Быстротвердеющий цемент Советский патент 1979 года по МПК C04B7/02 

(54) ШСТРОТВЕРДЕЮЩИЙ ЦЕМЕНТ

Изобретение относится к составам цементов, в частности быстротвердеющих. Известен цемент, состоящий из 15-75% сульфоа.г1кмината кальция и 25 85% двухкальциевого силиката 1. Однако данный цемент не обладает прочностью до 6 ч твердения, а до 10-12 ч набор прочности происходит замедленно. К 7 сут. набор прочности прекращается и возобновляется лишь после 28 сут твердения за счет гидратации двухкальциевого силиката. Такой прерывистый характер твердения приводит к тому, что достигаемое прочности весьма низки. Наиболее близким по технической .сущности и достигаемому эффекту является цемент, вк.шочающий,вес. %: Двухкальциевый силикат24-44 Трехкальциевый силикат12-28 Окись кальция0,5-9 Сульфат кальция11,5-12 Сульфоалюминат кальция безводный 17-19 Алюмоферрит кальция9-10 Недостатком его является низкая конечная прочность - 342 кг/см. Цель изобретения - ускорение вердения и повышение конечной прочости цемента. Поставленная.цель достигается ем, что цемент, включающий сульфолюминат кальция безводный, двухальциевый силикат, феррит или алюоферрит кальция, сульфат кальция и кись кальция, дополнительно содерит а.гаоминат кальция при следующем вес.%: оотношении .компонентов, Сульфоалюминат кальция 10-50 безводный 22-57,5 Двухкальциевый силикат Феррит или алюмоферрит 2-10 кальция 2-20 Сульфат кальция 0,5-5 Окись кальция 1-г20 Алюминат кальция причем цемент содержит безводный Сульфоалюминат кальция в виде 3 СаО.З(А1д,ОзFe-iOj) CaS04.. Сущность изобретения заключается в том, что присутствие в быстрот вер дсющем цементе алюмината кальция в сочетании с окисью кальция и сулъ- . фатом кальция позволяет получить прочные гидратационные структуры менее, чем через 2 ч твердения,

при этом уменьшается содержание SOjii СаО в жидкой фазе при последующей реакции их с беэвод 1ым сульфоалюминатом кальция (2ч-3 сут твердения) , что снижает степень расширения, повышает прочность полученного сульфоалюмин.атного каркаса и ускоряет процесс его образования. Дополнительная стабилизация эттрингита и вызываемого им расширения обеспечивается присутствием феррита кальция, гидратируется более медленно, создавая постоянно определенную концентрацию ионов в растворе. При этом образующиеся продукты гидратации,уплотняют цементный камень, придают ему плотность и прочность. (3 сут-28 сут тверде ни я) . Срок с абилизирующего эффекта

-.А1гОз

рег улируют соотношением

в сырьевой смеси. При избытке получают безводный сульфоалюминат кальция в виде ЗСаО-3 () xCaSOj, что увеличивает срок его гидратации до 7 сут твердения и он частично принимает на себя роль феррита кальция. При избытке

Сырьевую смесь составляют из

46-50% мела Конапищенското месторождения и 22-30% высокоалюминатной глины Пятихатского месторождения и 20-38% гипса. Температура обжига - 1230-1350 С, в зависимости от соетава.

получают алюмоферрит, что сокращает срок стабилизирующего эффекта и время гидратации ферритной составляющей до 14-21 сут.

rfa последнем этапе твердения происходит гидратация двухкальциевого силиката, который, образуя гелеобразные гидросиликаты кальция, способствует дальнейшему уплотнению цементного камня и длительному росту прочности.

При этом присутствие в жидкой фазе ионов ЗОз из сульфата кальция ускоряет гидратацию двухкальциевого силиката и кристаллизацию геля гидросиликатов.

Быстродействующий цемент имеет непрерывный набор прочности и длительный последующий ее рост после 28 сут. твердения.

Дополните.льно в цемент могут вводиться любые из известных добавок t

Пример. Из известняка высокоалюминатной глины и гипса получают 25 клинкера предложенного цемента. Минералогические составы клинкеров приведены в табл.I.

Таблица 1

Клинкера размалывают до одинаковой удельной поверхности. Прочность полученных цементов определяют по ГОСТ 310-76.

Данные физико- механических испы.таний.цементов приведены в табл.2. Таблица2

Данные та5л,2 показывают, что прецлдженный цемент обладает быстрым, равномерным твердением, что приводит к повышению как марочной прочности, так и прочности после , длительного шестимесячного твердения ,

Исключение из технологического процесса пропарочных операций и ускорение оборачиваемости форм дают экономический эффект, равный 3-5 руб. на тонну цемента.

Формула изобретения

Быстротвердеющий цемент, включающий сульфоалюминат кальция безвоный, двухкальциевый силикат, феррит или алюмоферрит кальция, сульфат кальция, окись кальция, о т л ичающийся тем, что, с целью .ускорения твердения, повышенная конечной прочности, он дополнительно содержит алюминат кальция при следующем соотношении компонентов, вес,%:

Цемент можно применять для получения высокопрочных, быстротвердеющих бетонов не требующих пропарки.

Данные по прочностям бетонов ПРИ расходе цемента 450-500 кг/т и В/Ц-0,35 приведены в табл.3.

Таблица 3

Сульфоалюминат кальция безводный10-50 Двухкальциевый силикат22-57,5 Феррит или алюмоферрит кальция2-10 Сульфат кальция2-20 Окись кальция0,5-5 Алюминат кальция1-20

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

2.Патент США № 3251701, кл. 106-316, опубл. 1969 (прототип).