Вяжущее Советский патент 1992 года по МПК C04B7/153 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении изделий и монолитных сооружений на основе шлакощелочных вяжущих.

Целью изобретения является повышение седиментационной устойчивости, жизнеспособности и прочности.

Эффект объясняется комплексным действием щелочного компонента как на жидкую фазу, так и на минеральную составляющую вяжущего.

При наличии сульфатов бария и железа (III), находящихся во взвешенном состоянии в растворе, в щелочной среде образуются сложные аквакомплексы с барий- и железосодержащими ядрами, которые способствуют упорядочиванию раствора и направленной координации отрицательной положительно заряженных ионов,что обеспечивает ориентированную кристаллизацию новообразований, следствием чего является повышение прочности при изгибе.

Благодаря быстрому отщеплению в водной среде водорода от молекул бикарбоната натрия происходит более интенсивная сольватация частиц шлака. Сольватированные частицы обволакиваются указанными аква- комплексами, что улучшает седиментаци- онные свойства бетонной смеси и приводит к замедленному взаимодействию шлака и соды, т.е. повышает живучесть смеси.

Щелочной отход образуется на стадии автоклавного содового вскрытия барийсо- держащего сырья при производстве бариевых солей, состав его приведен ниже и может быть синтезирован.

Вяжущее готовят помолом доменного гранулированного шлака до удельной поверхности 3000 см2/г с последующим затво-ч ы

VI

hO

рением его раствором отхода производства бариевых солей при растзорошлаковом отношении 0,4, плотность раствора 1120- 1170 кг/м , что соответствует 5-7% щелочного компонента в пересчете на сухое вещество. При использовании раствора с плотностью выше 1170 кг/м3 (7% в пересчете на сухое вещество) вследствие быстрого схватывания падает живучесть бетонной смеси а при плотности раствора ниже 1120 кг/м (5% в пересчете на сухое вещество) уменьшается седиментационная устойчивость смеси и падает прочность камня.

В примерах используют в качестве щелочного компонента отход состава, мас.%: карбонат натрия 60-65; сульфат натрия 30- 35; сульфат бария 0,5-1,5; сульфат железа 2,5-3,5; бикарбонат натрия 1-3,

В качестве алюмосиликатного компонента вяжущего используют молотый до- менный шлак Криворожского завода. Химический состав приведен в табл. 1.

Для испытания вяжущего на сжатие и изгиб по методике ГОСТ 310.4-81 и РСТ УССР Ц5024-83 на основе шлака и речного песка (МКр 1,2) при Р/Ш 0,4 готовят образцы-балочки см.

Испытания образцов проводят в возрасте 28, 60 и 90 сут, Жизнеспособность бетонной смеси определяют по времени сохранения подвижности бетонной смеси - 5-7 см по конусу СтройЦНИИЛ. Коэффициент водоотделения вяжущего определяют по формуле

v -V2.ioo%

Кв

Vi

где Vi - первоначальный объем цементного теста, см3;

Va- объем осевшего цементного теста в данный срок, см3;

N/1-V2 - объем отделившейся за данный срок воды, см3.

Результаты испытаний проведены в табл. 2.

Результаты испытаний свидетельствуют о том, что при использовании вяжущего значительно повышается прочность цементного камня при изгибе, а также значительно повышается седиментационная устойчивость и живучесть бетонной смеси. Это позволяет использовать вяжущее для изготовления длинномерных конструкций, а также перевозить бетонную смесь в течение длительного времени, сохраняя заданную осадку конуса и избежав расслоения.

Экономическая эффективность составляет более 2 руб. на кубометр бетона.

Формула изобретения

Вяжущее, включающее доменный гран- шлак и щелочной компонент, отличающееся тем, что, с целью повышения седиментационной устойчивости, жизнеспособности и прочности, оно содержит в качестве щелочного компонента отход производства бариевых солей состава, мас.%: №2СОз 60-65; N32S04 30-35; BaS04 0,5-1,5; Реа(304)з 2,5-3,5; NaHCOa 1-3, при следующем соотношении компонентов вяжущего, мас.%: доменный граншлак 93-95; указанный отход 5-7.

Сущность изобретения: вяжущее содержит 93-95 мае. % доменного граншлака и 5-7 мас.% отхода производства бариевых солей состава, мас.%: МааСОз 60-65; NaaSC 30- 35; BaS040,5-1,5; Fe2(SCM)3 2,5-3,5; ЫаНСОз 1-3. Молотый шлак затворяют раствором указанного отхода, испытывают вяжущее, затем формуют стандартные образцы и определяют прочность. Характеристики вяжущего: жизнеспособность 4 ч 43 мин - 4 ч 50 мин, водоотделение 2,15 -2,17% .прочность при сжатии/изгибе через 28 сут. 52,3-55,4/9,7- 9,9 МПа, 60 сут 1,4-64,2/10,1-10,2 МПа, 90 сут. 70,4-71,9/10,7-10,9 МПа. 2 табл.

Таблица 1