Вяжущее Советский патент 1993 года по МПК C04B7/00 

Изобретение относится к технологии производства строительных материалов и может быть использовано при получении вяжущих веществ на основе портландцемента.

Цель изобретения - ускорение твердения, повышение прочности и водонепроницаемости цемента.

Поставленная цель достигается тем, что вяжущее, включающее портландцементный клинкер, гипс и продукт обжига при 600 - 800°С смеси, содержащей цеолитсодержа- щую породу и добавку, смесь содержит в качестве добавки фосфогипс при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Цеолитсодержа ща я

порода40 - 70

Фосфогипс30 - 60, при следующем соотношении компонентов вяжущего, мае. %:

Гипс4-5

Указанный продукт

обжига3 - 10

Портландцементный

клинкерОстальное

Химический состав сырьевых компонентов представлен в табл.1.

Фосфогипс - это отход производства экстракционной фосфорной кислоты из ana: титов или фосфоритов, состоящий из тонкодисперсных частиц двуводного сернокислого кальция с примесью неотмытых кислот - фосфорной, фтористоводородной и серной.

Природные цеолиты представляют собой водные алюмосиликаты щелочных и щелочно-земельных металлов, наиболее обогащенные кремнеземом и характеризующиеся большой удельной поверхностью (до нескольких сотен м2/кг). Цеолитсодер- жащая порода содержит: клиноптилолит 60%, модернит- 10%, остальное - монтмориллонит, кварц, полевые шпаты, кальцит, вулканическое стекло и др.

Продукт обжига смеси цеолитсодержащей породы и фосфогипса является полиминеральной добавкой, подобно крентам, содержащей аморфный кремнезем, сульфаты и фосфаты кальция, калия, натрия, железа, а также новообразования в виде сульфо- алюминатных соединений.

Вяжущее с этой добавкой повышает как начальную, так и конечную прочности цементного камня за смет затравочного действия труднорастворимых сульфатов и фосфатов, а также каталитически активных свойств поверхности, связанных с наличием на ней кислотных центров, генерируемых в результате обжига смеси цеолитсодержа- щей породы и фосфогипса при 600 - 800°С. Активные центры способствуют увеличению гидратации клинкерных минералов и процессам поликонденсации в цементно- водной системе,

.Кроме того, сама добавка является источником образования большого количества гидросульфоалюмината кальция и тонкодисперсной гели, заполняющей поры и капилляры, уплотняющей структуру и тем самым обеспечивающей повышение прочности и водонепроницаемости цементного камня,

П р и м е р 1. Берут 93 мас.% портланд- цементного клинкера, 4 мас.% гипса и 3 мас.% продукта обжига, который готрвят следующим образом: фосфогипс (60 мас.%) и цеолитсодержащую породу (40мас.%) перемешивают, измельчают до удельной поверхности порядка 300 м /кг, в порошок вводят воду в количестве 39 - 40% и готовят гранулы диаметром 5-10 мм, которые затем обжигают при температуре 600 - 800°С в течение 2ч.

Приготовленную смесь размалывают до удельной поверхности порядка 400 м /кг. Полученное вяжущее вещество испытывают в растворных образцах 1 : 3 при В/Ц 0,40 на изгиб и сжатие в возрасте 1,3 и 28 сут по ГОСТ 310.76.

Водонепроницаемость определяли по стандартной методике на образцах в виде

0

5

0

5

0

5

0

усеченных конусов с диаметром у основания 79 мм и высотой 50 мм в возрасте 28 сут.

Остальные примеры выполнены аналогично примеру 1, но отличаются составами компонентов и сведены в табл.2,

Результаты испытаний приведены в табл.2.

Из таблицы видно, что сравнению с прототипом начальная (1 - 3 сут) прочность при изгибе повышается на 30 - 40%, а конечная (28 сут.) на 40 - 60%, прочность же при сжатии соответственно увеличивается на 40 - 50% и 30 - 40%. Водонепроницаемость цементного камня пб сравнению с прототипом повышается на 27 - 55%.

Применение предлагаемого вяжущего в промышленности строительных материалов не только значительно ускорит твердение и повысит прочность цементного камня, но и решит вопросы экологии путем утилизации обременительных отходов химических производств - фосфогипса,

Формула изобретения

Вяжущее, включающее портландцемен-- тный клинкер, гипс и продукт обжига при 600 - 800°С смеси, содержащей цеолитсодержащую пброду и добавку, о т л и ч а ю - щее с я тем, что, С целью ускорения твер- деыия, повышения прочности и водонепроницаемости, смесь содержит в качестве добавки фосфогипс при следующем соотношении компонентов, Мас.%: Цеолитсодер- жащая порода - 40-70, фосфогипс - , при следующем соотношении компонентов вяжущего, мас.%:

гипс4-5

указанный продукт

обжига.3-10

портландцементн ый

клинкер

остальное

Используется в промышленности строительных материалов, Сущность: вяжущее содержит, мас.%: гипс 4 - 5; продукт обжига цеолитсодержащей породы и фосфогипса 3 - 10; портландцементный клинкер остальное. Вяжущее готовят смешением указанных компонентов. Прочность вяжущего в 28-суточном возрасте 68 МПа, 2 табл.

Химический состав сырьевых компонентов

Т а б л и ц а 1

Составы вяжущих и результата « испытаний

Т Э 6 Л И Ц Э