Сырьевая смесь для изготовления легкого бетона Советский патент 1989 года по МПК C04B38/02 

Изобретение относится к составам смесей для изготовления изделий из легких бетонов, в частности стеновых панелей и блоков.

Цель изобретения - повышение прочности после пропаривания бетона.

Шлам нейтрализации сернокислотного раствора травления стали представляет собой продукт взаимодействия комовой извести с отработанным водным раствором серной кислоты (после травления проката стали). Последний имеет плотность 1,3-1,4 г/см и содержание кислоты 16-20%. Шлам представляет собой дисперсную тестообразную массу влажностью 15-22 мас.%, имеющую водородный показатель жидкой фазы ,5-10 (полная нейтрализация кислоты). Химический состав твердой фазы (сухой остаток) шлама, %: СаО 36-41; MgO 0,8-1,3; SO, 16,2-19,5; SiOi 8,3-12; 3,2-5,1; ,, 14,2-15,8; , 0,4-0,6; Ni 0,1- 0,25; п.п.п. остальное. Содержание основньк соединений в шламе, %: CaSO 23-28; Са(ОН) 11,5-14; CaCOj 22,4-27; FeSO 2,7-5,2;Сг(SO, 0,3-0,6; NiSO остальное.

Соединениями, играющими роль акти- визаторов в смеси, являются сульфат

СП

с

СП

со

ее

кальция .О, образующийся при взаимодействии извести с серной кис-- лотой, а также сульфаты металлов. Однако особенность шлама состоит в точ, что сульфат кальция находится в нем в избытке при недостатке извести с точки зрения условий гидратации цемента и фор№ рования прочности цементного камня. Кроме того, при дозировке шлама 5-6% и более, оптимальной по прочности бетона, происходит потеря подвижности (пластичности) смеси, вследствие ускоряющего влияния на процесс схватывания цемен та сульфата кальция и особенно сульфатов металлов, что затрудняет пори- загщю смеси и укладку ее в формы. Дополнительное включение в смесь гашеной извести в указанном соотношени со шламом позволяет одновременно пластнфихщровать смесь и повысить прочность цементно-зольно-шлакового камня в условиях пропаривания. Указанное соотношение в системе пшама (сульфата кальция) и извести при наличии в шламе сернокислых солей металлов обуславливает активную структурообразующую роль золы и доменного пшака, мелкие частицы которых более интенсивно, чем в известных смесях, взаимодействуют с известью, сульфато кальция и продуктами гидратации цемента (вяжущая система), а средние и крупные частицы (заполнитель) имею более).высокую прочность сцепления с цементно-зольно-шлаковым камнем.

В шлакозольных бетонных смесях больший эффект дает применение негашеной (молотой) извести по сравнению с гашеной (пушонкой). Особенность пpeдJ aгaeмoй смеси, содержащей шлам с солями серной кислоты, состоит в том, что эффект от включения в нее негашеной и гашеной извести примерно одинаков по прочностным показателям бетона. Однако применение гашеной извести дает преимущества по пластично-вязким свойствам смеси.

Особенностью кинетики тепловыделения и твердения предлагаемой смеси является пик тепловыделения (струк- турообразования) к 4-5 ч от начала пропаривания при 90-100 С против 9- 10 ч у известных смесей, что позволяет существенно сократить время пропаринания изделий. Ускорение твердения бетона из предлагаемой смеси можно объяснить тем, что в стекловидной фазе золы и доменного шлака имеется активный оксид алюминия (глиноземистая фаза), при взаимодействии которого с сульфатом кальция (шлам) и известью на поверхности частиц зол и шлака образуется мелкокристаллический гидросульфоалюминат кальция (эттрингит). При этом сульфаты металлов, присутствующие в шламе, оказывают каталитическое влияние на образование эттрингита и процесс твердения бетона.

Пример. Для приготовления лег кого бетона из предлагаемой смеси готовят три смеси компонентов, включающие, мас.%: пшакопортландцемент МЗОО 10-18, каменноугольная зола ,с удельной поверхностью 4500 16- 20, гранулированный доменный шпак с размером зерен 10 мм и насьшной плотностью 940 кг/м 35-56, алкил- сульфат натрия (моющее средство Прогресс) 0,01-0,2, алюминиевая пудра ПАП-3 О,007-0,04 шлам известковой нейтрализации отработанного сернокислотного раствора травления проката стального листа листопрокатного цеха 6-10, гашеная известь 2,5- 5, вода 9,483-11,76 (составы 1-3). Одновременно для подтверждения оптимальности предлагаемых составов готовят две смеси с содержанием компонентов, выходящим за заявляемые границы (составы А и 5), а также готовя предлагаемую смесь, но с заменой шлама на Эквивалентное количество сульфата кальция (гипс) (состав 6). Кром того, готовя-т известные смеси (составы 7 и 8) .

Приготовление равнопластичных смесей (погружение стандартного конуса 2-3 см) осуществляют обычным способом в турбулентном смесителе, из f oTopbix формуют образцы размером 10x10x10 см с заданной средней плотностью. Образцы-близнецы пропаривают при по двум режимам 3+10+3 ч и 3+4+3 ч и после последующего высушивания испытывают для определения средней плотности, прочности на сжатие и морозостойкости.

Конкретные примеры составов смесей и их физико-механические свойств приведены в табл.1 и 2 соответственно.

Как видно из табл.2, легкий бетон из предлагаемой смеси при одинаковой заданной средней плотности с бетоном из известных смесей характеризуется

более высокой прочностью, которая за счет более ускоренного твердения достигается при сокращенном режиме пропаривания. Предлагаемая смесь характеризуется при равной пластичности с известной пониженным расходом воды при получении бетона одинаковой плотности (степени поризации), что обусловлено эффектом пластифика- цин смеси.

Формула изобретения

Сырьевая смесь для изготовления легкого бетона, включающая пшакопорт ландцемент, каменноугольную золу, гранулированный доменный шлак, алкил сульфат натрия, алюминиевую пудру, активизирующую добавку и воду, о т - личающаяся тем, что, с целью повышения прочности после пропаривания, она содержит в качестве активизирующей добавки шлам извествой нейтрализации отработанного се нокислотного раствора травления пр ката стали и дополнительно гашеную известь при следующем соотношении компонентов, мас.%:

П1пакопортландцемент 10-18 Каменноугольная зола 16-20 Гранулированный доменный шлак35-56 Алкилсульфат натрия 0,01-0,2 Алюминиевая пудра 0,007-0,04 Шлам известковой нейтрализации отработанного сернокислотного раствора травления проката стали6-10 Гашеная известь 2,5-5 Вода Остальное

Изобретение относится к составам смесей для изготовления легкого бетона, применяемого для изготовления ограждающих конструкций и изделий. Изобретение позволяет повысить прочность бетона после пропаривания. Сырьевая смесь включает, мас.%: шлакопортландцемент 10-18

каменноугольную золу 16-20

гранулированный доменный шлак 35-56

алкилсульфат натрия 0,01-0,2

алюминиевую пудру 0,007-0,04

шлам известковой нейтрализации отработанного сернокислотного раствора травления проката стали 6-10

гашеную известь 2,5-5 и воду остальное. Повышение прочности и ускорение твердения бетона достигаются за счет активизации смеси шламом известковой нетрализации сернокислотного раствора и гашеной извести, активно взаимодействующих с золой и шлаком. Прочность бетона 12,4-18,3 МПа, морозостойкость 120-175 циклов. 2 табл.

GlnaM заменен эквивалентным количеством гипса

Таблица 1

Предлагаемая

1

2

3 Сравнительная

4

1000 1000

1400

Составитель О.Моторина Редактор И.Дербак Техред Л.СердюковаКорректор Н,Король

Заказ 5036/31

Тираж 591

ВНИИГШ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Таблица2

18,3 14,8 12,4

15,4

11,0

9,3

11,0

120 130 175

90 135 110

100

Подписное