CS277371B6 - Geopolymerní bezsádrovcový portlandský cement - Google Patents
Geopolymerní bezsádrovcový portlandský cement Download PDFInfo
- Publication number
- CS277371B6 CS277371B6 CS9197A CS9791A CS277371B6 CS 277371 B6 CS277371 B6 CS 277371B6 CS 9197 A CS9197 A CS 9197A CS 9791 A CS9791 A CS 9791A CS 277371 B6 CS277371 B6 CS 277371B6
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- weight
- optionally
- gypsum
- product
- cement
- Prior art date
Links
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 229920000876 geopolymer Polymers 0.000 title claims abstract description 13
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 87
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 44
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 35
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 28
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 24
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 claims abstract description 15
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims abstract description 8
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 7
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 7
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 235000019357 lignosulphonate Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 239000006028 limestone Substances 0.000 claims abstract description 5
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 20
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 15
- 235000012216 bentonite Nutrition 0.000 claims description 12
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 10
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 6
- 239000003517 fume Substances 0.000 claims description 6
- -1 alkali metal salt Chemical class 0.000 claims description 5
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical class O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052900 illite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 4
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011449 brick Substances 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 239000010445 mica Substances 0.000 claims description 3
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 claims description 3
- DLHONNLASJQAHX-UHFFFAOYSA-N aluminum;potassium;oxygen(2-);silicon(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Si+4].[Si+4].[Si+4].[K+] DLHONNLASJQAHX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 29
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 abstract description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 abstract description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract description 3
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 53
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 53
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 51
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 42
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 31
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 30
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 21
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 19
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 18
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 14
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 14
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 14
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 10
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 10
- 235000011181 potassium carbonates Nutrition 0.000 description 10
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 9
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 9
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- YDEXUEFDPVHGHE-GGMCWBHBSA-L disodium;(2r)-3-(2-hydroxy-3-methoxyphenyl)-2-[2-methoxy-4-(3-sulfonatopropyl)phenoxy]propane-1-sulfonate Chemical compound [Na+].[Na+].COC1=CC=CC(C[C@H](CS([O-])(=O)=O)OC=2C(=CC(CCCS([O-])(=O)=O)=CC=2)OC)=C1O YDEXUEFDPVHGHE-GGMCWBHBSA-L 0.000 description 9
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 8
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052571 earthenware Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 238000007725 thermal activation Methods 0.000 description 6
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 5
- OOIOHEBTXPTBBE-UHFFFAOYSA-N [Na].[Fe] Chemical class [Na].[Fe] OOIOHEBTXPTBBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 5
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- WBIQQQGBSDOWNP-UHFFFAOYSA-N 2-dodecylbenzenesulfonic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCC1=CC=CC=C1S(O)(=O)=O WBIQQQGBSDOWNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 229940060296 dodecylbenzenesulfonic acid Drugs 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 1,4-benzoquinone Chemical group O=C1C=CC(=O)C=C1 AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 229910000288 alkali metal carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000008041 alkali metal carbonates Chemical class 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 2
- VGIBGUSAECPPNB-UHFFFAOYSA-L nonaaluminum;magnesium;tripotassium;1,3-dioxido-2,4,5-trioxa-1,3-disilabicyclo[1.1.1]pentane;iron(2+);oxygen(2-);fluoride;hydroxide Chemical compound [OH-].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[F-].[Mg+2].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[K+].[K+].[K+].[Fe+2].O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2 VGIBGUSAECPPNB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 2
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Inorganic materials [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000006277 sulfonation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 2
- WURBVZBTWMNKQT-UHFFFAOYSA-N 1-(4-chlorophenoxy)-3,3-dimethyl-1-(1,2,4-triazol-1-yl)butan-2-one Chemical compound C1=NC=NN1C(C(=O)C(C)(C)C)OC1=CC=C(Cl)C=C1 WURBVZBTWMNKQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JWAZRIHNYRIHIV-UHFFFAOYSA-N 2-naphthol Chemical class C1=CC=CC2=CC(O)=CC=C21 JWAZRIHNYRIHIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018516 Al—O Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910005347 FeSi Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000218657 Picea Species 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- 229910018557 Si O Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 229910001854 alkali hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001339 alkali metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000001447 alkali salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021486 amorphous silicon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- JXLHNMVSKXFWAO-UHFFFAOYSA-N azane;7-fluoro-2,1,3-benzoxadiazole-4-sulfonic acid Chemical compound N.OS(=O)(=O)C1=CC=C(F)C2=NON=C12 JXLHNMVSKXFWAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 150000001639 boron compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012733 comparative method Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007580 dry-mixing Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 229910001678 gehlenite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001033 granulometry Methods 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000001261 hydroxy acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 229940031826 phenolate Drugs 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 235000021395 porridge Nutrition 0.000 description 1
- 229940072033 potash Drugs 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229960003975 potassium Drugs 0.000 description 1
- 235000015320 potassium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001508 potassium citrate Substances 0.000 description 1
- 229960002635 potassium citrate Drugs 0.000 description 1
- QEEAPRPFLLJWCF-UHFFFAOYSA-K potassium citrate (anhydrous) Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O QEEAPRPFLLJWCF-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 235000011082 potassium citrates Nutrition 0.000 description 1
- OIGNJSKKLXVSLS-VWUMJDOOSA-N prednisolone Chemical compound O=C1C=C[C@]2(C)[C@H]3[C@@H](O)C[C@](C)([C@@](CC4)(O)C(=O)CO)[C@@H]4[C@@H]3CCC2=C1 OIGNJSKKLXVSLS-VWUMJDOOSA-N 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 1
- 239000011378 shotcrete Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B12/00—Cements not provided for in groups C04B7/00 - C04B11/00
- C04B12/005—Geopolymer cements, e.g. reaction products of aluminosilicates with alkali metal hydroxides or silicates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/04—Portland cements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Vynález se týká geopolymerního bezsádrovcového
portlandského cementu obsahujícího 25 až
100 % slínku portlandského nebo bílého cementu
s měrným povrchem 350 až 650 m2/kg,
případně do 2 % hmotnosti mlecí přísady, případně
do 20 % hmotnosti strusky nebo/a popílku,
výhodně vysokopecní granulované strusky,
případně do 50 % hmotnosti oxidu křemičitého,
výhodně ve formě úletů z metalurgických provozů
případně do 20 % hmotnosti vápence, případně
do 10 % hmotnosti alespoň jedné soli
alkalického kovu, například uhličitanu,
hydrogenuhličitanu a/nebo křemičitanu,
a/nebo hydroxidu alkalického kovu a případně
do 5 % hmotnosti alespoň jednoho sulfonovaného
polyelektrolytu, výhodně polyfenolátu,
ligninsulfonanu a sulfonovaného ligninu, jehož
podstata spočívá v tom, že obsahuje 0,5 až 2 %
hmotnosti vztaženo na hmotnost slínku, tepelně
aktivovaného keramického materiálu s
vrstevnatou strukturou, obsahujícího oxid hlinitý
a oxid křemičitý ve hmotnostním poměru
10:1 až 1:10, s velikostí Částic menší než 150
mikrometrů. Cement má výrazně zvýšenou
počáteční pevnost a lze ho zpracovávat při
nízkém vodním součiniteli beze ztráty dobré
zpracovatelnosti.
Description
Oblast techniky ‘
Vynález se týká geopolymerního bezsádrovcového portlandského cementu obsahujícího 25 až 100 % slínku portlandského nebo bílého cementu s měrným povrchem 350 až 650 m2/kg, případně do 2 % hmotnosti mlecí přísady, případně do 20 % hmotnosti strusky nebo/a popílku, výhodně vysokopecní granulované strusky, případně do 50 % hmotnosti oxidu křemičitého, výhodně ve formě úletů z metalurgických provozů, případně do 20 % hmotnosti vápence, případně do 10 % hmotnosti alespoň jedné soli alkalického kovu, například uhličitanu, hydrogenuhličitanu a/nebo křemičitanu, a/nebo hydroxidu alkalického kovu a případně do 5 % hmotnosti alespoň jednoho sulfonovaného polyelektrolytu, výhodně polyfenolátu, ligninsulfonanu a sulfonovaného ligninu.
Dosavadní stav techniky
Bezsádrovcový portlandský cement je hydraulické pojivo založené na umletém cementářském slínku portlandského cementu prosté sádrovce. Regulační účinek sádrovce je nahrazen synergicky působící směsí sulfonovaného polyelektrolytu a alkalické soli. Základní vlastností těchto cementů je možnost zpracování ve formě kaší, malt i betonů při nízkém vodním součiniteli. Výrazné snížení vodního součinitele při zpracování spolu s účinkem přísad má za následek zlepšené inženýrské vlastnosti bezsádrovcových cementů, zejména vysoké počáteční a dlouhodobé pevnosti, schopnost tuhnutí a tvrdnutí při nízkých a záporných teplotách a vysokou odolnost vůči agresivnímu prostředí a vysokým teplotám.
Složení bezsádrovcových cementů je známé z patentové a další odborné literatury. Z patentu US 3689294 je známé složení volně tekuté expandující cementové kaše (případně i malty a betonu) založené na umletém cementářském slínku s měrným povrchem 600 až 900 m2/kg, který obsahuje alespoň 0,002 hmotnostního dílu mlecí přísady, nejméně 0,0025 hmotnostního dílu ligninsulfonanu alkalického kovu nebo ligninsulfonanu kovu alkalických zemin nebo sulfonovaného ligninu a alespoň 0,0025 hmotnostního dílu alkalického uhličitanu, přičemž vodní součinitel této cementové kaše leží v rozmezí 0,20 až 0,28. Toto složení bylo zpřesněno v patentu US 3959004, ve kterém se uvádí, že namísto uhličitanu alkalického kovu lze použít i odpovídající hydrogenuhličitan. Potíže spojené s regulací počátku tuhnutí bezsádrovcových cementů (krátký počátek tuhnutí) je řešen v patentu US 4168985,kde je popsáno pojivo na bázi cementářského slínku obsahující cement s měrným povrchem větším než 15 m2/kg, který obsahuje 5 až 99 % hmotnostních částic cementu s měrným povrchem 250 až 3000 m2/kg, 5 až 95 % hmotnostních částic cementu s velikostí nejvýše 5 mikrometrů, alespoň 0,0025 hmotnostního dílu, vztaženo na 1 hmotnostní díl cementu, látky na bázi ligninsulfonanu, 0,05 až 80 % hmotnostních vody, 0,01 až 8 % hmotnostních sloučeniny alkalického kovu, s výhodou uhličitanu alkalického kovu, a další přísady upravující počátek tuhnutí, kterými mohou být například kyslíkaté sloučeniny boru nebo soli organických hydroxikyselin.
V patentu US 4551176 je popsáno složení bezsádrovcových cementů založené na mletém cementářském slínku bez sádrovce s měrným povrchem 150 až 3000 m2/kg, který obsahuje 5 až 95 % hmotnostních částic menších než 5 mikrometrů, 0,1 až 5 % hmotnostních sulfonovaného polyfenolátu (případně obsahujícího chinonové skupiny), 0,1 až 10 % hmotnostních sloučeniny ze skupiny hydroxidů, uhličitanů, hydrogenuhličitanů a silikátů alkalických kovů a konečně alespoň 20 % hmotnosti záměsové vody.
V CS AO 269193 je popsán vliv obsahu volného oxidu vápenatého ve slínku na vlastnosti bezsádrovcových cementů.
V CS AO 257315 jsou formulovány principy vlivu mlecích přísad na vlastnosti bezsádrovcových cementů .Ukazuje se, že mlecí přísada pro výrobu bezsádrovcových cementů musí být tvořena organickou povrchově aktivní látkou se smáčivými účinky, stálou v prostředí s pH 9 až 12 a případně rozpustnou ve vodě.
Z dalších prací vyplývají možnosti zvýšení počátečních pevností (zejména pevností po několika hodinách od zatuhnutí) bezsádrovcových cementů. Zvýšených počátečních pevností lze dosáhnout jednak optimalizací složení slínků (obsahem volného oxidu vápenatého), jak vyplývá z CS AO 269163, a jednak přídavkem triethanolaminu při zpracování bezsádrovcových cementů.
Z CS AO 253499 je známo složení pojivá na bázi silikátů, zejména na bázi cementářského slínku, prostého sádrovce, zahrnující 0,001 až 2 % hmotnostní přísady, 0,2 až 4 % hmotnostní soli nebo hydroxidu alkalického kovu, 0,2 až 3 % hmotnostní sulfonovaného polyelektrolytu a popřípadě 0,1 až 3 % hmotnostní známých regulátorů tuhnutí bezsádrovcových cementů (například kyselina boritá), k němuž se přidává 0,05 až 20 % hmotnostních oxidu křemičitého, s výhodou amorfního oxidu křemičitého z výroby křemíku nebo z výroby FeSi.
Je známo složení směsného bezsádrovcového cementu, jehož použití umožňuje dosažení vyšších počátečních pevností. Tento cement obsahuje slínek portlandského cementu prostý sádrovce o měrném povrchu 350 až 550 m2/kg, mletou hydraulicky aktivní látku, zejména vysokopecní granulovanou strusku nebo popílek (obě tyto složky jsou . umlety samostatně nebo současně za přítomnosti 0,01 až 0,1 % hmotnostního kapalné mlecí přísady, kterou je s výhodou syntetická povrchově aktivní látka se smáčivými účinky, nejvýše 20 % hmotnostních jemného amorfního oxidu křemičitého a popřípadě 0,1 až 3 % hmotnostní sulfonovaného polyelektrolytu a 0,5 až 6 % hmotnostních hydrogenuhličitanů nebo hydroxidu alkalického kovu.
Z patentu US 4 842 649 je známo složení cementu/který obsahuje 50 až 80 hmotnostních dílů portlandského cementu, 13 až 35 hmotnostních dílů popílku, 0 až 10 hmotnostních dílů metakaolinu, 0 až 6 hmotnostních dílů strusky, 1 až 5 hmotnostních dílů uhličitanu draselného nebo uhličitanu sodného a nejvýše 4 hmotnostní díly regulátoru tuhnutí, například kyseliny citrónové. Toto sádrovcové pojivo dosahuje zvýšených počátečních pevností, ale má řadu technologických nevýhod, mezi které zejména patří mimořádná citlivost vůči kolísání vodního součinitele směsi, nutnost použití praného kameniva, nutnost mimořádně dlouhého míchání směsi (až 8 až 9 minut).
Nyní bylo s překvapením zjištěno, že počáteční pevnosti bezsádrovcových cementů lze výrazně zvýšit přídavkem tepelně aktivovaných keramických surovin, případně v kombinaci s oxidem křemičitým, oxidem hlinitým a oxidem železitým.
Podstata vynálezu
Předmětem vynálezu je bezsádrovcový portlandský cement obsahující 25 až 100 % slínku portlandského nebo bílého cementu s měrným povrchem 350 až 650 m2/kg, případně do 2 % hmotnosti mlecí přísady případně do 20 % hmotnosti strusky nebo/a popílku, výhodně vysokopecní granulované strusky, případně do 50 % hmotnosti oxidu křemičitého, výhodně ve formě úletů z metalurgických provozů, případně do 20 % hmotnosti vápence, případně do 10 % hmotnosti alespoň jedné soli alkalického kovu, například uhličitanu, hydrogenuhličitanu a/nebo křemičitanu, a/nebo hydroxidu alkalického kovu a případně do 5 % hmotnosti alespoň jednoho sulfonovaného polyelektrolytu, výhodně polyfenolátu, ligninsulfonanu a sulfonovaného ligninu, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje 0,5 až 2 % hmotnosti, vztaženo na hmotnost slínku, tepelně aktivovaného keramického materiálu s vrstevnatou strukturou, obsahujícího oxid hlinitý a oxid křemičitý ve hmotnostním poměru 10:1 až 1:10, s velikostí částic menší než 150 mikrometrů.
Geopolymerní bezsádrovcový portlandský cement podle vynálezu výhodně jako tepelně aktivovaný keramický materiál s vrstevnatou strukturou obsahuje materiál ze skupiny zahrnující kaoliny, kaolinové jíly a jílovce, montmorilonitové jíly a bentonity, kaolinicko-illitové jíly, žárovzdorné jíly, cihlářské jíly, bauxitové jíly, šliky a slídy.
Geopolymerní bezsádrovcový portlandský cement podle vynálezu výhodně obsahuje 50 až 150 % hmotnosti, vztaženo na hmotnost keramického materiálu s vrstevnatou strukturou, oxidu křemičitého a/nebo oxidu hlinitého a/nebo oxidu železitého a/nebo oxidu titaničitého společně tepelně zpracovaného, popřípadě společně tepelně zpracovaných s keramickým materiálem s vrstevnatou strukturou.
Geopolymerní bezsádrovcový portlandský cement podle vynálezu výhodně obsahuje 0,5 až 20 % hmotnosti, vztaženo na hmotnost slínku, sodných a/nebo draselných živců.
Geopolymerní bezsádrovcový portlandský cement podle vynálezu výhodně obsahuje 0,5 až 20 % hmotnosti, vztaženo na hmotnost slínku, přírodních a/nebo syntetických zeolitů.
Zvýšení počáteční pevnosti cementu podle vynálezu (po 1 až 4 hodinách a po 24 hodinách) je výrazné, neboť relativní zvýšení pevnosti činí 5 až 400 % oproti dosud známým řešením. Tento cement lze produkovat ve formě jednosložkové směsi vyžadující pouze záměsovou vodu a to bud jako směs s předem vyžadující pouze záměsovou vodu a to buď jako směs s předem determinovanými vlastnost mi nebo jako pojivo, které může být modifikováno různým obsahem a typem přísad v záměsové vodě při zpracování. Cement podle vynálezu lze zpracovávat při nízkém vodním součiniteli bez újmy na dobré zpracovatelnosti. Z tohoto cementu lze připravit kaše, malty i betony. U betonů lze použít běžné kameninové přísady a písek, stejně jako celou řadu různých odpadních látek, jakými jsou například drcené struskové odpady z metalurgických výrob. Cement může být použit i pro přípravu suchých maltových směsí.
Důležitou složkou cementu jsou látky, které vznikají tepelnou aktivací keramických surovin. Při rozkladu keramických surovin může vznikat v závislosti na složení výchozích surovin a teplotě rozkladu celá řada látek. V případě kaolinitu Á12O3·2SiO2·2H2O dochází k dehydrataci a později při teplotách 700 až 800 °C ke vzniku metakaolinu Al2O3.2SiO2, který dalším zahříváním přechází na mullit. V případě montmorilonitu A12O3.4SiO2.nH20 dochází k dehydrataci na Al2O3.4SiO2, kdy původní mřížka motnmorilonitu je zachována do teplot 800 až 900 °C a později přechází na konfiguraci spinelu. Podobným způsobem se chovají i ostatní jílové minerály (například illit K2O-MgO-Al2O3-SiO2~nH2O). Produkty dehydratace jílových minerálů jsou ovlivňovány také přítomností dalších látek a to zejména přítomností Fe2O3. Tyto látky vzniklé při teplotách 700 až 1000 °C se výrazně uplatňují ve složení cementu podle vynálezu.
Kromě těchto látek vzniklých přímým rozkladem jílových minerálů jsou ve složení cementu podle vynálezu vhodné i jiné látky, které vznikly tepelnou aktivací jílových minerálů s volnými oxidy A12O3, SiO2 a Fe2O3, případně za přítomnosti některých dalších oxidů, například oxidu titaničitého.
Jako tepelně aktivované zeminy mohou být použity suroviny obsahující kaoliny, kaolinové jíly a jílovce, montmorilonitové jíly a bentonity, žárovzdorné jíly, kaolinickoillitické jíly, šliky (odpady z těžebních úprav kaolinů obsahující kromě kaolinu též slídy a oxid křemičitý), bauxitové jíly a další. Rovněž je možné použít i směsi keramických surovin s oxidem hlinitým, oxidem křemičitým a oxidem železitým, případně i s dalšími oxidy, jako například s oxidem titaničitým. Tepelná aktivace těchto přísad do cementu podle vynálezu se provádí při teplotách 500 až 1100 °C.
Při hydrataci cementu podle vynálezu dochází ke vzniku sloučenin, které mají významný vliv na počáteční pevnosti. Na rozdíl od portlandského cementu zde vznikají v důsledku alkalické aktivace jílových materiálů (ve velmi reaktivní formě dané předchozím tepelným rozkladem) sloučeniny podobné zeolitům. Jsou to sloučeniny typu Na(K)2O-A12O3.(2-4)SiO2.nH20 a další. Sloučeniny vznikající z alkalických roztoků a alumosilikátových směsí nebo minerálů mohou mít charakter hydratovaných anorganických polymerů-geopolymerů. Tyto sloučeniny byly v čisté formě popsány například v patentech US 4349386 a 4472199 v empirické formě (K,Na)n/-(Si-O2)z-Al-O2/n.wH20. Tyto sloučeniny spolu se vzniká jícím gehlenithydrátem C2ASHg a sekundárně urychleným vývojem C-S-H-fáze způsobují výrazné zvýšení počátečních pevností bezsádrovcových cementů. Je třeba uvést, že sloučeniny vznikající alkalickou aktivací jílových zemin jsou přes přítomnost alkalického kovu v molekule jedny z nejméně rozpustných látek.
Vynález bude v následující části popisu blíže objasněn pomocí konkrétních příkladů provedení bezsádrovcových cementů podle vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Na průmyslové oběhové mlýnici pro výrobu běžného portlandského cementu byl mlet cementářský slínek za přítomnosti 0,02 % hmotnostního kapalné mlecí přísady, kterou byl vodný roztok alkanolamidu kyseliny dodecylbenzensulfonové. Tento cement byl mlet za nepřítomnosti sádrovce a měl měrný povrch 430 m2/kg. Tento bezsádrovcový cement je dále označen jako produkt A (postup podle evropské patentové přihlášky 90106206.7).
Příklad 2
Z produktu A z příkladu 1 byly připraveny cementy podle vynálezu smíšením produktu A s práškovou tepelně aktivovanou keramickou surovinou a případně s dalšími látkami. Byly připraveny tyto produkty:
- produkt B: 94,34 % hmotnostního slínku + 0,02 % hmotnostního mlecí přísady + 2,82 % hmotnostního kaolinu Sedlec aktivovaného při teplotě 750 °C + 2,82 % hmotnostního úletu SiO2;
- produkt C: má stejné složení jako produkt B s výjimkou, že kaolin Sedlec je aktivovaný při teplotě 800 C;
- produkt D: má stejné složení jako produkt B s výjimkou, že kaolin Sedlec je aktivovaný při teplotě 850 ’C;
- produkt E: 97,16 % hmotnostního slínku + 0,02 % hmotnostního mlecí přísady + 2,82 hmotnostního kaolinu Sedlec aktivovaného při teplotě 800 °C;
- produkt F: 94,34 % hmotnostního slínku + 0,02 % hmotnostního mlecí přísady + 2,82 % hmotnostního kaolinu Podbořany aktivovaného při teplotě 800 °C + 2,82 % hmotnostního úletu Sio2·
Tepelná aktivace probíhala isotermním ohřevem po dobu 1 až 4 hodin a tepelně aktivovaná látka byla před homogenizací s umletým slínkem umleta, přičemž byla použita frakce částic menších než 60 mikrometrů.
Příklad 3
Z produktu A z příkladu 1 byly připraveny další produkty smíšením produktu A s tepelně aktivovaným montmorilonitickým jílem (bentonit).
Produkt G: 94,34 % hmotnostního slínku + 0,02 % mlecí přísady + 2,82 % hmotnostního bentonitu aktivovaného při teplotě 800 '°C + 2,82 % hmotnostního úletu SiO2;
produkt H: 97,76 % hmotnostního slínku + 0,02 % hmotnostního mlecí přísady + 2,82 % bentonitu aktivovaného při teplotě 800 °C;
produkt I: 94,34 % hmotnostního slínku + 0,02 % hmotnostního mlecí přísady + 2,82 % hmotnostního bentonitu aktivovaného při teplotě 800 °C + 2,82 % hmotnostního vysokopecní granulované strusky (separátně umleté na měrný povrch 350 m2/kg).
Bentonit byl tepelně aktivován isotermním ohřevem.
Přiklad 4 .
Z produktu A z příkladu 1 byly připraveny další cementy smíšením produktu A s tepelně aktivovanou látkou, kterou byl v tomto případě těžební produkt z úpravy kaolinů - šlika. Tento produkt obsahuje chemicky 57 % hmotnostních SiO2 a 29 % hmotnostních A12O3, jakož i další oxidy. Mineralogicky tento produkt především obsahuje kaolin, křemen a slídu. Šlika obsahuje 98 % hmotnostních částic menších než 90 mikrometrů. Byl připraven produkt J, který obsahuje 97,16 % hmotnostních slínku + 0,02 % hmotnostního mlecí přísady +2,82 % hmotnostního šliky aktivované při teplotě 800 °C.
Příklad 5
Z produktu A byl připraven další produkt smíšením s tepelně aktivovaným kameninovým illitickým jílem. Takto byl připraven produkt K obsahující 94,43 % hmotnostního slínku + 0,02 % hmotnostního mlecí přísady + 2,82 % hmotnostního kameninového jílu aktivovaného při teplotě 800 °C + 2,82 % hmotnostního úletu SiO2. Kameninový jíl byl po tepelné aktivaci rozemlet, přičemž byla použita frakce částic menších než 100 mikrometrů.
Příklad 6
Z produktů A až K byly připraveny volně tekuté kaše s w = 0,25. Při jejich přípravě byly v záměsové vodě rozpuštěny přísady nahrazující působení sádrovce, tvořené uhličitanem draselným a sulfonovaným polyfenolátem sodnoželezitým nebo ligninsulfonanem prostým monosacharidů. Koncentrace těchto přísad jsou vztaženy na hmotnost umletého slínku obsaženého v jednotlivých produktech. U kaší byl stanoven počátek tuhnutí a časový průběh pevností v tlaku.
Příklad 7
Z produktů B až F podle příkladu 2 byly připraveny kaše postupem podle příkladu 6. Vlastnosti těchto kaší jsou uvedeny v tabulce 1.
Tabulka 1
| Přísady rozpuš- Produkt Počátek | Pevnost v tlaku (MPa) po za- . | |||||||
| těné v záměsové vodě (vztaženo na hmotnost slínku v cementu) | tuhnutí | |||||||
| 3.h | tuhnutí | 56 dnů | ||||||
| (min; | ) . 2 h | |||||||
| 4.h 5 | .h 14.dnů | |||||||
| 0,47 % hmotnostího sulfonovaného póly- | B | 60 | 3,2 | 7,8 | 12,8 | 23,5 | — | |
| fenolátu + 1,8 % uhličitanu draselného | ||||||||
| stejné složení | C | 55 | 3,2 | 7,0 | 13,4 | 23,3 | 80,2 | — |
| stejné složení | D | 50 | 3,2 | 5,4 | 10,8 | 18,4 | — | — |
| 0,47 % hmotnostního sulfonovaného polyfenolátu + 2,82 % hmotnostního uhličitanu draselného | C | 40 | 4,5 | 10,2 | 21,2 | 25,5 | — | 120,1 |
| stejné složení | E | 80 | 4,0 | 6,9 | 12,8 | 16,3 | — | 102,0 |
| stejné složení | F . | 45 | 5,0 | 17,2 | 22,1 | 31,2 | 81,2 | 100,2 |
| Příklad 8 | ||||||||
| Z produktů G a | H Z | příkladu 2 | byly připraveny | kaše | postupem | |||
| podle příkladu 6. Vlastnosti kaší jsou uvedeny | v tabulce | 2. | ||||||
| Tabulka 2 | ||||||||
| Přísady rozpuš- Produkt | Počátek | Pevnost v | tlaku | (MPa) | po za- | |||
| těné v záměsové | tuhnutí | |||||||
| vodě (vztaženo | (min; | 1 | tuhnutí | |||||
| na hmotnost | ||||||||
| 2.h | 3.h | 4 .h | 5.h | 14 dní | 56 dní | |||
| slínku v cementu) | ||||||||
| 0,47 % hmotnostního sulfonovaného polyfenolátu + 2,82 % uhličitanu draselného | G | 40 | 5,0 | 11,0 | 24,0 | MB | 56,0 | |
| stejné složení | H | 40 | 7,2 | 14,2 | 24,0 | — | 60,2 | 95,0 |
| stejné složení | I | 40 | 4,5 | 10,1 | 19,2 | 25, | 0 - | 93,0 |
Příklad 9 % Z produktu J podle příkladu 2 byla připravena kaše postupem podle příkladu 6. kaše měla počátek tuhnutí po 40 minutách a dosahovala pevnosti v tlaku po zatuhnutí po 2 hodinách 7,1 MPa, po třech hodinách 15,1 MPa, po 4 hodinách 21,1 MPa, po 5 hodinách 25,1 MPa a po 56 dnech 95 MPa.
Příklad 10 .
Z produktu K podle příkladu 2 byly postupem podle příkladu 6 připraveny kaše. Vlastnosti kaší jsou uvedeny v tabulce 3.
Tabulka 3
| Přísady rozpuš- | Produkt Počátek | Pevnost v tlaku (MPa) po za- |
| těné v záměsové | tuhnutí | |
| vodě (vztaženo | (min) | tuhnutí |
| na hmotnost | — | |
| slínku v cementu! | 2.h 3.h 4.h 14.dnů 56.dnů |
0,47 % hmotnostních sulfonovaného polyfenolátu + 2,82 % hmotnostního uhli-
| čitanu draselného | K | 60 | 7,2 | 27,1 | 30,4 | — | 114,0 |
| 1,12 % hmotnostního ligninsulfonanu sodného + 2,82 % hmotnostního uhličitanu draselného | K | 100 | 8,2 | 15,5 | ' 25,1 | 76,2 | 124,0 |
Příklad 11
Byl proveden kontrolní pokus postupem podle patentu US 4551176, kdy byla připravena kaše s w = 0,25. Jako přísady byly použity: 0,4 % hmotnostního sulfonovaného polyfenolátu sodnoželezitého a 1 % hmotnostní uhličitanu draselného, počítáno na hmotnost cementu. Jako bezsádrovcový cement byl použit produkt A podle příkladu 1. Koncentrace přísad byla zvolena na základě optimalizace všech vlastností kaše (počátek tuhnutí + maximální tekutost kaše + vysoké počáteční pevnosti). Připravovaná kaše měla počátek tuhnutí 110 minut, pevnost v tlaku po 2 h po zatuhnutí 3,5 MPa, po 3 h po zatuhnutí 5,2 MPa, po 4 h po zatuhnutí 7,2 MPa, po 5 h po zatuhnutí 13 MPa a po 56 dnech dosáhla pevnost 93 MPa.
Příklad 12 .
Byl proveden další kontrolní pokus za použití postupu podle patentu US 4551176, kdy byla připravena kaše s w = 0,25. Jako cement byl použit produkt A podle příkladu 1 a jako přísady byly použity: 0,5 % hmotnostního sulfonovaného polyfenolátu a 3 % hmotnostní uhličitanu draselného, počítáno na hmotnost cementu. Tato kaše měla ve srovnání s kašemi připravenými ze směsí podle vynálezu zhoršené reologické vlastnosti (neměla volně tekutý charakter) . Bylo dosaženo pevnosti v tlaku po 2 h po zatuhnutí 3,3 MPa, po 3 h po zatuhnutí 7,4 MPa a po 4 h po zatuhnutí 16,1 MPa; po 56 dnech od zatuhnutí činila pevnost v tlaku 91 MPa.
Příklad 13
Byl proveden kontrolní pokus podle patentů US 3689294 a 4168985, kdy byla připravena kaše s w = 0,25. Jako přísady byly použity: 1,2 % hmotnostního uhličitanu draselného a 1 % hmotnostní ligninsulfonanu sodného prostého monosacharidů, vztaženo na hmotnost cementu.-Jako cement byl použit produkt A z příkladu 1. Koncentrace přísad odpovídala optimálnímu kompromisu vlastností kaše (počátek tuhnutí + maximální tekutost + vysoké počáteční pevnosti). Kaše měla počátek tuhnutí 75 minut a dosáhla pevnosti v tlaku po 2 h od zatuhnutí 3,1 MPa, po 3 h od zatuhnutí 4,1 MPa, po 4 h od zatuhnutí 6,1 MPa a po 5 h od zatuhnutí 6,4 MPa a konečně po 56 dnech 91 MPa.
Příklad 14
Byly provedeny další kontrolní pokusy podle, patentů US 3689294 a 4168985 s kaší mající w = 0,25, přičemž byly použity přísady: 1,2 % hmotnostního ligninsulfonanu sodného prostého monosacharidů a 3 % hmotnostní uhličitanu draselného. Počátek tuhnutí kaše byl po 60 minutách, přičemž bylo dosaženo pevností v tlaku: po 2 h od zatuhnutí 6,3 MPa, po 3 h od zatuhnutí 9,4 MPa, po 4 h od zatuhnutí 16,3 MPa a po 5 hodinách od zatuhnutí 19,2 MPa a konečně po 56 dnech od zatuhnutí 70 MPa. Kaše neměla volně tekutý charakter. .
Z výsledků kontrolních pokusů, zejména podle patentů US 3689294 a 4168985, a postupů podle vynálezu vyplývá, že postupem podle vynálezu lze dosáhnout výrazného zvýšení krátkodobých i dlouhodobých pevností. Zvýšení krátkodobých pevností po 4 h od zatuhnutí činí asi 20 až 400 %, zatímco zvýšení dlouhodobých pevností činí 5 až 35 %. Dosažené výsledky jsou ovlivňovány jednak teplotou použitou při tepelné aktivaci keramických surovin (optimální teplota je 800 °C) a jednak typem keramické suroviny.
Příklad 15
Slínek používaný pro výrobu portlandského cementu byl umlet za přítomnosti 0,05 % hmotnosti kyseliny dodecylbenzensulfonové na měrný povrch 510 m2/kg. Do tohoto cementu bylo přimíšeno množství bentonitu odpovídající 3 % hmotnosti, přičemž tento bentonit byl aktivován při teplotě 800 °C. Při přípravě kaše (w = 0,25) bylo v záměsové vodě rozpuštěno 0,5 % hmotnosti sulfonovaného polyfenolátu sodnoželezitého a 3 % hmotnosti potaše, vztaženo na hmotnost cementu. Počátek tuhnutí volně tekuté kaše nastal po 60 minutách. Kaše dosáhla po 2 hodinách od zatuhnutí pevnosti v tlaku 7 MPa, po 3 hodinách 17,5 MPa, po 4 hodinách 26,5 MPa, po 10 dnech 60 MPa, po 40 dnech 110 MPa a po 56 dnech 123 MPa.
Příklad 16
Na průmyslové oběhové mlýnici byl umlet slínek se 3 % hmotnosti vysokopecní granulované strusky za přítomnosti 0,025 % hmotnosti mlecí přísady, kterou byl vodný roztok alkanolamidu kyseliny dodecylbenzensulfonové. Tento cement byl umlet za nepřítomnosti sádrovce a je označen jako produkt AA.
Z produktu AA připraveného výše uvedeným způsobem byly připraveny další produkty a to smíšením produktu AA a dalších pevných látek. Byly připraveny dva základní typy produktů. První typ produktů (produkty Ml, NI, Ol, Pl, Rl, SI a TI) měly složení: 89,67 % hmotnosti slínku, 0,025 % hmotnosti mlecí přísady, 1 % hmotnosti ligninsulfonanu (různého typu u jednotlivých produktů Ml až TI), 3,5 % hmotnosti úletu SiO2, 2,8 % hmotnosti K2CO3 a 3 % hmotnosti strusky. První typ produktu odpovídá postupu podle evropské patentové přihlášky 90108901_ a byl připraven pro kontrolní pokusy. Druhý typ produktů (produkty M2, N2, 02, P2,
R2, S2 a T2) měl složení: 86,67 % hmotnosti slínku, 0,025 % hmotnosti mlecí přísady, 1 % hmotnosti ligninsulfonanu (různého typu u jednotlivých produktů M2 až T2), 3,5 % úletu SiO2, 2,8 % hmotnosti K2CO3, 3 % hmotnosti bentonitu aktivovaného při teplotě 800 °C a 3 % hmotnosti strusky. Produkt Ml a M2 obsahoval čistý vysokomolekulární ligninsulfonan sodný. Produkt NI a N2 obsahoval čistý, desulfonovaný a frakcionovaný ligninsulfonan sodný. Produkt Ol a 02 obsahoval čistý, částečně desulfonovaný, frakcionovaný ligninsulfonan sodný s vyšším stupněm sulfonace. Produkt Pl a P2 obsahoval čistý ligninsulfonan sodný prostý monosacharidů. Produkt Rl a R2 obsahoval čistý ligninsulfonan sodný prostý monosacharidů s vyšším stupněm sulfonace. Produkt SI a S2 obsahoval čistý, částečně desulfonovaný frakcionovaný vysokomolekulární ligninsulfonan sodný. Produkt TI a T2 obsahoval sodnou sůl oxyligninu.
Příklad 17
Z jednotlivých produktů Ml až TI a M2 až T2 byly připraveny malty s nízkým vodním součinitelem a dobrou zpracovatelností. Jako písek byl použit křemičitý písek s plynulou granulometrií v poměru 3:1 a vodní součinitel činil 0,31. U těchto malt byl sledován počátek tuhnutí a časový vývoj pevnosti.
Příklad 18
Malty připravené podle příkladu 17 z produktů Ml až TI a M2 až T2 mají vlastnosti uvedené v tabulce 4.
Tabulka 4
| Produkt | Doba zpracovatelnosti (min) | Pevnost v tlaku od okamžiku přípravy | ||
| 4 h | 24 h | 28 dní | ||
| Ml | 35 | 4,0 | 28,4 | 44,3 |
| M2 · | 40 | 6,1 | 35,7 | 51,7 |
| NI | 25 | 9,3 | 45,0 | 64,9 |
Tabulka 4 (pokračování)
| N2 | 35 | 14,8 | 51,5 | 76,3 |
| 01 | 20 | 11,6 | 42,05 | 58,1 |
| 02 | 35 | 15,5 | 49,8 | 65,3 |
| PÍ | 25 | 12,5 | 45,0 | 67,9 |
| P2 | 30 | 15,9 | 50,5 | 81,1. |
| R1 | 25 | 8,7 | 40,0 | 65,5 |
| R2 | 35 | 12,7 | 47,4 | 76,1 |
| S1 | 15 | 6,5 | 41,9 | 57,6 |
| S2 | 25 | 11,6 | 45,8 | 63,4 |
| TI | 5 | 12,0 | 44,5 | 59,1 |
| T2 | 16 | 16,5 | 49,5 | 71,3 |
Příklad 19 Slínek z cementárny Čížkovice byl mlet s kapalnou mlecí přísadou v koncentraci 0,04 % hmotnosti na měrný povrch 630 m2/kg. Tento cement byl za sucha zhomogenizován s 0,75 % směsi práškového sulfonovaného polyfenolátu a sodné soli oxyligninu (v poměru 1:1) a dále s 2,7 % hmotnosti práškového K2CO3, 3 % hmotnosti úletu SiO2 a 3 % hmotnosti šliky (popsané v příkladu 4) tepelně aktivované při teplotě 800 °C. Tento cement byl označen jako produkt U.
Příklad 20 ·
Produkt U byl zpracován na maltu postupem popsaným v příkladu 17. Tato malta dosáhla následujících vlastností: doba zpracovatelnosti 115 minut; pevnost v tlaku 4 hodiny od zatuhnutí: 35,8 MPa, 6 hodin od zatuhnutí: 40,4 MPa, 24 hodin od zatuhnutí: 59,16 MPa, 28 dní od zatuhnutí: 97,0 MPa a 56 dní od zatuhnutí: 111,7 MPa.
Příklad 21
Z produktu U připraveného postupem podle příkladu 19 byl připraven beton s konzistencí 90 mm sednutí kužele (Abrams). Beton mel následující složeni: 450 kg cementu na m betonu, drobné těžené kamenivo-frakce 0-4 mm (Káznějov), těžené kamenivo-frakce 4-8 (Petržalka), těžené kamenivo-frakce 8-16 (Zbečno) a drcené kamenivo-frakce 8-16 (Předonín). Doba zpracovatelnosti betonové směsi byla 90 minut. Pevnost v tlaku po 4 hodinách od zatuhnutí byla 37,15 MPa, po 24 hodinách od zatuhnutí činila tato pevnost 64,9 MPa a po 28 dnech od zatuhnutí činila 104,15 MPa. Průměrná objemová hmotnost betonu byla 2497 kg/m3.
Příklad 22
Z běžné produkce bezsádrovcového portlandského cementu cementárny Prachovice (produkt AAA), který měl měrný povrch ÍB0 m2/kg byl připraven produkt V. Tento produkt V byl připraven smíšením produktu AAA za sucha s práškovými látkami. Složení produktu V bylo: 90,555 % hmotnosti slínku, 0,025 % hmotnosti mlecí přísady, 0,7 % hmotnosti sulfonovaného .polyfenolátu sodno-železitého, 2,72 % hmotnosti K2CO3, 3 % hmotnosti úletu SiO2 a 3 % kameninového illitického jílu aktivovaného při teplotě 800 °C. Dále byl z produktu AAA připraven produkt W, který neobsahoval kameninový jíl a měl složení: 93,555 % hmotnosti slínku, 0,025 % hmotnosti mlecí přísady, 0,7 % hmotnosti sulfonovaného polyfenolátu sodno-železitého, 2,72 % hmotnosti K2CO3 a 3 % hmotnosti úletu SiO2. .
Příklad 23
Z produktů V a W byly připraveny malty postupem podle příkladu 17. Dosažené výsledky jsou uvedeny v tabulce 5.
Tabulka 5
| Produkt | Obj emová hmotnost kg/m3 | Pevnost v ' 4.,5 h | tlaku (MPa) od doby přípravy: | |
| 24 h | 28 dní | |||
| V (podle vynálezu | 2340 | 22,2 | 52,3 | 87,9 |
| w (kontrolní) | 2350 | 16,9 | 44,8 | 59,6 |
| Tělesa byla | . uložena po | dobu 24 hodin | při teplotě 20 | °C a relativ- |
ní vlhkosti 95 % a po 24 hodinách byla tělesa vložena do vodního uložení s teplotou 20 °C.
Příklad 24 .
Z produktů V a W, připravených podle příkladu 22 byly připraveny vysprávkové mikrobetony plastické konsistence z kameniva frakce 0-4 mm (Chlum u Třeboně), které bylo smíšeno s drceným dolomitickým vápencem frakce 2-5 mm z lokality V. Hydčice. Malty byly ihned po výrobě uloženy do prostředí o teplotě -15 °C. Mikrobetony byly zkoušeny v termínech 24 hodin, 20 dnů a 28 dnů. Tělesa byla před vlastní zkouškou vyjmuta z klimatizovaného prostoru (s teplotou -15 °C) a vložena do vodní lázně o teplotě 20 °C a ponechána 120 minut, načež byla ponechána po dobu 30 minut pod vlhkou tkaninou při teplotě 20 °C. Získané výsledky jsou uvedeny v tabulce 6.
Tabulka 6
| Produkt | Pevnost v tlaku 24 h 20 dnů | (MPa) 28 dnů | Pevnost v ohybu (MPa) 24 h 20 dnů 28 dnů |
| V (podle vynálezu) | 14,0 35,7 | 38,9 | 3,2 6,3 6,7 |
Tabulka 6 (pokračování)
W (kontrolní postup podle patentové .
přihlášky EP 90108901.1) 8,3 30,1
32,3 1,62 4,6 5,1
Příklad 25
Z produktu AAA (viz příklad 22) byl připraven produkt X a to smíšením za sucha produktu AAA s některými pevnými práškovými látkami. Produkt X měl složení: 91,575 % slínku, 0,2 % sulfonovaného polyfenolátu sodno-železitého, 2,7 % Na2CO3, 2 % úletu SiO2 a 3,5 % aktivované směsi (směs kaolinu Premier vypáleného s amorfním SiO2 v poměru 3:1 /hmot./ při teplotě 850 °C).
Příklad 26
Z produktu X byla připravena malta pro rychlé opravy vozovek. Počátek tuhnutí vysprávkové malty byl 18 až 20 minut. Pevnost po 4 hodinách od rozmíchání byla 19,7 MPa. Přídržnost k podkladnímu betonu (B50) po 22 dnech v prostém tahu byla 3,1 MPa a po 56 dnech tato přídržnost činila 3,4 MPa.
Příklad 27 .
Z produkce běžné výroby bezsádrovcového cementu (produkt AAA podle příkladu 22) byl připraven produkt Y. Tento produkt Y obsahoval: 96,77 % slínku, 0,025 % mlecí přísady, 1,2 % práškového plastifikátoru (Mighty), 2,5 % Na2CO3, 4,5 % cihlářské hlíny aktivované při teplotě 870 °C (frakce pod 0,15 mm). Produkt Y byl připraven smíšením všech složek za sucha.
Příklad 28
Z produktu Y byla připravena směs pro stříkaný mikrobeton, která obsahovala směs drobného těženého kameniva frakce 0-4 mm. Počátek tuhnutí směsi byl 5 minut a pevnost v tlaku po 12,5 hodinách činila 13,8 MPa.
Příklad 29 .
V dalších testech byl připraven produkt Zl. Nejprve byla připravena směs kaolinu, šliky (viz příklad 4) a SiO2 v objemovém poměru 1:1:1 a ta byla za přítomnosti TiO2 tepelně aktivována. Takto připravená směs byla smíchána v množství 3,1 % se slínkem z cementárny- Čížkovice, který byl umlet na měrný povrch 395 m2/kg za přítomnosti kapalné mlecí přísady ethylenglykolu v množství 0,09 % hmotnosti.
Přiklad 30
Z produktu Z1 byla připravena malta. Produkt Z1 byl smíšen s roztokem, obsahujícím 0,5 % hmotnosti sulfonovaného polyfenolátu, 0,2 % hmotnosti oxyligninu sodného a 3 % K2CO3 (vztaženo na hmotnost produktu Zl) ve vodě. Do takto připravené cementové kaše byl vmíchán drcený bílý korund s maximálním zrnem 5 mm ve hmotnostním poměru k cementu 1:3. Takto připravená malta dosáhla po 56 dnech uložení ve vodě s teplotou 20 °C pevnosti 157 MPa (v tlaku) a pevnosti v tahu za ohybu 18,9 MPa.
Příklad 31
U produktu V (podle příkladu 22) byly na standardních maltách (1:3) stanoveny komparativní metodou obj emové změny a tyto změny byly porovnány s objemovými změnami na standardních maltách (opět 1:3) z portlandského cementu PC 400. Po 28 dnech při vodním uložení dosáhly malty z produktu V (podle vynálezu) 60 až 70 % hodnot smrštění malt ze standardního PC 400. ’
Příklad 32
Z běžné produkce bezsádrovcového cementu v cementárně Prachovice (produkt AAA) byl připraven produkt Z2. Produkt AAA byl za sucha smíšen s dalšími práškovitými látkami a celkově obsahoval: 89,775 % slínku, 0,025 % mlecí přísady, 2,8 % K2CO3, 0,7 % sulfonovaného polyfenolátu, 1,5 % úletu SiO2 a 5 % tepelně aktivované kaolinitické šliky (viz příklad 4) při teplotě 820 °C. Dále byl připraven produkt Z2A, který obsahoval 85,775 % slínku, 0,0025 % mlecí přísady, 2,8 % K2CO3, 0,7 % sulfonovaného polyfenolátu, 1,5 % úletu SiO2, 5 % tepelně aktivované kaolinitické šliky a 4 % sádrovce.
Příklad 33
Z produktu Z2 byly připraveny malty z reálného drobného těženého kameniva lokality Halámky frakce 0-4 mm. Malta měla poměr míšení cement:kamenivo 1:3 při vodním součiniteli 0,30. Na takto připravených maltách byla sledována změna plasticity metodou rozlití kužele na setřásacím stolku (postup podle ČSN 722441) v závislosti na čase. Tato zkouška poskytla tyto výsledky: rozlití malty: 5 minut po ukončení výroby =16,5 cm; 20 minut po ukončení výroby = 17 cm; 40 minut po ukončení výroby = 16,5 cm; 50 minut po ukončení výroby = 13,5 cm; 60 minut po ukončení výroby = 1 cm. Malta zatuhla po 90 minutách. Podobně jako z produktu Z2 byla připravena stejná malta z produktu Z2A. tato malta měla po 20 minutách minimální rozlití. V daném případě se negativně projevuje přítomnost sádrovce na reologické vlastnosti malty.
Příklad 34 .
Z malty připravené podle příkladu 33 (z produktu Z2) byla vyrobena tělesa o rozměrech 40.40.160 mm a tato tělesa byla podrobena zkoušce pevnosti v tahu za ohybu a v tlaku. Tělesa byla po výrobě uložena v prostředí s relativní vlhkostí 95 % a teplo tou 20 °C. 5,5 hodiny od přípravy bylo dosaženo pevnosti v tahu za ohybu 3,32 MPa a pevnosti v tlaku 16,5 MPa. Po 24 hodinách činila pevnost v tahu za ohybu 8,51 MPa a pevnost v tlaku 45,7 MPa. Průměrná objemová hmotnost malty byla po 24 hodinách 2402 kg/m3.
Příklad 35
Z běžné produkce směsného bezsádrovcového cementu v cementárně Prachovice (produkt AA z příkladu 15) byl připraven produkt Z3. Tento produkt obsahoval: 89,74 % produktu AA, 0,73 % sulfonováného polyfenolátu ve směsi s odvápněným ligninsulfonanem (v poměru 1:1), 2,88 % alkalického uhličitanu, 3,32 % úletu SiO2, 3,33 % bentonitu tepelně aktivovaného při teplotě 790 °C.
Příklad 36
Z produktu Z2 připraveného podle příkladu 35 byla připravena reálná malta (1:3) za použití drobného těženého kameniva Postoloprty frakce 0-4 mm. Malty byly připraveny při vodním součiniteli w = 0,29. Počátek tuhnutí malt byl 100 minut. Pevnost v tlaku po 5,5 hodině od výroby činila 18,5 MPa a po 24 hodinách od výroby tato pevnost činila 54,5 MPa. Objemová hmotnost malt po 24 hodinách uložení ve vodě činila 2425 kg/m3.
Příklad 37
Z běžné produkce bezsádrovcového portlandského cementu v cementárně Prachovice (produkt AAA z příkladu 22) byl připraven produkt Z4. Produkt AAA byl za sucha smíchán s 3,5 % hmotnosti (vztaženo na hmotnost cementu) přírodního zeolitu, 2,5 % práškového K2CO3 a 0,7 % práškového polyfenolátu sodno-železitého a 5 % SiO2.
Příklad 38
Z produktu Z4 připraveného podle příkladu 37 byla připravena kaše s w = 0,23, která měla počátek tuhnutí 100 minut a dobu tuhnutí 105 minut (Vicat). Z produktu Z4 byla připravena standardní malta (1:3; křemičitý písek) pro stanovení vaznosti cementu. Malta byla zpracována při w = 0,31 (rozlití 14,5 cm). Připravená malta měla zpracovatelnost 80 minut. Bylo dosaženo těchto pevností v tlaku: po 4 hodinách od zatuhnutí =22 MPa; po 24 hodinách od zatuhnutí - 48,2 MPa; po 3 dnech od zatuhnutí - 60,2 MPa; po 28 dnech od zatuhnutí - 85,4 MPa a po 56 dnech od zatuhnutí - 97,4 MPa.
Příklad 39
Z produktu Z4 připraveného podle příkladu 37 byl připraven O beton následujícího složení (počítáno na 1 cm betonu): 400 kg cementu (produkt Z4), těžené kamenivo Káznějov frakce 0-4 mm a těžené kamenivo Zbečno frakce 8-16 mm. Vodní součinitel betonu byl 0,30. Zpracovatelnost betonu byla 6 sekund VeBe.
Příklad 40 .
Z běžné produkce bezsádrovcového portlandského cementu (produkt AAA z příkladu 22) byl připraven cement podle vynálezu smícháním produktu AAA s 0,71 % hmotnosti směsi sulfonovaného polyfenolátu se sušinou odvápněného sulfitového výluhu a kyseliny citrónové, 2,6 % alkalického uhličitanu a 2,9 % úletu SÍO2 a 5 % tepelně aktivované směsi kaolinu s jemně mletým SiO2 při teplotě 780 °C (vše počítáno na hmotnost cementu podle vynálezu). Tento produkt byl označen jako Z5.
Příklad 41
Produkt Z5 (podle příkladu 40) byl zpracován ve formě standardní malty (cement:písek 1:3) s pískem podle DIN 1164 při vodním součiniteli w = 0,31. U této malty byla stanovena objemová hmotnost po 4 hodinách od výroby 2390 kg/m3 a dále byla stanovena pevnost v tahu za ohybu a pevnost v tlaku na tělesech o rozměrech 40.40.160 mm. Pevnost byla stanovena po 5 hodinách od výroby těles, přičemž pevnost v tlaku činila 20,15 MPa a pevnost v tahu za ohybu činila 6,0 MPa. Po 24 hodinách od výroby bylo dosaženo pevnosti v tahu za ohybu 14,2 MPa a pevnosti v tlaku 46,8 MPa.
Příklad 42
Z běžné produkce bezsádrovcového cementu v cementárně (produkt AA podle příkladu 15) · byl připraven cement podle vynálezu postupem podle příkladu 40. Tento produkt Z6 obsahoval jako tepelně aktivovanou složku směs odpadní šliky z úpraven kaolinu a konvertorového prachu (který obsahoval 43 % hmotnosti Fe2O3).
Příklad 43
Produkt Z6 byl zpracován stejným způsobem jako v příkladu 41 na maltu za použití písku DIN. Bylo dosaženo objemové hmotnosti 2363 kg/m3. Po 5 hodinách od výroby byla stanovena pevnost v tahu za ohybu 6,6 MPa a pevnost v tlaku 25,6 MPa. Po 3 dnech od výroby bylo dosaženo pevnosti v ohybu 15,5 MPa a pevnosti v tlaku 62,4 MPa.
Příklad 44
Z cementu z běžné produkce bezsádrovcového cementu (produkt AAA z příkladu 22) byl připraven cement podle vynálezu, který obsahoval 90,665 % slínku, 0,025 % mlecí přísady, 2,88 % K2CO3, 2,22 % tepelně aktivované směsi šliky s konvertorovým prachem (který obsahoval 43 %Fe2O3) v Hmotnostním poměru 1:1, 0,66 % soli oxyligninu, 0,22 % kondenzátu fenolů se sulfonovaným beta-naftolem a 3,33 % popílku z elektrárenských filtrů. Tento produkt byl označen jako Z7.
Příklad 45
Produkt Z7 byl zpracován ve formě reálné malty, přičemž bylo použito poměru cementu k písku 1:3,2. Dále bylo použito drobné těžené kamenivo frakce 0-4 mm z lokality Chlum u Třeboně. Připravená malta měla plasticky tekutý charakter. Po výrobě byla malta vložena do prostředí s teplotou 35 °C. Pevnost malty po 6 hodinách od výroby dosáhla 35,2 MPa (v tlaku).
Příklad 46
Portlandský slínek byl mlet za přísady 0,03 % triethanolaminu na měrný povrch 395 m2/kg. Tento produkt byl smíchán s 5 % hmotnosti tepelně aktivované látky. Tato látka byla tvořena. 16 % vazných jílů, 25,5 % plavených ,kaolinů, 50 % živcového pegmatitu a zbytek do 100 % byl tvořen křemenným pískem, lupkem, mastkem a pálenými střepy. Tento produkt byl označen jako Z8.
Příklad 47 . Z produktu Z8 podle příkladu 46 byla připravena těsnicí směs, přičemž v záměsové vodě bylo rozpuštěno 0,7 % hmotnosti· NaOH (vztaženo na produkt Z8) a 0,5 % sulfonovaného polyfenolátu a ligninsulfonanu sodného. Počátek tuhnutí směsi byl po 12 minutách a doba tuhnutí činila 14 minut.
Claims (5)
1. Geopolymerní bezsádrovcový portlandský cement obsahující 25 až 100 % slínku portlandského nebo bílého cementu s měrným povrchem 350 až 650 m2/kg, případně do 2 % hmotnosti mlecí přísady, případně do 20 % hmotnosti strusky nebo/a popílku, výhodně vysokopecní granulované strusky, případně do 50 % hmotnosti oxidu křemičitého, výhodně ve formě úletů z metalurgických provozů, případně do 20 % hmotnosti vápence, případně do 10 % hmotnosti alespoň jedné soli alkalického kovu, například uhličitanu, hydrogenuhličitanu a/nebo křemičitanu, a/nebo hydroxidu alkalického kovu a případně do 5 % hmotnosti alespoň jednoho sulfonovaného polyelektrolytu, výhodně polyfenolátu, ligninsulfonanu a sulfonovaného ligninu, vyznačený tím, že obsahuje 0,5 až 2 % hmotnosti, vztaženo na hmotnost slínku, tepelně aktivovaného keramického materiálu s vrstevnatou strukturou, obsahujícího oxid hlinitý a oxid křemičitý ve hmotnostním poměru 10:1 až 1:10, s velikostí částic menší než 150 mikrometrů .
2. Geopolymerní bezsádrovcový portlandský cement podle nároku 1, vyznačený tím, že jako tepelně aktivovaný keramický materiál s vrstevnatou strukturou obsahuje materiál ze skupiny zahrnující kaoliny, kaolinové jíly a jílovce, montmorilonitové jíly a bentonity, kaolinicko-illitové jíly, žárovzdorné jíly, cihlářské jíly, bauxitové jíly, šliky a slídy. .
3. Geopolymerní bezsádrovcový portlandský . cement podle nároků 1 a 2, vyznačený tím, že obsahuje 50 až 150 % hmotnosti, vztaženo na hmotnost keramického materiálu s vrstevnatou strukturou, oxidu křemičitého a/nebo oxidu hlinitého a/nebo oxidu železitého a/nebo oxidu titaničitého společně tepelně zpracovaného, popřípadě společně tepelně zpracovaných s keramickým materiálem s vrstevnatou strukturou.
4. Geopolymerní bezsádrovcový portlandský cement podle nároků 1 až 3, vyznačený tím, že obsahuje 0,5 až 20 % hmotnosti, vztaženo na hmotnost slínku, sodných a/nebo draselných živců.
5. Geopolymerní bezsádrovcový portlandský cement podle nároků 1 až 4, vyznačený tím, že obsahuje 0,5 až 20 % hmotnosti, vztaženo na hmotnost slínku, přírodních a/nebo syntetických zeolitů.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS9197A CS277371B6 (cs) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | Geopolymerní bezsádrovcový portlandský cement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS9197A CS277371B6 (cs) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | Geopolymerní bezsádrovcový portlandský cement |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS9791A3 CS9791A3 (en) | 1992-08-12 |
| CS277371B6 true CS277371B6 (cs) | 1993-01-13 |
Family
ID=5332514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS9197A CS277371B6 (cs) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | Geopolymerní bezsádrovcový portlandský cement |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS277371B6 (cs) |
-
1991
- 1991-01-17 CS CS9197A patent/CS277371B6/cs not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS9791A3 (en) | 1992-08-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1129444A (en) | Portland cement fly ash aggregate concretes | |
| US6221148B1 (en) | Manufacture of improved metakaolin by grinding and use in cement-based composites and alkali-activated systems | |
| US5693137A (en) | Use of alumina clay with cement fly ash mixtures | |
| EP2658823B1 (en) | Lightweight fly ash based composition | |
| US10336652B2 (en) | Enhancing calcined clay use with inorganic binders | |
| AU2011352932B2 (en) | Method for in-situ manufacture of a lightweight fly ash based aggregate | |
| CZ20004830A3 (cs) | Aktivované aluminosilikátové pojivo | |
| CS259505B2 (en) | Bonding agent for mortars and concrete mixtures | |
| AU2011352932A1 (en) | Method for in-situ manufacture of a lightweight fly ash based aggregate | |
| JP2005537208A (ja) | 高速凝結性セメント組成物 | |
| US20030159624A1 (en) | Cementitious material | |
| US20140144350A1 (en) | Hydraulic binder | |
| CS276229B6 (en) | Composite gypsum-free portland cement | |
| EP1561736A1 (en) | Method for preparing a building material | |
| EP4067321B1 (en) | Cement comprising cement clinker and a pozzolanic-type supplementary cementitious material | |
| CS277371B6 (cs) | Geopolymerní bezsádrovcový portlandský cement | |
| CZ283459B6 (cs) | Směs pro žárovzdorné účely | |
| US3717488A (en) | Hydration of silicates | |
| CZ289735B6 (cs) | Alkalicky aktivované pojivo na bázi latentně hydraulicky aktivních látek | |
| KR100658965B1 (ko) | 시멘트 혼화재 및 그것을 사용한 시멘트 조성물 | |
| SU1761728A1 (ru) | Керамзитобетонна смесь | |
| JPH0313182B2 (cs) | ||
| WO2009075598A1 (fr) | Liant imperméable à base de gypse - gypsovit | |
| CZ18784U1 (cs) | Smes - regulant pocátku tuhnutí cementu na bázi cementárského slínku | |
| CZ294810B6 (cs) | Pojivo na bázi cementářského slínku s regulovatelným počátkem tuhnutí |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| IF00 | In force as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20100117 |