Вяжущее Советский патент 1991 года по МПК C04B7/153 

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

Целью изобретения является повышение прочности на сжатие и снижение коэффициента ползучести шлаковых вяжущих.

Вяжушее, включающее гранулированный шлак и щелочной алюмосодержащий компонент, содержит в качестве щелочного алюмосодержащего компонента щелочно-щелочноземельный алюмосили- катный спек состава 4CaO-R20 А1203к «2Si02, где R - Na или Na + К, при следующем соотношении компонентов, мае. %:

Гранулированный

шлак50-75

Щелочно-щелочноземельный алюмоси- ликатный спек25-50

При затворении вяжущего водой происходит расщепление щелочного алюмосиликаткого спека, в результате которого в состав дисперсионной среды переходит щелочной алюминат, а в состав дисперсной фазы - двухкаль- циевый силикат. При тверделии вяжущей системы наличие в дисперсионной среде щелочного алюмината способствует преимущественному синтезу в составе новообразований гидрогранатов, а также щелочных гидроалюмосиликатов, уплотняющих структуру искусственного камня. Процесс твердения вяжущего характеризуется высокой скоростью кристаллизации гелевидных

С

t t

с

3

фаз в силу присутствия в составе диперсной фазы высокоосновного силиката кальция, образующегося в резултате расщепления спека.

Такая направленность процесса твердения способствует тому, что уж через 12 ч твердения в начальных условиях искусственный камень характеризуется высокими гидравлическими свойствами, а после набора марочной прочности - низкой ползучестью.

В качестве сырьевых компонентов вяжущего используют гранулированные шлаки доменного или других производств состава, мае. %: СаО 15-49; MgO 1,5-11,5; SiOz. 36-46; А1206 6-1

+ FeO 0,4-40; MnO 0,3-21; S03

FeaO,

0,1-3 и щелочно-щелочноземельный алюмосиликатный спек, получаемый в процессе спекания СаО или СаСО с природным или синтетическим щелочным алюмосиликатом, выбранным из группы: нефелинов, уртитов, мариупо литов и синтетических смесей состава нефелина, химический состав которых представлен, мае. %: Si02 31,0- 50,2; А1а03 24,5-35,9; Na20 + КгО 14,0-21,8; FeO + Fe203 до 5,5; MgO до 1,0; Т10г до 0,3; СаО до 7,0.

Технологический процесс получения вяжущего включает сушку шлака до влажности 1-2%, смешивание высушенного шлака со щелочно- щелочноземельным алюмосиликатным спеком, помол полученной смеси до удельной поверхности не менее 300 м /кг и затворение продукта помола водой.

Активность вяжущего определяют п ГОСТ, а гидравличность - испытанием образцов после твердения в нормальных условиях в течение 12, 24, 72, 96 ч и последующего хранения в воде в течение времени, соответствующего в каждом конкретном случае 28-суточ ному возрасту. Ползучесть оценивают по коэффициенту ползучести.

В качестве компонентов вяжущего используют доменный гранулированный шлак Запорожского и Челябинского металлургического комбината, элек- тротермофосфорный гранулированный шлак Чимкентского п/о Фосфор и ваграночный гранулированный шлак Гомельского металлургического завода, состав которых приведен в табл. 1.

В качестве щелочно-щелочноземельного алюмосиликатного спека используют известково-нефелиновый спек Ачинского глиноземного комбината - продукт, образующийся в процессе получения алюминия по сухому способу, а также спеки, полученные в лабораторных условиях путем спекания карбоната кальция (СаСО) и щелочного алюмосиликата в соотношениях, при которых в составе смеси

на каждую молекулу Si02 щелочного алюмосиликата используют уртит Кия- Шаптырского массива, нефелин, мари- уполит Калинч .но-Шевченковского месторождения, синтетическую смесь на основе гидроксидов натрия, алюминия и кремния.

Химический состав щелочных алюмосиликатов приведен в табл. 2, а составы вяжущих - в табл. 3.

Вяжущее готовят следующим образом.

Высушенный гранулированный шлак

до W 1.25% смешивают со спеком и полученную смесь подвергают помолу в шаровой лабораторной мельнице до San 350 м2/кг. На основе полученного продукта помола или смеси изготавливают образцы-балочки размером см, которые испытывают в 28-суточном возрасте на прочность при твердении в воде после твердения в нормальных условиях в течение 12, 24, 72 и 96 ч с момента изготовления.

Формула изобретения Вяжущее, включающее гранулированный шлак и щелочной алюмосодержащий компонент, отличающееся тем, что, с целью повышения прочности на сжатие и снижение коэффициента ползучести, оно в качестве-щелочного алюмосодержащего компонента со- держит щелочно-щелочноземельный

алюмосиликатный спек состава 4CjO . хР,гО-Л1г03-25102, где R - Na или Na + К, при следующем соотношении компонентов, мае. %: Гранулированный

шлак50-75

Щелочно-щелочноземельный алюмоси- ликатный спек ука- чанного состава25-50

Таблиц а - I

Изобретение относится к гидравлическим вяжущим и может быть использовано в промышленности строительных материалов. Для повышения прочности на сжатие и снижения коэффициента ползучести вяжущее содержит, мае. %: гранулированный шлак 50-75; щелочно-щелочноэемельный алгомосиликатяый спек 25-50. Спек имеет состав 4CaO-RzO А1203-2SiCL , где R - На или На + К. Присутстчие спека позволяет повысить предел прочности образцов до 72 МПа на ранних стадиях твердения и снизить коэффициент ползучести при действии нагрузки в течение 8, 90 и 180 сут. до 0,18, 0,47, 0,5 соответственно. 4 табл.

Запорожский доменный

Челябинский доменный

Чимкентский электротермо- фосфорный

Гомельский ваграночный

2,3 45,89 36,39 6,75 2,94 2,61,63 2,5

36,2 38,4 15,22 7,96 0,70,65 2,09 45,15 43,35 3,0 4,0 0,47 2,1 0,87 0,97 1,73

31,5 38,3 10,6 5,0 5,011,5 НефелинКольского месторождения43,0

Уртиты Кия-Шалтыр- ского массива41,0

35,8

24,55,5

Таблица 2

3,30,85 1,018,0 2,1 2,47

3,93 0,95 6,52

11,64 21,8

3,53 3,23

4,414,0

3,«

Ачинского глиноземного комТаблица 3

Таблица 4

1321,5 1-061-4570,0 71.1 71.2

1424,5 1-402-0060.0 60,9 61,0

1522,5 2-003-0065, Л ПЛ.О dr.,О

Продолжение таРт.4

0,4В 0,53 0,52 О.60 0,50 0,55