Вяжущее Советский патент 1989 года по МПК C04B7/14 

Изобретение относится к химии, а именно к вяжущим материалам и может быть использовано в промышленности строительных материалов.

Цель изобретения - повьшение прочности в ранние сроки твердения.

Химический и минералогический состав шлаков представлен в табл. 1.

Вяжущее может быть приготовлено следующим образом.

Конверторный или мартеновский шлак, предварительно высушенный и помолотый до удельной поверхности 300-320 м /кг, затворяют раствором жидкого стекла и фторида калия - магния, взятых в определенных соотношениях.

Такое вяжущее твердеет как в естественных условиях, так и при пропарив ании.

Быстрый набор прочности в ранние сроки твердения обусловливается следующими процессами.

Двойная соль фторида калия - магния в воде диссоциирует на составляющие ее ионы. При этом, поскольку KF характеризуется высокой растворимостью (45%) , он образует истинный раствор в отличие.от жидкого стекла, которое образует коллоидные растворы.

В-силу того, что истинные растворы, в отличие от коллоидных, первыми вступают в контакт с твердыми частичками, при затворении шлака смесью жидкого стекла и фторрща калия - магния вокруг частичек шлака образуется пленка, представляющая собой водный раствор фторида калия и играющая роль буфера между жидким стеклом и шлаком. При этом происходит процесс взаимодействия между фторидом калия и шлаковыми минералами, представленными преимущественно высокоосновными силикатами и алюминатами кальция - .

С течением времени непрореагировавшее ядро частички шлака оказывается окруженным уже продуктами взаимодействия фторида калия со шлаком, а имен(Л

сд

tsd

СО

31512

но плавиковым шпатом, который образуется в результате взаимодействия со .свободной известью, отщепленной при гидратации высокоосновных силикатов кальция, и гидратными фторсодержащи- ми силикатными и алюмиватными соединениями, обладающими высокой прочностью, которая обусловливается содержанием в них комплексов fSiF } и AlF.i

Эти процессы протекают медленно и обеспечивают получение высокой прочности вяжущего в более поздние сроки твердения.

В ранние сроки твердения указанные соединения представляют собой малопроницаемую для жидкого стекла.мембрану, замедляющую процесс схватывания вяжущего, который обычно мгновенно происходит между шлаком и жидким стеклом в отсутствие указанной добавки,

В этот же период времени происходит интенсивный набор прочности вяжу- щего за счет второй части двойной соли, а именно MgF.

В силу незначительной растворимости MgF (0,13 г/л) в раствор попадает небольшое количество ионов Mg, кото рые, соединяясь с группой ОН воды, дают гидроксид магния. Последний, вступая во взаимодействие с жидким стеклом по реакции

Mg(OH), -nSiOvjTOHx O-rMg04nSi0.j.mHj0 + NaOH

образует гидросиликат магния, который характеризуется меньшей растворимо- стью в сравнении с MgO и поэтому выпадает в осадок.

Нерастворившаяся часть MgF 2 при этом является готовым структурообразующим элементом и вьшолняат роль кристаллохимического интенсификатора твердения, ускоряя процесс кристаллизации выпавшего в осадок гидросиликата магния.

Таким образом, фторид магния и гидросиликаты магния являются первыми по времени образования структурообразующими элементами, обеспечивающими

прочность вяжущего в ранние сроки твердения,

В последующем нарастание прочности вяжущего происходит за счет длительного взаимодействия жидкого стекла с минералами шлака через мембрану.

Вяжущие готовятся следующим образом,

.Конверторный или мартеновский шпак, химический состав которых представлен в табл. 2, предварительно высушенные и размолотые до удельной поверхности 300 , смешиваются с днепровским песком в соотношении 1:3 и затворяются смесью растворов жидкого стекла и фторида калия - магния. Из этой смеси методом вибрирования формируются образцы - кубики размером см, после чего формы немедленно распалубливаются и образцы - кубики подвергаются испытанию на сжатие через определенные промежутки времени.

Результаты испытаний представлены в табл. 3.

Формула изобретения

Вяжущее, включающее шлаковый компо нент и щелочной активизатор, отличающееся тем, что,- с целью по вьш1ения прочности в ранние сроки твердения, оно в качестве шлакового компонента содержит отвальный конверторный или мартеновский шлак с Мо 1,2-3,0, в качестве щелочного активизатора - жидкое стекло с М 2,8-3,2 и дополнительно фторид ка-, ЛИЯ -магния при следующем соотношении компонентов, мае. %:

Жидкое стекло с:

MC 2,8-3,2 (в пересчете на сухое вещество) 2,8-8,5 Фторид калия - магния (в пересчете на сухое

вещество) 0,6-3,0 Отвальный конверторный или мартеновский шлак с MO 1,2-3,0 Остальное

Таблица 1

Изобретение относится к химии, а именно к вяжущим материалам, и может быть использовано в промышленности строительных материалов. Цель изобретения - повышение прочности вяжущего в ранние сроки твердения. Вяжущее содержит, мас.%:жидкое стекло CM_C=2,8-3,4 2,8-8,5 (в пересчете на сухое вещество), фторид калия-магния 0,6-3,0 (в пересчете на сухое вещество), отвальный конверторный или мартеновский шпак остальное. Прочность вяжущего через 10 мин 2,8-4,3 МПа, через 1ч 8,2-9,4 МПа, через 2 сут 61,0-66,7 МПа. 3 табл.

Конвер-,12,6-1,5-28,0- €38;

торный27,05,1545,8 7,2-14,6 1,5-7,2 8,5-18,3 Остальное C4AF;

Марте-12,0-2,0-40,0новский18,06,552,0 6,0-12,0 3,0-8,0 9,0-19,2 Остальное CjS;

I : Т а. б л и ц а 2

Конверторный от- вальн То же Map кий ный

4,36,5

3,2

5,8

2,8

5,0

Таблице 3

Предлагаемое

8,0

9,4 24,6 66,7 88,484,0

7,6

9,0 22,4 64,3 82,178,0

6,5

8,2 20,6 61,0 80,372,1

Известное

0,3. 5,0 8,0 35,040,0

0,13,0 6,2 24,325,4

0,21,9 7,5 27,928,4