CS244163B1

CS244163B1 - Práškové pojivo na bázi hydraulicky aktivních látek prosté sádrovce

Info

Publication number: CS244163B1
Application number: CS845614A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Skvara; Zdenek Zadak; Ladislav Pekarek; Jan Matusina; Jaroslav Hirsl; Frantisek Bouchal; Zdenek Friml
Original assignee: Frantisek Skvara; Zdenek Zadak; Ladislav Pekarek; Jan Matusina; Jaroslav Hirsl; Frantisek Bouchal; Zdenek Friml
Priority date: 1984-07-23
Filing date: 1984-07-23
Publication date: 1986-07-17
Also published as: CS561484A1

Abstract

Pojivo na bázi hydraulicky aktivních látek, prosté sádrovce, obsahující do 40 % hmot. umletého cementářského slinku s měrným povrchem 250 až 700 m^/kg, 100 až 40 % hmot. umleté latentně hydraulické látky jako je např. etruská, popílek, pucolány s měrným povrchem 300 až 600 m?/kg, do 20 % hmot. Vysoce jemného Si02 s měrným povrchem větším než 1000 m2/kg a obsahující případně mlecí přísady jako např, práškový llgninsulfonan, látky s odpěňujícími účinky jako jsou například siloxany a záměaovou vodu, které podle vynálezu obsahují jako pří sadu synergicky působící amea látek, sestávající se z 0,2 až 3 i» hmot. sulfovaného nebo sulfometylovaného kondenzátu J edno anebo více mocnýoh fenolů s formalehydem, který je popřípadě dotován kationty železitými, hlinitými nebo chromitými a 0,5 az 10 % hmot. soli alkalické ho kovu, s výhodou křemiěitanu a nebo hydroxidu alkalického kovu nebo kovu alkalických zemin, kde hmotnostní procenta směsi látek jsou vztažena na celkovou hmotnost práškového pojivá.

Description

(45) Vydáno

09 85

06 88 (75).

Autor vynálezu ŠKVARA FRANTIŠEK RNDr.CSc., PRAHA;

ZADÁK ZDENEK Ing. CSc., KOLÍN; PEKÁREK LADISLAV ing., FRYDEK-MÍSTEK; MATUŠINA JAN ing. DrSo., BRNO,’

HIRSL JAROSLAV, KUTNÁ HORA,*

BOUCHAL FRANTIŠEK, PŘEROV,

FRTML ZDENĚK ing.. JAROMŽŘ (⁵⁴) Práškové pojivo na bázi hydraulicky aktivních látek prosté sádrovce

Pojivo na bázi hydraulicky aktivních látek, prosté sádrovce, obsahující do 40 % hmot. umletého cementářského slinku s měrným povrchem 250 až 700 m^/kg,

100 až 40 % hmot. umleté latentně hydraulické látky jako je např. etruská, popílek, pucolány s měrným povrchem 300 až 600 m?/kg, do 20 % hmot. Vysoce jemného Si02 s měrným povrchem větším než 1000 m2/kg a obsahující případně mlecí přísady jako např, práškový llgninsulfonan, látky s odpěňujícími účinky jako jsou například siloxany a záměaovou vodu, které podle vynálezu obsahují jako přísadu synergicky působící amea látek, sestávající se z 0,2 až 3 i» hmot. sulfovaného nebo sulfometylovaného kondenzátu

Jedno anebo více mocnýoh fenolů s formalehydem, který je popřípadě dotován kationty železitými, hlinitými nebo chromitými a 0,5 az 10 % hmot. soli alkalického kovu, s výhodou křemiěitanu a nebo hydroxidu alkalického kovu nebo kovu alkalických zemin, kde hmotnostní procenta směsi látek jsou vztažena na celkovou hmotnost práškového pojivá.

244 163

- 4 244 163

Vynález ee týká práškového pojivá na bázi hydraulicky aktivních látekjproetého sádrovce·

Portlandský cement, který je založen na křemičitanovém (cementářském) slínku, je výrobkem, který je značně energeticky náročný. Radu let je známé řešení, které je běžně aplikováno při výrobě cementuj a sice náhrada části slínku v cementu látkami s latentně hydraulickými vlastnostmi· Těmito látkami je především struska (převážně vysokopecní), technické nebo přirozené pucolány á v dnešní době i popílek. Tyto směsné cementy (např. struskoportlandské) se vyznačují nízkým hydratačním teplem a relativně vyšší odolností vůči působení síranů než klasický portlandeký cement. Hydraulické vlastnosti strusek a dalších podobných látek jsou, závislé na jejich chemickém složení a fyzikálním stavu (např. obsah sklovité fáze ve struskách). Pro hodnocení hydraulické aktivity strusek, resp. popílku, existuje řada metod, které byly publikovány např.: R. Bárta: Chemie a technologie cementu, nebo E. Konrád: Hodnocení vysokopecní granulované stzusky pro cementářské účely, Zprávy VVÚMO, Radotín.

Pozvolná hydratace latentně hydraulických látekja tím i pozvolný nárůst pevností/je nevýhodou těchto látek. Urychlení procesu hydratace, zejména strusek)je možné několika způsoby. Především umletím na vyšší měrný povrch, kde však na rozdíl od cementářského slínku se zvýšení měrného povrchu p

umlátí etrusky nad cca 500 m /kg prakticky neprojevuje na urychlení procesu hydratace (viz např. P.J. Hogan: Study of grinding energy reguired forpelltized and water granuláted slags, Sil. Ind. č. 3 71 - 78 (1983). Další cestou pro zvýšení rychlosti hydratace je přidávání urychlujících látek jako např. sírany (sádrovec, sádra), hydroxid vápenatý, alka lické sole a případně i samotný slínek.

244 163

Značná pozornost vyššímu využití hadrauliokých vlastností strusek byla věnována v SSSR, kde V.D. Gluchovskij (Sčoločnyje i ščoloonozemelnyje gidravličeskije vjažuščije i betony, Kijev 1979) navrhl používání sloučenin alkalických kovů (hydroxid, uhličitan, křemičitan) v koncentxacích značně vyšších než bylo užíváno dosud (5 až 10% hmotnostních pojiv)· V patentu SSSR 1,046,222 (1983) uvádí složení pojivá, které obsahuje více než 60 % hmot, etrusky,umleté nejméně na měrný povrch 300 m^/kg, 7,5 až 9 % hm^ 20% roztoku KOH a 22 až 27 % hmot. roztoku sodného silikátu (tedy až 10% hmot-pe v ného sodného silikátu). Jiné řešení bylouvedeno (1978) v AO £.209.215 (Kolář K·, Škvára F. a kol·), kde se popisuje pojivo na bázi cementářského slínku s měrným povrohem 150 až 3000 m /kg, které obsahuje 0,01 až 8 % hm/*látek na bázi lignínsulfonanu, záměsovou vodu, 0,01 až 8 % uhličitanu resp. hydrogenuhličitanu alkalického kovu a dále 5 až 90 % hmot;< látky, v níž je obsažena kyslikátá sloučenina křemíku, jako je struska, popílek a další. Další řešení uvádí ve spise DOS 3,020,384 B. Foxss (1980), Popisuje pojivo obsahující nejméně 50 % hmCÍ’hydraulického mater jáLu jako je struska, pucolány, slínek, přičemž alespoň jedna část pojivá má měrný povrch vyšší než 400 m /kg· Pojivo dále obsahuje 0,1 až 5 %^jťastifikátoru (lighinsulfonan, sulfonovaný lignin, sulíonovaný kondenzační produkt melaminu nebo naftalenu s formadehydem) a dále 0,5 až 8 % hmgt'alkalického hydrooxidu (NaOH) a popřípadě i alkalického uhličitanu (NagCOp·

Výzkumné práce autorů vynálezu,prováděné v oblasti aktivace strusek umletých na měrný povrch v rozmezí 300 až 600 m /kg, se soustředily na vyřešení některých nedostatků známých řešení. Řešení s aktivováním strusek přídavkem vysokého obsahu alkalických sloučenin ořináší nevýhody v relativně krátkém počátku tuhnutí a rychlé ztrátě zpracovatelnosti směsí a v obtížích při přípravě hmot β nízkým vodním součinitelem, Řešení při použití lignínsulfonanu a alkalického hydroxidu,resp, uhličitanu má nevýhodu v relativně pomalém nárůstu pevností do 24 hodin·

- 3 ’

244 163

Předmětem vynálezu je pojivo na bázi hydraulicky· aktiv-

Claims

ních látek/prosté sádrovce/obsahující do 40 & hmofc. umletého cementářského slínku s měrným povrchem 250 až 7Q0 m^/kg, 10& až 40¼ hmot. umleté latentně hydraulické látky Jako je ňapř.

p struská, popílek, pucolány s měrným povrchem 300 ai 600 m /kg do 20 % hm4·vysoce jemného SiO« s měrným povrchem větším než

1000 m /kg a obsahující případně mlecí přísady jako na^ř\ práškový ligninsulfonan, látky s odpěňujicími účinky jako jsou například siloxany a záměsovou vodu, které podle vynálezu obsahují jako přísadu synergicky působící směs látek sestávající se z 0,2 až 3 % hmot-sulf©nového nebo sulfometylovaného kondenzátu jedno anebo více mocných fenolů s formaldehydem, který je popřípadě dotován kationty želežitými, hlinitými nebo chromitými a 0,5 až 10 % hm^· soli alkalického kovu s výhodou křemičitanu, a nebo hydroxidu alkalického kovu nebo kovu alkalických zemin, kde hmotnostní procenta směsi látek jsou vztažena na celkovou hmotnost práškového pojivá.

Řešení uvedené v tomto vynálezu je tedy založeno na synergickém působení sulfonovaného nebo sulfometylovaného produktu kondenzace jedno resp. vice^mocných fenolů a jejich homologů s formaldehydem a sloučeniny alkalického kovu, zejména uiličitanu, hydroxidu a křemičitanu v suspenzích, které obsahují umletou hydraulicky aktivní látku, především strusku.

Synergismus působeni alkalické sloučeniny (zejména hydroxidu, křemičitanu) a kondenzačního produktu se projevuje zejména v Teologických vlastnostech suspenzí, kde teprve současná přítomnost obou látek způsobuje vysoký stupeň ztekucení a umožňuje použití nízkého vodního součinitele (kaše 0,23 0,25, malty 0,30 ¢£ 0,35) při zachováni dobré zpracovatelnosti. Ztekucujici účinek kombinace např. alkalického hydroxidu a sulfometylovaného kondenzačního produktu v suspenzích umleté struský je vyšší než dosud známé způsobyjnapř. při postupu podle OOS 3,020,384, tj· při použiti kombinace ligninsulfonan a alkalický hydroxid. Kombinace kondenzačního produktu a sloučeniny alkalického kovu se dále projevuje jako regulátor tuhnuti pojivá a v další fázi hydratace jako urychlovač tuhnutí.

- íř 244 163

Počátek tuhnutí stejně jako pevnosti lze ovlivňovat pqpiěřem, resp. koncentrací zmíněného kondensátu a sloučeniny alkalického kovu. Rychlý nárůst pevnosti pojivá podle vynálezu se projevuje nejen při tvrdnutí při obyčejné teplotě, ale i pfi hydrotermálních podmínkách.

Při studiu zatvrdlých hmot připravených podle vynálezu bylo zjištěno, že se vyznačují vysokými pevnostmi, nízkou pórovitostí, nízkou nasákavostí a vysokou odolností vůči působení agresivního prostředí (zejména síranům). V zatvrdlých suspenzích pojiva/připraveného podle vynálezu ve variantě, kdy pojivo neobsahuje slínek (pouze strusku),nebyly nalezeny v mikrostruktuře krystalové hydratační produkty a další analýzy ukázaly přítomnost amorfní hydrosilikátových a aluminosilikátových hydratačních produktů pří absenci hydroxidu vápenatého a sulfoaluminátových produktů charakteristických pro zatvrdlý portlandský, resp. struskoportlandský cement.

Pojivo podle vynálezu lze připravit jednak umletím hyd-