Способ интенсификации процесса твердения минерального вяжущего Советский патент 1981 года по МПК C04B7/50 

Изобретение относится к произ1водству строительных материалов, преимущественно к способам интенсификации процесса твердения минеральных вяжущих материалов. Известен способ интенсификации процесса твердения минеральных вяжущих путем введения добавки ускорителя, например CaClj в количес ве 1-1,5% от веса цемента l J Наиболее близким техническим ре шением к предлагаемому является способ интенсификации процесса твер дения минерального вяжущего путем введения добавки структурного анало га новообразований и затворения 2 Недостатком данных способов является то, что полученные цементы не сульфатостойки,не термостойки и воздухостонки. Эффективность способ уменьшается ввиду избирательного во действия кристаллов гидросиликата кальция на свойства вяжущего. Эти кристаллы повьппают прочность вяжущего, но изделия, на их основе показьшают большую усадку и набухание при изменении влажности окружающей среды, что в конечном итоге снижает стойкость вяжущего к различным видам агрессии. Цель изобретения - повьшение стойкости вяжущего против агрессивного воздействия. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу интенсификации процесса твердения минерального вяжущего путем введения добавки структурного аналога новообразований и затвердения перед затворением в его состав в качестве структурного аналога новообразований вводят вещество, содержащее кристаллы гидросульфоалюмината кальция в количестве 10-20% от веса вяжущего. В качестве вещества, содержащего гндросульфоалюминат кальция, в состав вводят молотый камень алунитового рвсширякхцегося цемента. 3 Камень алунитовогр расширяющегося цемента до помола и введения в соста вяжущего подвергают процессу твердения на воздухе в течение суток, и помолу, Приготовление добавки. Готовят алунитовый расширяющийся цемент путе совместного помола 75% клинкера, 10% гипса и 15% алунита, обожейного при 600 С в течение 2-х ч до удельной поверхности 3000 см /г. Полученный цемент затворяют водой (тесто нормальной rycTOTbiJ и в течение суток оставляют твердеть на воздухе,(Этот цемент в течение суток на воздухе не расширяется, расширение начинается после их погружения в воду/. Затвердевший камень цемента после 1 сут хранения на воздухе измельчают до удельной поверхности 3000 . Таким образом получают добавку структурного аналога новообразований. Пример 1. Готовят портландц мент путем совместного помола 95% клинкера и 5% гипса до удельной поверхности 3000 см /г. Затем с получен ным цементом смешивают добавку в количестве 10 вес/ч. от его массы и затворяют количеством воды, необходи мой для получения теста нормальной густоты. Пример 2. Цемент получают совместньм помолом 75% клинкера,5% гипса м 20% пемзы до удельной поверхности 3500 . Затем с полу т чанным цементом смешивают добавку интенсификатор в количестве 15 вес.ч от его массы и затворяют количеством воды, необходимой для теста нормальной густоты. Пример З.С шлакрпортландце1;1ентом М - 400 Руставского цементного завода смешивают добавку-интен сифика10р в количестве 20% от- его массы и затворяют количеством воды, необходимой для теста нормалт ной густоты. Все цементы подвергают испытанию на воздухостойкость,водостой кость, сульфатостойкость (в раство7pax сульфата натрия, магния и в морской воде) и морозостойкость. Алунитовый расширяющийся цемент, включающий обожженный при 600 С алунит, интенсивно расширяется в воде, а на воздухе не расширяется, т.е.- для его интенсивного расширения необходима водная среда. Причиной расширения алунитовых цементов являются образование и рост кристаллов гидросульфоалюмината кальция: сначала образуются мелкие кристаллы моносульфата кальция, которые со временем (в течение 1-3 сут) переходят в трехсульфатную форму с увеличением размеров кристаллов. При введении гидратированиого алунитового расширякнцегося цемента в состав вяжущего он выступает в роли кристаллической затравки и повьшгает возможность образования кристаллов гидросульфоалюмината кальция. Кроме того, зернышки гидратированного алунитового расширяющегося цемента (кристаллы моносульфата кальция) уже затворенные вторично, в составе вяжущего, в процессе твердения стараются расщириться (переход моносульфата в трехсульфатиую форму-эттрингит, а камень вяжущего (например, обычного портландцемента стремится к усадке, что приводит к повьшхеиию внутреннего напряжения, плотности и прочности твердеющей системы. Все это вместе взятое повышает стойкость вяжущего к различным видам агрессии и удлиняет срок службы изделия. ,Физико-механические свойства добавки представлены в табл.1. 1 1зико-механические свойства цементов с интенсификатором и без него (водостойкость} даны в табл.2, В табл.3 даны результаты испытания иа морозостойкость по ГОСТ 5802-66. Результаты испытания на воздухостойкость ПРИведены в табл.4. Результаты испытания на сульфатостойкость представлены в табл.5.

Таблица 1 ( J

Клинкер 75, Гипс 10, Алунит 15,,обожженный при 0,10 Примечание. Добавка в течение а затем в воде.

Клинкер 95

Гипс 5 24,5 2,00

, .

Клинкер 95

Гипс 5

10 вес.ч.

добавки 25,0 1,27

Клинкер 75

Гипс 5

Пемза 20 28,0 2,40

Клинкер 75 Гипс 5 Пемза 20

to вес.ч.

добавки 29,0 0,20

ВИЦ М 400 22,0 3,20

ШПЦ М 400 20 вес.ч. добавки 22,0 1,00 7,22 7,24

Таблица 2

5,10 17 45 56 58 50 200 287 360

2,00 30 52 60 69 100 304 416 570

6,40 15 44 48 63 60 190 263- 392

0,40 38 49 57 63 90 250 300 430 5,35 10 13 29 58 20 83 260 403

2,40 20 37 52 64 58 230 315 500 7,25 7,25 7,26 J сут твердеет иа воздухе,

Таблица 4

Таб.лица 5 8 Введение кристаллической затравки повьшает сульфатостойкость исходного портландцемента. Формула изобретения 1. Способ интенсификации процесса твердения минерального вяжущего путе введения добавки структурного аналога новообразований и затворения, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости вяжущего против агрессивного воздействия, в качестве структурного аналога новообразований вводят вещество, содержащее кристалль1 гидросульфоалюмината кальция в количестве 10-20% от веса вяжущего. 10 2.Способ по п.I, о т л и ч а юп. I, о щ и и с я тем, что в качестве вещества, содержащего кристаллы гидросульфоалюмината кальция, вводят молотый камень алунитового расщиряющегося цемента. 3.Способ по п.2, отлича ю- щ и и с я тем, что камень алунитового распшрякяцегося цемента подвергают твердению на воздухе в течение 24 ч и помолу. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Волженский А, В. и др. Минеральные вяжущие вещества. М., 1973, с. 308-309. 2.Авторское свидетельство СССР № 300444, кл. С 04 В 41/3, 1968,