Способ получения шлакощелочногоВяжущЕгО Советский патент 1981 года по МПК C04B7/14 C04B19/04 

Изобретение относится к химическо технологии вяжущих веществ и может быть использовано в промьшшенности строительных материалов. Известен способ получения шлакощелочных вяжущих путем помола гранулированного шлака в мельницах различ ного типа с пс следующим затворевием продукта помола щелочесодержащими растворами 1. Недостатком такого способа является низкая гидравлическая активност вяжущего при затворении продуктов по мола ишака высокомодульными жидкими стеклами, а также короткие сроки схватывания. Наиболее близким по технической суи иости и достигаемому результату к предлагаемому является способ получения ишакощелочного вяжущего путе обработки молотого шлака при 200700°С последовательно паром, содержащим ионы щелочных металлов, и пара ми гидрофобных поверхностно-активных веществ 2. Недостатком известного способа яв ляется сложность технологического процесса получения цшакощелочного в жущего, согласно которому обработка парами при высоких температурах долж на осуществляться только в коррозионноустойчивых от воздействия щелочей агрегатах. Приготовление паров щелочных металлов и их нагревание до 200700с также усложнено. Таким образом, осуществление способа требует использования специального оборудования и больших энергетических затрат. Цель изобретения - повышение гидравлической активности вяЗсущего и упрощение технологического процесса производства за счет снижения температуры термообработки. Эта цель достигается ем, что в способе получения шлакощелочного вяжущего, включающем помол ишака, его термообработку и гидрофобизацйю, затворение щелочесодержащим раствором, гидрофобизацйю шлака осуществляют в процессе помола с добавкой полиорганилгидросилоксана, а термообработку ведут при 80-15О С тепловым ударом с изостатической вьщержкой при этой температуре в Течение 30-120 мин. Приготовление вяжущего осуществляют следующим образом. Высушенный до влажности не более 1 вес.% гранулированный шлак подвергается совместному помолу с добавкой 0,01-0,5 вес.% полиорганилгидросилокеана с реакционноспособньдми связями в течение времени, достаточного для достижения тонины помола, соответствующей 2800-3800 . Во время помола происходит взаимодействие поверхностей частиц шлака с полиорганилгидросилоксаном с образованием экранирующей мономолекулярной пленки по схеме: I M-OH4-H-si -R - M-o-sj -R+HO где M - Co, Mg, AK, SL , Tt , Fe ; R - (CH,,-7, (CaHg). Эта пленка неустойчива, поэтому после помола порошок подвергается тепловому удару при 80-150с с изостатйческой вьщержкой при этой температуре 30-120 мин. Термообработка может быть осуществлена или непосред ственно в мельнице путем создания необходимой температуры в одной из последних ее секций, или в автономном агрегате, например в шнековом транспортере, непосредственно после выхода порошка из мельницы. Термообработка способствует развитию полимеризационных процессов полиоргани гидросилоксанов за счет окисления .связей St-H кислородом воздуха с последующей конденсацией силанольных групп, повышающих устойчивость пленки. Создание резкого перепада температур (теплового удара) способствует увеличению дефектов структуры как самой пленки, так и частиц шлака, что Является предпосылкой для ре гулирования сроков схватывания вяжущего и повышения его гидравлической активности. После термообработки порошок затворяют растворами соединений щелочных металлов. Вяжущее твердеет как в естественных условиях, та и при тепловлажностной обработке. Пр затворении модифицированных частиц шлака растворами соединений щелочных металлов вследствие катионнообменного взаимодействия начинается медленное разрушение пленки, способствующее постепенному проникновению раствора щелочных соединений к поверхности шлака. Регулируя толщину пленки, а также дефектность ее структуры, путем теплового удара, создаются необходимые условия для прогнозирован я сроков схватывания вяжущего. Его гидравлическая активность повышае ся,, особенно при затворении шлака ысЬкомодульным жидким стеклом (), что объясняется сохранением в начальный период затворения равно.весной концентрации щелочного компонента в растворе, предохраняющей коагуляции жидкого стекла. При отсутствии экранирующей пленки вследствие адсорбционных процессов шлак & момент затвореиия мгновенно поглощает воду из раствора и концентрация щелочного компонента пра чзтом повышается. Это приводит к выкристаллизации щелочных соединений из раствора |Или коагуляции высокомодульного жидкого стекла, что в конечном итоге приводит к снижению гидравлической активности и водостойкости вяжущего. Продукты разрушения полиорганилгидросилоксанов взаимодействуют с продуктами гидратации вяжущего. В результате взаимодействия образуются продукты, также обладающие вяжущими свойствс1Ми, например кгшьцийорганилсилоксаны. Кроме того, при помоле вяжущего совместно с добавкой полиорганилгидросилоксана ускоряется разрушение шлака, что существенно интенсифицирует помол, снижая энергетические затраты. В качестве полиорганилгидросилоксанов могут использоваться полиэтилгидросилоксан и полиметилгидросилоксан с реакционноспособными связями Si-И, выпускаемые промышленностью (ГКЖ-94 и ГКЖ-94 М). Регулируя количество добавки, температуру теплового удара и время изостатической выдержки, можно управлять процессом твердения вяжущего и его свойствами.. Пример . Высушенный до влажности не более 1 вес.%, доменный гранулированный шлак Тульского металлургического комбината измельчают в шаровой мельнице совместно с добавкой 0,1 вес.% полиэтилгидросилоксана (ВТУ БУ 124-60) до удельной поверхности 3180 cMVr по прибору ПСХ-2. При этом время помола снижается от 3 ч 30 мин до 2 ч 20 мин. После помола молотый шлак помещают в предварительно разогретый до 120°С сушильный шкаф и вь держивают в нем 40 мин. Испытание вяжущего проводят по ГОСТ 310,1-76-310,4-76, только вместо воды эатворения используют раствор натриевого.жидкого стекла с кремнеземистым модулем 2,86 и плотностью 1,30 г/смЗ. Для сравнения испытывгиот вяжущее на основе необработанного шлака и жидкого стекла и на основе шлака, обработанного по известному способу. Результаты сравнительных испытаний представлены в таблице.