Добавка к цементу Советский патент 1981 года по МПК C04B7/54 

(54) ДОБАВКА К ЦЕМЕНТУ Изобретение относится к производству вяжущих материалов, в частности добавки к цементу, повышающих его про ность и регулирующих другие строитель но-технические свойства. Известна добавка к .цементу, состоящая из сульфата железа 1 . Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является добав ка, включающая сульфаты железа, кальция, демпфирующие компоненты: силикат натрия, сульфаты аммония, меди, окись титана, хромат калия и хлорид кальция 2 . Недостатки известной добавки, служащей для повышения ранней прочности цемента - многокомпонентность и дефицитность демпфирующих компонентов, а также невысокая прочность цемента с добавкой. Целью изобретения является повышение прочности цемента с добавкой. Поставленная цель достигается тем, что добавка, включающая сульфаты желева и сульфат кальция, дополнительно содержит сульфатоактивированный метакаолинит при следующем соотношении компонентов, вес.%: Сульфат железа .10-45 Сульфат кальция 0,5-30 Сульфатоактивированный метакаолинит54,5-75 При этом сульфатоактивированный метакаолинит содержит сульфаты в количестве 1-15% (в пересчете на SOj). Сульфат железа в сочетании с сульфатом кальция и глиноземом демпфирукицего комлонента служат источником дополнительного количества трехсульфатной формы гидросульфралюмоферрита кальция в твердеющем цементном -камне, образующемся после затворения цемента с добавкой водой. Сульфатноактивированный метакаолинит отличен от обычного особо высокой удельной поверхностью до 50-450 против 20 м/г без сульфатной активации. Высокая удельная поверхность ускоряет процесс образования трехсульфатной формы гидросульфоапюмоферрита в цементном камне и существенно повышает скорость прироста ранней прочности цемента. Демпфирующая роль сульфатоактивиро ванного метакаолинита состоит в том, что. кремнезем-,-являющийся его составной частью, высвобождается при реакци образования трехсульфатной формы гидросульфоалюмоферрита в том же самом микрообъеме, где образуются кристаллы гидросульфоалюмоферрита, и служит для последних защитным коллоидным гелем. Поэтому упомянутые кристаллы формируются в виде правильных по форме и устойчивых против старения, иголочек и волокон, что предотвращает их перекристаллизацию и спады прочности цементного камня во времени. В известной добавке аналогичную роль играет гель, образующийся из силиката натрия модифицированный дпя повьшгения его удельной поверхности сулбфатом аммония и меди, а также окисью титана и хроматом калия, предотвращающими его рекристаллизацию в процессе гидратации цемента в связи с кальциевой атакой. В предложенной добавке предотвра- в таблице. щение рекристаллизации геля кремнезема при кальциевой атаке достигается не только примесью сульфатов, вводимой в материал заранее, при предварительной термической обработке, но и быстрым связыванием атакующих ионов каль-i. ция глиноземной частью добавки в присутствии сульфатов в уже упоминавшийся трехсульфатный гидросульфатоалюмоферрит кальция. Это ослабляет рекристаллизующую роль кальция и .приводит к присутствию не связанного кремнезема, играющего демпфирующую роль до 3 сут гидратации цемента, что способствует повышению прочности и стойкости последнего. Добавка может вводиться в состав-цементов ,на основе портландцемента в количестве 5-25%, причем при содержании 12-25% цементам из алюминатных клинкеров она может придавать способность к расширению, тогда как при меньшем содержании ее в цементе повышается в основном ранняя прочность цемента. Результаты испытаний демента с добавкой различного состава, введенной в различных количествах, представлены

Содержат сульфаты 3% в пересчете на SOj Содержит сульфаты 14% в пересчёте на SOj

Производство добавки может быть организовано путем смешения сульфата железа - продукта переработки пиритных руд, травильных растворов или гидрометаллургических процессов, обожженными в присутствии сульфатов при 500-700 0 глинами, например каолинитовыми, причем термическая обработка глин в присутствии сульфатов доводится до практически полной дегидратации

и до содержания сульфатов продуктах обработки 1-15. вес.% в пересчете на SO.

. Формула изобретения

1 . Добавка к цементу, включакицая сульфат железа и сульфат кальция, отлич ающая с я тем, что, с 588 целью повышения прочности цемента,. она дополнительно содержит сульфатеактивированный метакаолинит при следующем соотношении компонентов, вес.%: Сульфат железа10-45 Сульфат кальция 0,5-30 Сульфатоактивированный метакаолинит54,5-75 2. Добавка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что сульфатоактиви10446рованный метакаолинит содержит сульфаты в количестве 1-15 вес,% в пересчете на SOj. 5 Истрчники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США. № 3425892, кл. 106-89, С 04 В 7/54,. 1969. . 2, Патент Японии № 3460, Ю кл. 22 А 04, С 04 В 7/54, 1966.