Пластифицированный портландцемент Советский патент 1983 года по МПК C04B7/54 

дить его в количестве до 0,8% от массы цемента. Олигомерные молекулы добавки адсорбируют на зернах клинкера в основном хемосорбционно, что обеспечивает высокий эффект понижения поверхностной энергии, трансформирующийся в создание новой поверхности при помоле и высокий пластифицирукядий эффект при использовании полученного портландцемента в тесте, растворных и бетонных смесях.

При введении поверхностно-активной добавки в количестве менее 0,2% не обеспечивается необходимый пластифицирующих эффект. Введение ее в количестве свыше 0,8% нецелесообразно по технико-экономическим соображениям и, кроме того, может обусловить понижение прочности при тепловлажностной обработке.

В качестве исходного ароматического соединения для получения олигомера на основе продукта конденсации антрацен-, фенантрен- и карбазолйульфокислот с формальдеги;..ом используют антрацен каменноугольный сырой, который содержит в своем составе 75-90% трехъядерных ароматических углеводородов антрацен, фенантрен и карбазол при слелую1:{ем их соотношении , мае.%; 25-55 Антрацен 15-40 Фенантрен Оста/ ьное Карбазол Процесс получения олигомера заключается в следуюпем. К 98-100%-ной серной кислоте при 70-75Q прибавляют в течение 0,5-1 сьрой антрацен с такой скоростью, чтобы температура не превысила 8590 С. Затем поднимают температуру д 12О-135°С и выдерживают в течение 2,5-3,5 ч. После этого сульфомассу, представляющую вязкий смолообразный продукт, разбавляют водой, охлаждают Д9 80-85 С и в течение 0,5-1,0 ч загружают формалин. Проводят реакцию сополиконденсации при 80-85 С в течение 2,0-2,5 ч. Затем реакцион ную массу нейтрализуют водным раств ром едкого натра до рН 7-9 и охлаждают до комнатной температуры. Содержание сухого остатка 28-32%. Компоненты реакции берут в следу щих весовых соотнесениях: ароматиче кие углеводороды (сырой антрацен } : серная кислота : формальдегид 1:(6,9-1,2) :(0,07-0,12} соответственно. В изобретении в качестве поверхностно-активной добавки применяют олигомер на основе продукта конденсации антрацен-, фенантрен- и карба золсульфокислот с формальдегидом, полученный при следующем соотношени

компонентов реакции: сьфой антрацен серная кислота:формальдегид 1:1,05; 0,09 соответственно. Соотношение трехядерных ароматических углеводородов в сыром антрацене следующее:

25-55

Антрацен

15-40

Фенантрен Остальное

Карбазол

Для получения олигомера используют сырой антрацен Череповецкого метгшлургического завода с содержанием трэхядерных углеводородов 88%.

Полученный i acTBOp обладает следупщими свойствами

Внешний вид Непрозрачная

жидкость темнокоричневогоцвета

29,8

8,0

Не менее 3 Неограниченная Получение пластифицированного цемента осуществляют следукнцим образом. Раствор олигомера на основе продукта конденсации антрацен-, фенантрен- и карбазолсульфокислот с формальдегидом вводят совместно с портландцементным клинкером и двуводным гипсом в шаровую мельницу и подвергают совместному измельчению. Пример 1. Для получения портландцемента используют смесь гипса и портландцементного клинкера BockpegeHCKoro цементного завода следующего минералогического состава, %: CjS 59; U; Ц А 7; СдАР I.. Компоненты берут в следующем соотношении , мае.%: Портландцементный клинкер Двуводный гипс Данную смесь загружгиот в лабораг торную шаровую мельницу конструкции Гипроцемента диаметром 500, длиной 560 мМ, весом мелющей загрузки 55,0 кг, числом оборотов 48 в минуту, подвергают измельчению ло удельной поверхности 3000tlOO см /г. Пример 2. Для .получения пластифицированного портландцемента смеишвают следующие компоненты, мас.%:

Портландцементный

клинкер93,78

Двуводный гипс 6,0 Добавка ЛСТМ0,22

Далее подверга1Ьт измельчению ана;п }гично примеру 1. полу.ченного Портландцемента определены время, затраченное на помол, и удельная поверхность.

Пример 3; Дпя получения пластифицированного портландцемента смешивают следующие компоненты, мас.%:

Портландцементный

клинкер 95,8

Двуводный гипс4,0

Олигомер на . основе продукта конденсации антрацен -, фёнантрен-, и карбазолсульфокислот с формальдегидом0,2

Далее подверггиот измельчению аналогично примеру 1.

Пример 4. Для получения пластифицированного портландцемент/

Влияние поверхностно-активных добавок на размалываемость портландцементиого клинкера

смешивают следунхцие компонент, мае.ч,

Портландцементный

клинкер. 94,5

Двуводный гипс 5,0

Олигомер на основе продукта конденсации антрацен-,фенантрен- и игфбазолсульфокислот

с формальдегидом 0,5

Пример 5. Для получения пластифицированного П1н тландцеменха

смегшДают следующие

компонента.

мас.%:

Портландцементный

клинкер93,2

Двуводный гипс €,0

Олигомер на основе продукта конденсгщии антрацен-, фенантрен и карбазолсульфокнслот с формальдегидом 0,8

Дгшее подвергают измельчению алогично 11римеру 1. Результаты испытаний представлены табл. 1 и 2.

Таблица 1

Без добавки

JTCTM

По примеру 3

По 4

По п{жмеру 5 7992459 Физико-механические свойства цементных

21,631,4

21,834,6

28,439,7

36,849,7

34,648,5 Образцы, испытанные обработке по режиму

Результаты испытаний показывают (табл. 1), что предлагаемый пластифицированный портландцемент; содержащий в качестве поверхностно-активной добавки олигомер на основе продукта конденсации антрацен-, фенантрен- и карбазолсульфокислот с формальдегидом, позволяет в 1,19-1,48 раза повысить коэффициент размалываемости портландцементного клинкера по сравнению с прототипом.

В составе раствора (табл. 2) пластифицированный портландцемент позволяет в 1,07-1,60 раз увеличить степень пластификации и повысить активность в возрасте 28 сут при ржатии на 5,2-14,2 МПа, или в 1,141,31 раза, при изгибе на 0,38-1,05 МПа, или в 1,06-1,17 раза, по сравнению с прототипом.

Для цементного завода, производящего пластифицированный портландцемент по изобретению, экономический эффект складывается из экономии электроэнергии на помол и возможности выпуска из портландцементного клинкера марки 400 Обычного состава высокомарочного портландцемента марки 500 и 550. Экономический эффект на цементном заводе составит 1,0-1,5 руб на тонну цемента. При выпуске 500 тыс. т/г цемента экономический .эффект составит 500-750 тыс. руб.

Кроме того, полученные результат 35,, позволяют отнести данный пластифицированный портландцемент к разряду высокопрочных быстрот вердекх1(их цементов. Применение, высокопрочных вяжущих при производстве железобето40 ных изделий позволяет сократить их расход на 60-80 кг/м бетона, что при выпуске 1 млн. м бетона в год даст экономический эффект 450600 тыс.руб. 45 Г Формула изобретения

Пластифицированный портландцемен включающий портландцемонтный клинкер, двуводный гипс и поверхностноактивную добавку, о т л и ч а ю 50 Щ и и с я тем, что, с целью повышения размолоспособности, пластичности и прочности, он содержит в качестве поверхностно-активной добавки олигомер конденсации антрацен 55 фенантрен- и карбазолсульфокислот с формальдегидом при следующем соот.ношении компонентов. мае.%;

Двуводный гипс ,0 Олигомер конденсации антрсщен-, °0 фенантрен- и

. карбазолсульфокислот с. формальдегидом. 0,2-0,8 Портландцемент65 ный клинкер Остальное в возрасте 1 сут, подвергнуты тепловлажностной 2+3+6+2 ч при 85i:5C (ГОСТ 310.4-76) Таблица 2 растворов

.992459,1(

Источники информации, 2. Тарнаруцкий Г.В. и др. Новые

принятые во внимание при 1в кспертизешластифицирукяцие добавки к цемёиту

183113/29-33, кл. С 04 В 7/54,1966.,с. 13-15 (прототип).