптимальными являются составы 5-8 (табл.2). Остальные составы остаются за гранич ными пределами ингредиентов.

Оптимальной степенью помола предлагаемого пшака, является помол в пределах 10000-12000 CMVr в результате чего повышается прочность вяжущего.

Как показывают результаты испытания смесей 1 и 2, указанное тонкое измельчение этого шлака выявляют самостоятельные вяжущие свойства свер скислого шлака даже без введения активизаторов твердения, обеспечивая достижение марочной прочности 50. Материал, получаемый на основе молотого кислого шлака, но без введения активизатора - отхода производства анальгина, сравнительно низкопрочен, отличается замедленными процессами в начальные сроки твердения. Начало схватывания такого вяжущего 1,5-2 ч, конец 5-6 ч, в то время как для вяжущего с указанным активизатором соответственно 20-30 мин и 1,5-2 ч.

Положительный эффект изобретения достигается совокупностью введения указанного.активизатора твердения и использованием шпака с указанной тонкостью помола. Каждый в отдельности из этих факторов не обеспечивает высоких результатов. Доказательством этого служат результаты количества активизатора (0,2- 3,5%), однако при удельной поверхности 9500 и 12300 т.е. при значениях, не входящих в оптимальные пределы степени измельчения (10000-12000 CMVr), заметного поло

10

15

20

25

30

35

жительного эффекта не получают. Прочность на основе образцов смеси такая же, как у прототипа. Дйя смеси 9 отмечается замедленное твердение : после 3 сут вьщержки с 12,8 МПа прочность возрастает лишь до 13,5 МПа после 28-суточной вьиерж- ки.

Предлагаемое вяжущее при оптимальном составе обеспечивает получение шлакобетона с многократным повыше-, нием прочности на сжатие, по срав нению с прототипом, после 28 сут твердения 22-29 МПа (против 5,5- 8,0 МПа по прототипу). Вяжущее также характеризуется быстрым нарастанием прочности (после 1 сут 13- 16iMIIa), а скорость схватывания . ({ начало 20-30 мин, конец 1,5-2 ч) соответствует требованиям техноло- гии, что позволяет отказываться от тепловой обработки изделий,и экономить тепло-энергетические затраты, уменьшить потребность в производственных площадях и снизить трудозатраты на оборачиваемость форм. Вяжущее водостойкое - оно твердеет в воде.

Твердйние вяжущего происходит посредством комбинированной - механо- химической активации, с одной стороны, за счет тонкого помола, с другой - за счет введения предлагаемого активизатора.

Таблица

Редактор М.Недолуженко

Составитель О.Моторика

Техред. С.Мигунова Корректор И.Эрдейи

Заказ 1078/28 , Тираж 640Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москву, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ШШ Патент, г.Ужгород, ул,П|)оектная, 4

Таблица2