Вяжущее Советский патент 1980 года по МПК C04B29/04 

Изобретение относится к техноло-гии строительных материалов, а именно к производству вяжугцих материалов Известны составы вяжущих, состоящих из глиноземистого цемента или портландцемента, пуццолановой добавки и армирующего наполнителя, в качестве которого может быть использовано базальтовое волокно или стекловолокно JL . Наиболее близким к изобретению по технологической сущности и достигаемому результату является смешенное вяжущее,включающее 30-75% алюмината кальция, 24-60% полуводного гипса и 1-10% нитевидных кристаллов зттрин гита 2 . Недостатком известного вяжущего являются низкая прочность на изгиб и при сжатии (68 кгс/см и 700 кгс/см соответственно в возрасте 28 сут), а также использование в качестве армирующего наполнителя - нитевидных кристаллов эттрингита, получение которых является дорогостоящим производством и в настоящее время не налажено ни на одном из существующих заводов. Целью изобретения является увеличение прочности вяжущего на изгиб и при сжатии и удешевление его производства . Поставленная цель достигается тем, что вяжущее, включающее цемент, полуводный гипс и армирующий наполнитель, содержит сульфоалюминатный цемент, а. В качестве армирующего наполнителя - стекловолокно ил молотое стекло при следующем соотношении компонентов, вес.%: Сульфоалюминатный цемент60-75 Полуводный гипс 20-35,5 Стекловолокно или молотое стекло 0,5-5,0. Для получения сульЛоалюминатного цемента обжигают сырьевую смесь при 1320-1380°С, состоящую из, вес.%: бокситов низкосортных 30-35, гипса 10-15, известняка 60-50 в течение 20 мин. Увеличение прочности материала достигается за счет прочных кристаллизационных контактов между матрицей и армирующим наполнителем, в качестве которого использовали молотое стекло или стекловолокно. Наряду с механическим армированием они выполняют роль ориентирующих подложек для новообразованной матрицы. Применение сульфоалюмикаткого цемента позволяет в ходе гидратации получить расширение образцов, которое сдерживается стекловолокном, используемым в качестве армирующего наполнителя, таким образом происходит дополнительное самонапряжение стекловолокна. Оно приводит к увеличению механического контакта между матрицей и армирующим наполнителем, что в свою очередь ведет к повышению прочности материала.

Пример. Сульфоалюминатный цемент смешивают сухим способом с полугидратом сульфата кальция и молотым стеклом, которое предварительно измельчают в шаровой мельнице до S 4000 см Vr в следующем соотношении, %г сульфоалюминат кальция 60; полуводкый гипс 35,5 и молотое стекл 0,5. После перемешивания смесь затворяют водой. Нормальная густота равнялась 30%. Физико-механические испытания образцов проводят согласно стандартным методам.

П р и м е р 2. Приготовление вяжущего проводили аналогично примеру 1, Соотношение компонентов при получении вяжущего, %: Сульфоалюмиватный цемент68

Полуводныйгипс29,25

Молотое стекло2,75

Дальнейшие исследования проводят аналогично примеру 1. .

П р и м е р 3.Приготовление проводили аналогичао примеру 1.

Составы вяжущих материалов и их прочностные характеристики

Соотношение компонентов при получении вяжущего, %:

Сульфоалюминатный

цемент75

Полуводный гипс 20

Молотое стекло5

Дальнейшие исследования проводят аналогично примеру 1.

П р и м е р 4. Сульфоалюминатный цемент смешивают сухим способом с полуводным гипсом и стекловолокном (стекловолокно алюмоборосиликатное, В- 1,5-2 см, d 90-100 1) в следующем соотношении, %:

Сульфоалюминат .

кальция60

Полуводный

гипс35,5

Стекловолокно0,5

После перемешивания смесь затворяют водов. Нормальная густота равнялась 33%. Физико-механические испытания образцов проводят согласно стандартным методикам.

П р .и м е р 5. Приготовление вяжщего проводят аналогично примеру 4. Соотношение компонентов при получении вяжущего, %:

Сульфоалюминатный цемент68

Полуводный гипс29,25

Стекловолокно2,75

Дальнейшие испытания проводят аналогично примеру 1.

Результаты испытаний приведены в таблице.

35,5

60 68 29,25 20,0

75 60 68 .35,5 29,25 20,0 .

75

Прототип

Нитевидные кристаллы эттрингита 24-60 1-10

30-75

2,75

700

68

Как идно из приведенных результатов, прочность композиционного материала по изобретению в 1,7-2,3 раза превышает прочность на изгиб и в 1,4-1,7 раза прочность при сжатии известного вяжущего, в случае использования в качестве армирующего наполнителя предлагаемого композиционного материала - молотого стекла и в 2,5-3,4 раза превышает прочность на изгиб и в 1,6-2,2 раза прочность при сжатии - в случае использования стекловолокна. Кроме того, замена нитевидных кристаллов эттрингита, являющихся в настоящее время весьма дифицитными и дорогостоящими, молоTfcJM стеклом или.стекловолокном позволяет значительно удецгевить производство предлагаемого вяжущего материала Можно в качестве молотого стекла использовать отходы стекольной промышленности, что имеет важное народнохозяйственное и экологическое значение и еще больше сократить стоимость производства вяж ачего материала по изобретению. Производство сульфоалюминатного цемента возможно на существующих цементных заводах, не требует значительных капитальных вложений и может быть осуществлено на применяемом в настоящее время на цементных заводах оборудовании.

Формула изобретения

Вяжущее, включающее цемент, полуводный гипс и армирующий наполнитель, отличающееся тем, что, с целью увеличения прочности вяжущего на изгиб и при сжатии, оно содержит сульфоалюминатный цемент, а в качестве apмиps oщeгo наполнителя - стекловолокно, или молотое стекло при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Сульфоалюминатный

цемент60-75

Полуводный гипс 20-35,5

Стекловолокно или

молотое стекло 0,5-5,0.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР 530009, кл. С 04 В 29/04, 1975 (прототип).