Способ приготовления сырьевой смеси для строительных изделий Советский патент 1986 года по МПК C04B11/00 

Изобретение относится к способам приготовления сырьевых смесей для производства строительных изделий и может быть использовано в промышленности строительных материалов, .направлено на использование побочног продукта производства ортофосфорной кислоты и улучшения качества фосфо- полугидрата.

Целью изобретения является ускорение схватывания и повышение прочности.

Способ реализуется следующим образом.

В исходный фосфополугидрат вводят ортосиликаткальцийсодержащий компонент - нефелиновый шлам и полученную смесь подвергают механической обработке не бегунах. В процессе обработки на бегунах в смесь вводят второй компонент - раствор кремнефтористо- водородной кислоты.

Сочетание механической обработки с. одновременным введением жидкого компонента комплексной добавки приводит к образованию ускорителя твердения и одновременно к равномерному распределению его в смеси. Ортосиликаткальцийсодержащий компонент - нефелиновый шлам и кремнефтористоводо- родная кислота, введенные в фосфополугидрат, взаимодействуют друг с другом с образованием высокоактивного тонкодисперсного SiO. Механическая обработка, таким образом, позволяет ускорить как реакцию образовани SiO, так и процессы гидратации, схватывания и твердения полуводного гипс

Пример 1. Фосфополугидрат, отобранный с карусельного фильтра алюминиевого завода, обрабатывают на бегунах в течение 3 мин. Из полученной под давлением 0,05 МПа готовят образцы-цилиндры высотой и диаметром 20 мм.

Пример 2. (по известному способу). В фосфополугидрат вводят пыль электрофильтров вращаю1цихся печей. После механической обработки смеси на бегунах в течение 3 мин под давлением 10 МПа прессуют образцы-цилиндры. I

Пример 3-5. В фосфополугидрат вводят ортосиликаткальцийсодержащий компонент - нефелиновый шлам. Полученную смесь подвергают механи- .ческой обработке и затем под давлением 0,05 МПа готовят образцы.

(5

20

25

2358432

Пример 6-8. В фосфополугидрат вводят кремнефтористоводородную кислоту, после чего смесь обрабатывают на бегунах. Из полученной сме- 5 си готовят образцы-цилиндры.

Пример 9-13. В фосфополугидрат вводят нефелиновый шлам. После перемешивания смесь подвергают механической обработке, в процессе О которой вводят кремнефтористоводородную кислоту. Из полученной смеси готовят образцы-цилиндры.

В табл. 1 представлены составы приготовленных смесей.

Результаты испытаний представлены в табл. 2.

Из табЛо 2 следует, что раздельное применение в качестве добавки нефелинового ш.пама как ортосиликаткальций- содержащего компонента и кремнефто- ристоводородной кислоты не приводит к ускорению процессов гидратации, схватывания и твердения, т.е. эти добавки раздельно не являются ускорителями. Только совместное использование компонентов при соотношении компонентов для нефелинового шлама 0,5-2,3, для кремнефтористоводо- родной кислоты 2,0-4,7% дает требуемый результат. При введении нефелинового шлама менее 0,5% и кремнефто- ристоводородной кислоты менее 2,0% не обеспечивается необходимая прочность изделий, а также сроки схватывания остаются очень продолжитель- ными.

Увеличение расхода компонентов нефелинового шлама более 2,3% и кремнефтористоводородной кислоты более приводит к получению быстро- .схватывающихся смесей. Использование таких смесей в технологии производства строительных изделий крайне затруднено в связи с быстрым завер шением процесса схватывания (менее

10 мин). Кроме того, увеличение рас- . хода нефелинового шлама и кремнефтористоводородной кислоты не приводит к дальнейшему росту прочности и ус50 корению процессов гидратации. Таким образом, оптимальньм является расход компонентов нефелинового шлама 0,5-2, 3%,, кремнефтористоводородной кислоты 2,0-4,7%.

55 Как показали оп)1ты, степень действия комплексной добавки сущест- венно зависит от последовательности введения компонентов.

30

35

40

3

Пример 1. Смешивают нефелиновый шлам и кремнефтористоводород- ную кислоту. Полученную смесь вводя в фосфополупадрат, отобранньй с карусельного фильтра, перемешивают и подвергают механической обработке на бегунах в течение 3 мин. Из полученной смеси под давлением 0,05 МПа готовят образцы-цилиндры высотой и диаметром 20 мл.

Пример 2. В фосфополугид- рат вводят кремнефтористоводородную кислоту, перемешивают, затем вводят нефелиновый шлам, снова перемешивают и смесь обрабатывают на бегуна

Пример 3. В фосфополугид- рат вводят нефелиновый шлам, перемешивают, подвергают механической обработке, во время которой вводят кремнефтористоводородную кислоту.

Состав сьфьевой смеси для исследования влияния последовательности введения компонентов следующий,%: фосфополугидрат 95, нефелиновый шлам 2,0i кремнефтористоводородная кислота 3,0 (КФВК).

Результаты испытаний представлены в табл. 3.

Из табл. 3 следует, что эффект действия комплексной добавки зависит от последовательности введения ее компонентов. . .

Одновременное введение компонентов добавки в фосфополугидрат (приме 1) ускоряет процессы гидратации, схватывания и твердения, так как образование SiO происходит и в этом случае. Но при одновременном введении компонентов процесс нейтрализации, в основном, идет при механической обработке, в результате чего возможно образование веществ, замед- ляющих действие активного SiOj, например, образование фосфатных пленок на поверхности зерен. При первоначалном введении кремнефтористоводород- ной кислоты в фосфополугидрат и по- следующем добавлении нефелинового шлама (пример 2) эффективность дей8 A34

ствия активного Si02 снижается приме- сями (фосфаты, фтор}ады и др.).

Таким образом, именно предлагаемые состав сьф ьевой смеси и последовательность введения компонентов добавки (ортосиликаткальцийсодержа- щий компонент, а затем кремнефтористоводородная кислота) позволяют в наибольшей степени ускорить процессы гидратации схватывания и тверде-: ния, повысить механическую прочность изделий.

Аналогично предлагаемому способу, но с использованием портландцемента готовят образцы, включающие фосфополугидрат, отобранный с карусельного фильтра, который смешивают с портландцементом цементного завода, и смесь обрабатывают на бегунах в течение 3 мин. Расход портландцемента изменяют от 0,3 до 2,8%. При обработке вводят кремнефтористоводородную кислоту в количестве 1,5-5,0%. Из полученной смеси формуют образцы высотой и диаметром 20 мм.

Результаты испытаний приведены в табл. 4 (примеры 1-5).

Из табл. 4 следует, что оптимальный расход портландцемента не выходит за пределы, установленные для нефелинового шлама.

Примеры 6-11. Фосфополугидрат, отобранный с карусельного фильтра, смешивают с нефелиновым шламом и смесь обрабатывают на бегунах. Расход нефелинового шлама 1,9%. При обработке на бегунах в смесь вводят кремнефтористоводородную кислоту в количестве 2,9%. Время обработки на бегунах изменяют от 1 до 15 мин. Результаты испытаний смесей приведены в табл. 5.

Из табл. 5 следует, что оптимальное время обработки смеси на бегунах составляет 3-5 мин. Уменьшение продолжительности обработки не позволяет получить пластичную смесь, очень сильно замедляет процессы схватьша- ния и твердения. Увеличение продолжительности обработки приводит к снижению прочности и замедлению процессов схватывания и твердения.

Таблица 1

Таблица 3

Таблица 4

Редактор Н. Егорова

Составитель Л. Балкевич

Техред О.Гортвай Корректор И. Myска

Заказ 3056/20 Тираж 640 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

.Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Таблица