Сырьевая смесь для изготовления легкого бетона Советский патент 1990 года по МПК C04B38/08 C04B28/08 

Изобретение относится к строитель- ньм материалам, а именно к легкобетонным смесям на пористых шлаковых заполнителях, и может быть использовано в промьгошенном, гражданском и жилищном строительстве.

Цель изобретения - снижение расхода цемента и повышение стойкости легкого бетона к жидким агрессивньм средам.

БОКСИТОВЫЙ шлам использован в качестве активной минераль,ной добавки и является отходом производства глинозема гидрохимическим способом Он представлен в основном /ь 2 СаО

. SiO-j, гематитом, гидрогранатами алюминатами кальция и натрия и сравнительно высоким содержанием (до 3-4%) щелочных окислов.

Усредненный химсостав бокситового вшама приведен в табл. I .

Введение бокситового шлама в легкобетонную смесь обеспечивает образование низкоосновных гидросиликатов тоберморитовой группы, кремне- кислоты, щелочных и щелочнолемель- ных гидроалюмосиликатов и кальцита взаимодействием щелочных компонентов шлама со шлаковой составляющеи бе- .

СЛ

х ел

эо

к

тона. Вместе с тем, шлам позволяет уплотнить структуру растворной части за счет создания непрерьшной гранулометрии, увеличения объемной концентрации дисперсной составляющей и тем самьм снизить проницаемость, бетона. Низкая основность продуктов гидратации пшакощелочных компонентов, растворимость которых в 20-50 раз ниже, чем продуктов гидратации цемента, преобладание гел;е- вых пор и микрокапилляров в поровой структуре, а также кольматация кк продуктами гидратации определяют

высокие физико-механические свойства бетона и его коррозионную стойкость.

Высокая растворимость щелочных окислов по сравнению с клинкерны- ми минералами и способность созда- вать в водных растворах щелочную среду с достаточно высокими значениями рН обеспечивает гидратацию устойчивых к гидролитической дест- рукции низкоосновных силикатных и алюминатных фаз цемента, увеличшая скорость образования гидратных соединений клинкерной частью, и гарантируют надежную, пассивацию арматуры

в бетоне.

Повьшенная гидравлическая активность самого шлама объясняется гидратацией /i-C,fSc с образованием низкоосновных соединений.

Наличие двух типов направленного структурообразования определяет высокую гидравлическую активность- вяжущего, что позволяет значительно сократить расход его клинкерной

части.

Воздухововлекающая добавка представляет собой смесь смолы нейтрада зованной воздухововлекающеи фитно-дрозкжевой бражки в виде ..% ны - растворов, взятьпс в соотношении в

маСоЧ. 5:1. -

Сырьевая смесь для изготовления легкого бетона, включающая шлакопортландцемент, тонкомолотую шлако- вую добавку, шлаковуто пемзу фракции 5-20 мм, шлаковую пемзу фракции «5 мм воздухововлекающую добавку и ВОДУ отличающаяся тем, что, с целью снижения расхода цемен- та и повьш1ения стойкости бетона к агрессивным средам, она содержит допол- ишам глиноземВ качестве крупного и мелкого пористых шлаковых заполнителей нсполь зовали шл аковую пемзу фракций 5- 20 мм и пшакопемзовый песок Фрак цией О - 5 мм Новолипецкого металлургического комбината следующих характеристик.: ° (п4и- рессивным средам, о 0/5 1050 кг/мЗ, „рочно ст ь при„ ельно бокситовьш

сдавливании в цилиндре R. ; . производства при следующем соотводопоглощение по массе за 1 i Bft 19% (ФР. 5 - 20 мм).

НОГ О IlyuИ ДЭ Ц - iJj f--

ношении компонентов, мас.%1

95823

д15

jO ; 25

,

-х

В качестве вяжущего использовали шлакопортландцемент марки 300 Липецкого цементного завода, .отвечающий требованиям ГОСТ 101 78-85

Из указанньпс сырьевых материалов бьши приготовлены легкобетонные смеси предлагаемых составов и прототипа.

Каждую смесь готовили отдельно в бетоносмесителе принудительного действия по следующей технологии. В смеситель последовательно вводили крупный и мелкий пористые шлаковые заполнители., тонкомолотую шлаковую добавку, бокситовый шлам (кроме состава прототипа), цемент, воду затвор ения и раствор воздухововлекающеи добавки, смесь перемешивали в течение 3,5 мин и изготавливали стандартные образцы 15 15 I 5 см и 7,07 7,,07 см. Уплотнение смесей осуществляли на стандартной виб- .роплощадке с частотой колебаний 3000 об/мин и амплитудой 0,5 мм.

Образцы подвергали тепловой обработке в пропарочной камере по режиму 4 + 3 + 8 + 2 ч при t „S 90-95 С.

Составы смесей и результаты испытаний образцов бетона приведены в

табЛо 2.

Как видно из данных табл. 2, при введении в смесь бокситового шлама наблюдается улучшение физико-механических показателей и повьш1ение стойкости легкого бетона к агрессивным

средам.

Введение бокситового шлама в количестве 15 - 1000% от массы цемента позволяет сократить .расход вяжущего до 2000 - 115 кг (13 - 50%) на I м бетона слитной поризованной структуры при сохранении его прочности.

40

Формула изобретения

Сырьевая смесь для изготовления легкого бетона, включающая шлакопортландцемент, тонкомолотую шлако- вую добавку, шлаковуто пемзу фракции 5-20 мм, шлаковую пемзу фракции «5 мм воздухововлекающую добавку и ВОДУ отличающаяся тем, что, с целью снижения расхода цемен- та и повьш1ения стойкости бетона к агрессивным средам, она содержит допол- ишам глиноземрессивным средам, о „ ельно бокситовьш

производства при следующем соот производства при следу

НОГ О IlyuИ ДЭ Ц - iJj f--

ношении компонентов, мас.%1

мент акофрак

фрак

15958236

5,9-10,5Воздухововлекающая

2,1-5,1

( 5

40,9-41,8 28,7-32,4

добавка

Бокситовый шлам гли ноземного производстваВода

добавка

Бокситовый шлам глиноземного производстваВода

0,5-0,6

1,6-5,9 Остальное

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к легкобетонным смесям на пористых шлаковых заполнителях, и может быть использовано в промышленном, гражданском и жилищном строительстве. Целью изобретения является снижение расхода цемента и повышение стойкости легкого бетона к жидким агрессивным средам. Сырьевая смесь для изготовления легкого бетона содержит, мас.%: шлакопортландцемент 5,9-10,5, тонкомолотую шлаковую добавку 2,1-5,1, шлаковая пемза фракции 5-20 мм 40,9-41,8, шлаковую пемзу фракции ≥5 раз 28,7-32,4, воздухововлекающую добавку 0,5-0,6, бокситовый шлам 1,6-5,9, воду - остальное. Введение шлама позволяет сократить требуемый расход цемента до 115-200 кг/м 3 для бетона М 50 и повысить стойкость его в агрессивных средах. 2 табл.

СоставляющиеСодержание, %

SiO I AljOj I FejOj CaO j Ti I п.п.ц.

Тонкомолотая добавка доменного шлака 37,5 6,7 0,4 44,2 6,7 2,1 Остальное

Бокситовый шлам 22,5 7,2 20,8 39,3 3,5 0,4 Остальное

Таблица 2

------.,,i ПоказательСостав

Предлагаемый -т---г- Прототип

.Ljj...LL...

асход материалов на М бетона

шлакопортландцемент

тоикомолотая шлаковая добавка

бокситовый шлам

шлаковая пемза фракции 10 - 20 мм

шлаковая пемза фракции 5 - 10 мм

шлаковая пемза фракции О - 5 мм

115 579

100

sTi

115

579

450 237Г

350 Т777

560 2877

Таблица 1

2000 Го, 5

40

30 Гб

450 2377

350

Т87Г

620 327б

230 Т27Т

40 271

450 2378

350 Г875

620 3278

Показатель

воздухововлекающая добавка (СНВ+СДБ, 5%-ньй раствор)

вода затворения

Плотность бетона в сухом состоянии (), кг/м

Прочность бетона при сжатии на 28 сут после ТВО, МПа

Прочность бетона при сжа при длительном (3 нес) воздействии:

дистиллированной воды

раствора MgS04- HjO

(1%)

раствора (5%)

раствора CaSO

(0,2%)

В числителе расход Кг/л, в знаменателе - мас.%.

Составитель 0. Моторина Редактор Н. Киштулинец . Техред Д.Олийнык Корректор С. Шевкун

Заказ 2885Тираж 568Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 1130,35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Продолжение табл.2 Состав

Предлагаемый

ilJ.

Прототип

1±2 0,5

235 Т272

1495

0,6

210

ТТ7о

1490

0,1

200

Го7б

1510

6,3

6,9

5,9

7,2

6,2 6,3

6,1

4,8

2,2 4,3

5,2