Способ приготовления бетонной смеси Советский патент 1992 года по МПК C04B28/08 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при получении бетонов на основе шлакощелочных вяжущих.

Цель изобретения - повышение жизнеспособности и стойкости к водоразмыву.

Пример осуществления изобретения.

Химизм процесса твердения бетонной смеси по предлагаемому способу, обеспечивающему получение бетона с повышенными показателями жизнеспособности и водо- размываемости, состоит в следующем.

При предварительном смешивании щелочного компонента со шлаком гальванического производства в предлагаемых соотношениях, содержащего лимитированное указанными пределами количество шлама и воды, происходят катионообменные реакции, в результате которых повышается

пластичность бетонной смеси, а на завершающем этапе твердения бетона интенсифицируется формирование преимущественно щелочных водонерастворимых новообразований, уплотняющих структуру бетона. В частности, данные комплексных физико-химических методов исследований показали, что при совместном помоле щелочного компонента с гальваническим шламом присутствующие в его составе гидроксид железа (FeOH)a и хрома Сг{ОН)2 в избытке щелочи остаются в виде гидрооксидов, а затем в процессе затворения бетонной смеси водой подвергаются гидролизу по реакциям Ме(ОН)+2 + (ОН)з + Н+, в результате железо и хром переходят в трехвалентную форму и могут выполнять роль амфотерных гидроксидов аналогично А(ОН)з, что способствует интенсификации процесса образования щелочных водостой 4СО 00 00 OJ

КЬУ новообразований, уплотняющих структуру бетона и приводящих к надежному связыванию легкорастворимых щелочей, что повышает степень неразмываемости бетона.

Кроме того, в присутствии щелочных соединений, также входящих в состав гальванического шлама, для меди характерна способность к комплексообразованию. В силу этого при смешении шлама с щелочным компонентом высокой концентрации происходит его связывание в комплексную соль (OH)4, которая является нестойкой и при затворении водой разлагается по реакции (OH)(OH)2 + NaOH, высвобождающаяся щелочь пластифицирует бетонную смесь и интенсифицирует процессы твердения, а оксид меди препятствует появлению свободной извести в системе, препятствуя деформациям и уплотняя структуру искусственного камня за счет частичного замещения Si + в структурных пустотах. Никель, присутствующий в составе гальванического шлама, также склонен к комплексообразованию, при этом может входить как в состав аниона, так и в состав катиона, тем самым в зависимости от кислотно-основного равновесия в системе на отдельных этапах приготовления бетонной смеси регулирует его и препятствует миграции свободной щелочи на поверхность, что

Основные гидро- Сг(ОН)з Си(ОН)2

ксиды

Содержание,1,30,94

мае. %

В качестве щелочного компонента используют кальцинированную соду по ГОСТ 5100-85Е и метасиликат натрия по ГОСТ 13079-81. В качестве заполнителей- песок кварцевый с Мк 1,41 и щебень гранитный фракций 5-20 мм.

Процесс приготовления бетонной смеси осуществляют путем смешивания на первой стадии сухого щелочного компонента (соды или метасиликата натрия) и шлама, на второй стадии в усредненную смесь вводят воду в количестве, необходимом для получения формовочной смеси (жесткость 5-10 с).

Изготовление образцов бетона для проведения испытаний осуществляют в соответствии с требованиями РСТ 5025-83 и ТУ 67-1020-89. Определение жизнеспособности бетонной смеси осуществляют по времени сохранения начальной жесткости бетонной смеси, определяемой по ГОСТ 10181.0-81 - ГОСТ 10-181.481. Испытания на водорйзмываемость осуществляют путем

повышает неразмываемость поверхности бетона.

В качестве сырьевых компонентов используют доменные электротермофосфорные, сталелитейные гранулированные шлаки следующего химического состава, мас.%: ЗЮ2 35,65-60,0; А1аОз 6,1-6,8; РеаОз 2,25-7,5; СаО 12,0-47,7; МдО 2,9-9,2; ЗОздо 2,5; МпО 1,5-4,5; ппп до 1,4, а также шламы

гальванических производств, образующиеся при электрохимическом производстве (хромировании, меднении, никелировании) в результате осаждения соответствующих металлов на поверхности изделий при электролизе. Химический состав гальванических шламов представлен следующими соединениями, мас.%: Сг(ОН)з 1,3-6,5; Си(ОН)2 0,94- 4,7, Ni(OH)3 2,0-10,0; Zn(OH)2 0,1-0,5; Са(ОН)2 11,0-55,0; Н20 20,0-85,0.

В качестве щелочного компонента используют кальцинированную соду или мета- силикат натрия в виде сухой соли.

В качестве сырьевых компонентов бетонных смесей в примерах используют доменные гранулированные шлаки Запорожского металлургического комбината и ваграночный шлак Киевского станкостроительного завода, химический состав которых приведен в табл. 1.

Химический состав гальванического

шлама Киевского мотозавода :

i(OH)3 Zn(OH)2 Ca(OH)2HaO

2,00,111,6684,0

определения времени стойкости бетона под струей воды при скорости потока струи 4 м/с. Испытанию .подвергают образцы бетона после пропаривания.

Составы бетонных смесей приведены в табл. 2.

Результаты испытаний приведены в табл. 3.

Формула изобретения

Способ приготовления бетонной смеси путем смешения сухого щелочного компонента с заполнителем с последующим введением молотого граншлака и затворения водой, о т- личающийся тем, что, с целью повышения жизнеспособности и стойкости к водоразмы- ву, предварительно сухой щелочной компонент смешивают со шламом гальванического производства состава, мас.%: Сг(ОН)з 1,3- 6,5; Си(ОНЬ 0,94-4,7; М(ОН)з 2-10; Zn(OH)2 0,1-0,5; Са(ОН)2 11-55 и Н20 остальное при соотношении их и шлака (соответственно) (на сухое) (0,1-0,2):(0,05-0.1):1.

Таблица 1

Сущность изобретения: сухой щелочной компонент смешивают со шламом гальванического производства состава, %: Сг(ОН)з 1,3-6,5; Си(ОН)2 0,94-4,7; М(ОН)з 2-10; Zn(OH)a 0,1-0,5; Са(ОН)2 11-55 и НаО остальное, затем смешивают с заполнителем с последующим введением молотого граншлака и затворяют водой при соотношении щелочной компонент, шлам и шлак (на сухое) (0,1- 0,2):(0,05-0,01):1. Характеристики способа: жизнеспособность смеси - через 1 ч 30 мин, жесткость 20-55 с, прочность 25-84,2 МПа, стойкость под струей воды 4 м/с до разрушения верхнего слоя бетона 145-290 сут. 3 табл. Ё

Соотношение ю понентпилак.

Тэблица2

Свойстве шлакощелочных бетонов

Таблица 3