CS266129B1 - Spósob výroby prfsady do cementových zmesf - Google Patents

Description

Stavebná prax naliehavo potřebuje přísady na urýchlenie nárastu pevností cementových zmesi, ako sú cementové kaše a malty, injekčné zmesi a cementové betony. Z čs. autorského osvedčenia 257 142 sú známe cementové zmesi s urýchleným nárastom pevností, obsahujúce, vztiahnuté na hmotnost cementu 0,1 až 12 % hmotnostných přísad, pozostávajúcich zo zmesi kalcinovaného síranu hlinitého a zásaditých síranov hlinitých, pričom molárny poměr oxidu hlinitého A1₂O₃ k oxidu sírovému SO₃ v zmesi je od 1:0,5 do 1:2,95. Je účelné, aby táto zmes obsahovala najviac 20 % hmotnostných zvyškovéj krystalicky viazanej vody.

Z čs. autorského osvedčenia 257 142 je dalej známe, že oproti neúplne kalcinovanému síranu hlinitému (s obsahom zvyškovéj vody 10 % hmotnostných) má vyššiu účinnost látka, připravená žíháním síranu hlinitého pri teplote 600 °C. Pri tejto teplote dochádza k uvolňovaniu oxidu sírového SO₃ zo síranu hlinitého (H. Remy: Anorganická chemie I, SNTL Praha, 1961, str. 372). V důsledku úniku oxidu sírového S0₃ sa původný molárny poměr 1:3 oxidu hlinitého A1₂O₃ k oxidu sírovému znižuje.

Žíhanie síranu hlinitého pri vyšších teplotách, ako je například H. Remym uvádzaná teplota 600 °C, je energeticky náročné. Unikajúci oxid sírový je agresívny, spůsobuje intenzívnu koróziu kovových aparatúr a je z hygienického i ekologického hladiska závadný. Zachytávanie unikajúceho oxidu sírového je náročné na aparatúry.

Uvedené nedostatky rieši spůsob výroby přísady podlá vynálezu. Jeho podstatou je, že na 1 mól síranu hlinitého, s výhodou obsahujúceho kryštalickú vodu, sa působí 0,017 až 5 mólmi oxidu hlinitého obsiahnutého v oxide a/alebo hydroxide hlinitom pri teplote najmenej 180 °C dovtedy, pokým obsah zvyškovej vody nepoklesne najmenej pod 20 % hmotnostných.

Kedže působenie oxidu a/alebo hydroxidu hlinitého na síran hlinitý prebieha pri teplotách nižších, ako sú teploty, pri ktorých dochádza k úniku oxidu sírového S0₃ podlá spůsobu popísáného v AO 257 142, molárny poměr oxidu hlinitého A1₂O₃ k oxidu sírovému SO₃ může byť v ešte nezreagovanej zmesi rovnaký, ako po jej zreagovaní, v rozmedzí od 1:0,5 do 1:2,95. Ako bolo zistené RTG fázovou analýzou v zmesiach síranu hlinitého a oxidu a/alebo hydroxidu hlinitého, vzniklých obyčajným zmiešaním, sú dobré viditelné charakteristické difrakčné linie oxidu a/alebo hydroxidu hlinitého. Po skončení působenia oxidu a/alebo hydroxidu hlinitého na síran hlinitý pri teplote najmenej 180 °C podlá vynálezu nie je oxid alebo hydroxid hlinitý v novovzniknutom produkte přítomný. Jeho charakteristické difrakčné linie sa stratia. Na přípravu přísady do cementových zmesi spůsobom výroby podlá vynálezu nie sú potřebné vysoké teploty kalcinácie, uvádzané Rémym, ani nie je potřebné odštěpováni oxidu sírového pri kalcinácii.

Je účelné, ak sa přísada vyrobená spůsobom podlá vynálezu zomelie, s výhodou spolu s hydrofobizačnou přísadou, například vo vodě nerozpustnou solou mastnej kyseliny, ako je stearan vápenatý a/alebo dispergátorom a/alebo anorganickým nosičom ako je křemičitý piesok, drvený vápenec, popolček, granulovaný (peletizovaný) alebo neupravený křemičitý úlet z výroby feroslíoia a podobné, na takú jemnost, aby obsahovala najmenej 50 % hmotnostných častíc menších ako 90 ^im a najmenej 30 % hmotnostných častíc menších ako 63 pm.

Výhody přísady vyrobenej spůsobom podlá vynálezu ukazuje následujúci příklad použitia:

Na porovnanie bola připravená přísada spůsobom známým z AO 257 142 a to nasledujúcim postupom:

000 g komerčně vyrábaného a dodávaného granulovaného síranu hlinitého s obsahom 15 krystalických vůd, sa 18 hodin kalcinovalo pri teplote 200 °C + 2 °C. Zvyšok po kalcinácii bol 614,59 g, teda obsahoval 10 % hmotnostných zvyškovej vody. Vysušený produkt bol rozdrve

CS 266 129 Bl ný na takú jemnost, aby obsahoval menej ako 50 % hmotnostných častíc menších, ako 90 jum a menej ako 30 % hmotnostných častíc menších, ako 63 jum. Molárny poměr oxidu hlinitého A1₂O₃ k oxidu sírovému SO^ bol 1:3. 250 g takto získaného produktu sa zmiešalo s 50 g hydroxidu hlinitého A1(OH)₃; ich zmes bola označená ako přísada I/a. Ďalších 300 g samotného, horeuvedeným spůsobom kalcinovaného a zomletého síranu hlinitého bolo podrobených žíhaniu pri teplote 600 °C po dobu 5 hodin. Zvyšok po žíhaní bol 210 g, pretože okrem straty zvyškovej vody (30 g), nastalo aj odštepovanie oxidu sírového SO₃ (60 g). Tým sa molárny poměr oxidu hlinitého A1₂O₃ k oxidu sírovému znížil na 1:2,367. Takto připravená přísada bola znovu predrvená na původnú jemnost a označená ako přísada I.

Spůsobom podlá vynálezu bola přísada vyrobená následovně:

000 g komerčně vyrábaného a dodávaného granulovaného síranu hlinitého s obsahom krystalických v6d (t. j. 44,128 % H₂0) a 64,35 g amorfného práškového hydroxidu hlinitého AI(OH)₃ čistoty p.a. s obsahom 30,82 % vody (viazanej v hydroxilových skupinách) sa zhomogenizovalo a potom nechalo reagovat 48 hodin pri teplote 200 °C + 2 °C. Na jeden mól A1₂(SO₄)₃· .15 H₂O sa teda působilo 0,267 4 mólom A1₂O₃, obsiahnutým v hydroxide hlinitom. Molárny poměr oxidu hlinitého A1₂O₃ ku oxidu sírovému SO₃, ktorý bol v původněj zmesi 1:2,367, sa počas reakcie nezměnil. Zvyšok po reakcii 628,38 g obsahoval 4 % zvyškovej vlhkosti.

300 g přísady, vyrobenej spůsobom podlá vynálezu bolo rozdrvených na rovnakú jemnost ako v predchádzajúcom případe, t. j. tak, aby najmenej 50 % častíc bolo menších ako 90 jim a najmenej 30 % častíc menších ako 63 _pm. Takto připravená přísada bola označená ako přísada II.

i

Ďalších 300 g horeuvedeného produktu bolo zomletých spolu s 10 g stearanu vápenatého, 30 g dispergátora - dinaftylmetándisulfonanu sodného a 30 g křemičitého úletu z výroby ferosilícia. Pri mletí bola dosiahnutá obdobná jemnost ako v prechádzajúcich prípadoch. Takto připravená přísada bola označená ako přísada III.

Z uvedených přísad, portlandského cementu triedy PC 400 a normového piesku podlá

ČSN 72 2117, boli připravené normové malty. Zloženie mált a nametané pevnosti po 24 hodinách a po 28 dňoch sú uvedené v nasledujúcej tabulke.

Tabulka

Porovnanie účinkov přísad	na normových maltách podlá ČSN 72 2117
Druh a označenie	Dávky přísady pevnost MPa po v % b™*· 24 h .28 dňoch cementu _____________________________;____________ Ťah za Tlak Ťah za Tlak • ohybu ohybu
Porovnávacia bez prisad	- 2,5 . 11,2 8,1 ' 42,8
Známa přísada I	2 % 3,9 18,5 8,2 43,5
Známa přísada I/a	2 % 3,3 16,0 8,1 42,8
Přísad II podlá vynálezu	2 « 4,2 19,0 8,3 43,6
Přísada III podlá vynálezu	2 % 4,5 20,1 8,4 42,8

Z horeuvedenej tabulky vyplývá, že přísada vyrobená spůsobom podlá vynálezu má lepšiu účinnost, ako přísada vyrobená známým spůsobom.

CS 266 129 Bl

Přísadu vyrobená spósobom podlá vynálezu možno kombinovat aj s inými, vzhladom na daný ciel použitia účelne zvolenými známými přísadami a/alebo prímesami, pričom sa použijú například nasledujúce spĎsoby:

- účelne zvolená známa přísada alebo primes sa spoločne zomelie s přísadou připravenou spósobom podlá vynálezu

- přísada připravená spósobom podlá vynálezu sa použije ako jedna zo zložiek cementových suchých prefabrikovaných zmesí

- přísada připravená spósobom podlá vynálezu sa přidává ako jedna zo zložiek pri ambulantněj výrobě cementových zmesí priamo na stavbě.

Přísada vyrobená spósobom podlá vynálezu sa s výhodou použije pri príprave a výrobě cementových zmesí najmá tam, kde sa vyžaduje rýchlenie nárastu počiatočných pevností.

Claims (1)

1. Spósob výroby přísady do cementových zmesí, vyznačujúci sa tým, že na 1 mól síranu hlinitého s výhodou obsahujúceho kryštalickú vodu, sa pósobí 0,017 až 5 mólmi oxidu hlinitom pri teplote najmenej 180 °C dovtedy, pokým obsah zvyškovej vody neklesne najmenej pod 20 % hmotnostných.