CZ2007269A3 - Popílkový beton - Google Patents

Popílkový beton Download PDF

Info

Publication number
CZ2007269A3
CZ2007269A3 CZ20070269A CZ2007269A CZ2007269A3 CZ 2007269 A3 CZ2007269 A3 CZ 2007269A3 CZ 20070269 A CZ20070269 A CZ 20070269A CZ 2007269 A CZ2007269 A CZ 2007269A CZ 2007269 A3 CZ2007269 A3 CZ 2007269A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
fly ash
weight
water
mixture
concrete
Prior art date
Application number
CZ20070269A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ304412B6 (cs
Inventor
Šulc@Rostislav
Doležal@Josef
Škvára@František
Svoboda@Pavel
Myšková@Lenka
Strnad@Tomáš
Jeništa@Jaroslav
Houser@Pavel
Original Assignee
Vysoká škola chemicko-technologická v Praze
Ceské vysoké ucení technické v Praze
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, Ceské vysoké ucení technické v Praze filed Critical Vysoká škola chemicko-technologická v Praze
Priority to CZ2007-269A priority Critical patent/CZ304412B6/cs
Publication of CZ2007269A3 publication Critical patent/CZ2007269A3/cs
Publication of CZ304412B6 publication Critical patent/CZ304412B6/cs

Links

Classifications

    • 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

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

Popílkový beton s úplnou absencí cementu, který obsahuje plniva a pojivo, vyznacující se tím, že pojivo obsahuje popílek, alkalický aktivátor a regulátor tuhnutí, pricemž alkalický aktivátor obsahujesmes modifikovaného vodního skla s pomerem SiO.sub.2.n./Me.sub.2.n.O 0,8 až 3,5, a obsahem 0,001 až30 % hmotn. Al.sub.2.n.O.sub.3.n., vztaženo na sušinu vodního skla a 5 až 15 % hmotn. Me.sub.2.n.O,vztaženo na sušinu vodního skla, v množství 1 až 25 %, s výhodou 6 až 12 % hmotn. sušiny vodního skla, vztaženo na hmotnost popílku a MeOH v množstvísušiny 2 až 20 % s výhodou 4 až 8 % hmotn., vztaženo na hmotnost popílku, kde Me je sodík nebo draslík a regulátorem tuhnutí je hydroxid hlinitý v množství 1 až 50 % hmotn., vztaženo na sušinu vodního skla.

Description

Popílkový beton
Oblast techniky
Vynález se týká „popílkového betonu (s názvem POPbeton)e úplnou absenci cementu, jeho materiálového složení s pojivém z úletového popílku, způsobu přípravy a užití.
Dosavadní stav techniky
Název popílkový beton běžně charakterizuje cementový beton s příměsí popílku, kde hlavní složku pro stmelení daného kameniva tvoří hydraulické pojivo cement (tedy cementový beton) a popílek je pouze inertní příměs přidávaná menším dílem k hmotnosti cementu.
Latentně hydraulicky aktivní látky, jako je elektrárenský popílek, granulovaná vysokopeení struska, přírodní nebo umělé pucolány jsou součástí směsných portlandských cementů. Tyto látky se aktivně účastní procesu hydratace portlandského cementu, kdy aktivující látkou je především Ca(OH)2, jenž vzniká při hydrataci slínkových minerálů, Hydraulicky aktivní látky jsou však schopné i za nepřítomnosti Ca(OH)2 vytvářet hydráty, které poskytují hmoty s měřitelnými mechanickými vlastnost. Takovými aktivátory latentně hydraulických látek jsou některé alkalické sloučeniny, jako je na př. Na^CCh, NaOH nebo Na2SiO3.
Existuje celá řada patentů a publikací, v nichž jsou popsány směsi latentně hydraulických látek (zejména strusek a dalších), kde je užit alkalický aktivátor ve formě vodního skla, Na2CO3 a NaOH.
Základní údaje o těchto pojivech, „struskoalkalických cementech“, nacházíme v literatuře na př. v knize V.D.Gluchovskij·. “Soil Silicates“, Kijev 1959, dále v Proceedings 1, a 2.International Conference „Alkaline Cements and Concretes“, Kijev 1994, 1999 a v radě dalších, V těchto pracích jsou popsány směsi latentně hydraulických látek (zejména strusek a dalších), kde je užít alkalický aktivátor ve formě vodního skla, Na2CO3 a NaOH.
• Z”· · • » · »« ·* • Β ··» • · · «· ·
Řada autorů (např. Davidovits J.: „Properties of geopolymer cements, Proč. 1st Intern.Conf. „Alkaíine cements and concretes“, vol.1., p.131-150, VIPOL Stock Comp. Kiev 1994, Davidovits J.: „Geopolymers - inorganíc polymeric new materials, J. Therm. Anal. 37, p. 1633-1656, 1991, Davidovits J.: „Chemistry of geopolymeric Systems, terminology, Proč. Geopolymer Inter.Conf. (1999), Van Jaarsveld J.G.S, Van Deventer Lorenzen L.: The potential use of geoplymeric materials to immobilise toxic materials“, Part I., Miner. Eng. 10, 659-669 (1997), , Part II ,12, 75-91(1999)) předpokládají, že nejdůležitějším faktorem při alkalické aktivaci latentně hydraulických látek je poměr Si/AI resp. koncentrace alkálií či poměr Si02/Na20.
V US 4,410,365 je popsáno pojivo na bázi mleté granulované vysokopecní strusky a alkalického aktivátoru, na př. NaOH, Na2SO4.
V US 4,303,912 je popsáno alkalické pojivo s nízkým vodním součinitelem, vhodné pro přípravu kaší, malt i betonů. Pojivo se skládá nejméně z 50% hmotn. latentně hydraulické aktivní látky, jako je struska nebo technický či přírodní pucolán, a mající měrný povrch nejméně 400 m2/kg. Pojivo dále obsahuje 0,1 až 5% hmotn. plastifikátoru a 0,5 až 8% hmotn. NaOH nebo Na2CO3.
V US 5,076,851 je popsán směsný bezsádrovcový portlandský cement obsahující 60 až 96,7% hmotn. mletého slínku portlandského cementu s měrným povrchem 350 až 550 m2/kg a 3 až 40% hmotn. mleté latentně hydraulické látky, jako je vysokopecní granulovaná struska, popílek a další. Pojivo dále obsahuje 0,1 až 3% hmotn. plastifikátoru a 0,5 až 6% hmotn, Na2CO3, NaOH nebo NaHCO3.
V US 5,084,102 je popsán cement, který obsahuje 20 až 60% hmotn. mleté vysokopecní strusky s měrným povrchem 500 až 650 m2/kg a 40 až 80% hmotn. elektrárenského popílku a dále 2% hmotn. mletého slínku portlandského cementu (vztaženo na směs strusky a popílku) a dále 2 až 12 % hmotn. křemičitanu sodného s poměrem SiO2/Na2O =1 až 2.
V US 5,601,643 je popsán cement na bázi elektrárenského popílku. Toto pojivo vhodné pro přípravu kaši, malt i betonů se skládá z popílku a 2 až 20 % hmotn. alkalického křemičitanu (počítáno jako Na2Q) s poměrem SiO2/Na2O =0,2-0,75. Pojivo dosahuje vysokých pevností zejména po zpracování při teplotách 40 až 90°C.C.
V US 5,482,549 je popsán cement sestávající se z mleté vysokopecní strusky s měrným povrchem 500 až 700 m2/kg a mletého elektrárenského popílku s měrným povrchem 500 až 750 m2/kg v poměru 20:80 až 70:30 hmotn.dílů a dále obsahující nejméně 2% hmotn, mletého slínku portlandského cementu a 2 až 12 % hmotn. křemičitanu sodného.
V DE 3,934,085 je popsáno pojivo pro imobilizaci odpadů těžkých kovů sestávající se zlatentně hydraulických látek (strusky, popílku a dalších) o velikosti částic menších než 100 pm, alkalického aktivátoru na bází CaO, Ca(OH)2, MgO, Mg(OH)2, a CaSOsnebo CaSO4.
V EP 593130 je popsán proces imobilizace odpadů těžkých kovů za použití pojivá sestávajícího se z popílku, roztoku alkalického aktivátoru jehož pH je větší než 13, popřípadě obsahujícího strusku, křemičitý úlet či další pucolány.
V EP 927708 je popsáno hydraulické pojivo sestávající se z latentně hydraulické látky jako je popílek, mletá struska, alkalického aktivátoru jako jsou hydroxidy kovů alkalických zemin, slínek portlandského nebo hlinitanového cementu a produkty odsiřování spalných plynů (CaSO3nebo CaSO4).
V WO 00/00447 je popsáno hydraulické alumosiiikátové pojivo, sestávající se z alumosilikátů (vysokopecní struska, jíl, slin, popílek) s obsahem AI2O3 více než 5% hmotn., úlet zcementářské rotační pece, alkalický aktivátor ve formě alkalického hydroxidu a CaSO4. V pojivu je přítomno vždy více než 34% hmotn. strusky, více než 5% hmotn. popílku, 3 až 10% hmotn. alkalického aktivátoru a více než 5% hmotn. CaSO4.
V W02005019130 je popsáno složení geopolymeru smolárním poměrem oxidů: (a) SiO2 / AI2O3 = 3.0 až 6.5; (b) M2O / SiO2 = 0.07až 0.20; (c) H2O / M2O = 8.0 až 19.0; (d) B2O3 / H2O = 0.01 až 0.2; a (e) M2O / B2O3 = 0.5 až 6.0 kde M je alkalický kov.
» · »· ·· ·
WO 03078349 popisuje geopolymerní pojivo na bázi popílků určené pro výrobu kaší, malí a betonů či fixaci odpadů, obsahující 70 až 94% hmotn, elektrárenského popílku směrným povrchem 150 až 600 m2/kg, 5 až 15% hmotn. alkalického aktivátoru složeného ze směsi alkalického hydroxidu a alkalického křemičitanu, na příklad vodního skla, kdy tento aktivátor obsahuje 5 až 15% hmotn. hmotn. Μθ2θ a má poměr SiC>2/Me2O v rozmezí 0,6 až 1,5 , kde Me je Na nebo K, a dále obsahuje 1 až 15% hmotn, vápenaté sloučeniny jako je CaCO3, CaMg(CO3)2, CaSCú, CaSO4.2 HzO, Ca(OH)2, mletý vápenec, mletý sádrovec, mletý dolomitický vápenec, odpadní sádrovec z chemický výrob, odpadní sádrovec z odsiřovacích procesů, cementový recyklát z betonů. S výhodou vápenatá sloučenina má velikost částic 1 až 200 pm. Je výhodné, když popílek obsahuje více než 3% hmotn. CaO, s výhodou více než 8% hmotn. CaO. Lze použít směsí nízkovápenatého popílku s obsahem CaO nižším než 3% hmotn. a vysokovápenatého popílku s obsahem CaO více než 3% hmotn.
Podstata vynálezu
Popílkový beton s úplnou absencí cementu, který obsahuje plniva a pojivo, vyznačující se tím, že pojivo obsahuje popílek, alkalický aktivátor a regulátor tuhnutí, přičemž alkalický aktivátor obsahuje směs modifikovaného vodního skla s poměrem SiO2/Me2O 0,8 až 3,5 a obsahem 0,001 až 30% hmotn. AI2O3, vztaženo na sušinu vodního skla a 5 až 15% hmotn. Me2O, vztaženo na sušinu vodního skla, v množství 1 až 25 % , s výhodou 6 až 12 % hmotn. sušiny vodního skla, vztaženo na hmotnost popílku a MeOH v množství sušiny 2 až 20 % s výhodou 4 až 8 % hmotn., vztaženo na hmotnost popílku, kde Me je sodík nebo draslík, a regulátorem tuhnuti je hydroxid hlinitý vmožství 1 až 50% hmotn., vztaženo na sušinu vodního skla.
Pojivo dále může obsahovat intenzifikační látku v množství 0,1 až 22% hmotn., vztaženo na množství sušiny vodního skla, vybranou ze skupiny * · * · •«toto* to to · • · · to • ·* · • ·*· » » * * to · · toto · to · · « to to toto ·· tvořené deriváty organických kyselin, solí anorganických kyselin, zejména fosforečnanů.
Popílkový beton obsahuje dále vodu, přičemž celkový vodni součinitel vody v roztocích alkalického aktivátoru + voda přidaná Σν/ρορ = w 0,15 až 0,5.
Popílkový beton obsahuje 200 až 600 kg popílku/m3 s měrným povrchem 100 až 600 m2/kg a velikostí částic v rozmezí velikostí 0,2 až 200 pm, Popílek má s výhodou objemovou hmotnost vyšší než 1000 kg /m3. Je výhodné použít popílek, který má plynulou křivku rozdělení velikostí částic a je směsí dvou či více frakcí s odstupňovanou střední velikostí částic.
Popílkový beton může dále obsahovat aktivní příměsi vybrané ze skupiny tvořené mletou vysokopeení struskou, či látkami jílového charakteru, tepelně aktivované jíly, a pod.
Popílkový beton může dále obsahovat inertní příměsi vybrané ze skupiny tvořené mletým vápencem, mletým sádrovcem, mletým křemenem, kamenným prachem, CaS04, Ca(OH)2, odpadním sádrovcem z chemický výrob, odpadním sádrovcem z odsiřovacích procesů, cementovým recyklátem z betonů, apod.
Způsob přípravy popílkového betonu s úplnou absencí cementu ze směsi přírodního, nebo umělého kameniva různých zrnitostních velikostí, popílku, alkalického aktivátoru, regulátoru tuhnutí a vody, spočívá v tom, že se směs po intenzivním zamíchání, vytvaruje ve formě litím nebo vibrací, a je v ní uložena až do doby jejího vytvrzení na požadovanou pevnost při teplotě 15 až 25 °C.
Při syntéze geopolymerů pomocí alkalických aktivátorů dochází velmi často k výraznému urychlení aktivace. Regulátor tuhnutí reguluje tak zvaný proces falešného tuhnutí a tím vytváří normální technologické podmínky pro zpracování POPbetonu. Proces této regulace spočívá v tom,že alkalická aktivace směsi popílku oběma známými aktivátory případně intenzifikátoru je doplněna hydroxidem hlinitým AI(OH)3 jako regulátorem tuhnutí, který při nárůstu teploty zamíchaných aktivátorů eliminuje předčasné tuhnutí směsi.
««·« * · * · · · • · « V · »»···*· · ··· · · · ··· «««·· ·· · »· ·
Popílkový beton běžně obsahuje jako plnivo kamenivo, jehož rozložení velikosti částic v setřeseném stavu dosahuje nejvyšší možnou objemovou hmotnost.
Popílkový beton s výhodou obsahuje aktivní a/ nebo inertní příměsi, jejichž měrný povrch je 200 až 600 m2/kg, v množství 10 až 30% hmotn,, vztaženo na hmotnost popílku.
Popílkový beton může obsahovat makrovýztuže vybrané ze skupiny tvořené ocelovými dráty, nebo pruty nebo mikrovýztuže vybrané ze skupiny tvořené ocelovými drátky, skleněnými či polypropylénovými vlákny a pod.
Směs pro přípravu popíikového betonu tuhne a tvrdne za běžných teplot 15 až 25 °C. Proces tuhnutí s přísadou regulátoru tuhnutí podle vynálezu se blíží u geopolymerních betonů postupům běžným ve ve stavebnictví, to je samovolnému tuhnutí.
Příklady provedení
Přiklad 1
Do směsi pro POPbeton obsahující v hmotnostních procentech 74,0% kameniva zrnitosti 0,0 až 16,0 mm a 16,0% úletového popílku bylo přidáno 5,26% roztoku vodního skla (s poměrem SiO2/Na2O rovnému 2,98) v koncentraci 43,10% sušiny a 3,53% roztoku hydroxidu sodného v koncentraci 43,5% sušiny, 1,21% regulátoru tuhnutí, kterým byl hydroxid hlinitý Al(OH)3 a směs byla intenzivně promíchána.
Z takto připravené a promíchané směsi čerstvého POPbetonu byla zhotovena kontrolní tělesa zpracovaná vibrací, označená„A“, temperovaná po dobu 24 hodin v teplotě 80°C a tělesa „B“vo!ně ponechaná v prostředí o teplotě 20 °C. Dosažené pevnosti po 72,- hodinách temperovaných kontrolních těles „A vykazovaly pevnosti přes 30,- MPa a volně uložených těles v teplotě 20°C vykazovaly pouze 7,- MPa, při čemž dosaženi pevnosti 30,- MPa u těchto těles bylo dosaženo až po 28 dnech.
« · · · * ·· ·
Příklad 2
Do směsi pro jemnozrnný POPbeton obsahující v hmotnostních procentech 70,0% přírodního těženého kameniva zrnitosti 0,0 až 4,0 mm, 20,0% úletového popílku bylo přidáno 4,83% roztoku vodního skla (s poměrem SiO2/Na2O rovnému 2,98) v koncentraci 43,10% sušiny, 2,91% roztoku hydroxidu sodného v koncentraci 43,5% sušiny, 1,12% regulátoru tuhnutí, kterým byl hydroxid hlinitý AI(OH)3 a směs byla po promíchání doplněna vodou v množství 1,14% hmotnostních.
Z takto připravené a promíchané směsi čerstvého jemnozrnného POPbetonu byla zhotovena kontrolní tělesa zpracovaná vibrací a volně ponechaná v prostředí o teplotě 20° C. Dosažené pevnosti kontrolních těles přes 30,- MPa po 28 dnech vykazují nárůst v dalších dnech a jsou srovnatelné s pevností jemnoznného cementového betonu podobného složení ve stáří 28 dní.
Příklad 3
Do směsi pro POPbeton obsahující v hmotnostních procentech 68,0% kameniva zrnitosti 0,0 až 22,0 mm, 16,0% úletového popílku a 6,0% mleté vysokopecní strusky bylo přidáno 5,26% roztoku vodního skla (s poměrem SiO2/Na2O rovnému 2,98) v koncentraci 43,10% sušiny, 1,54% suchého hydroxidu sodného, 1,05% regulátoru tuhnutí, kterým byl hydroxid hlinitý AI(OH)3 a 0,98% intenzifikátoru. Směs byla po promíchání doplněna vodou v množství 1,17% hmotnostních.
Z takto připravené a promíchané směsi čerstvého POPbetonu byla zhotovena kontrolní tělesa zpracovaná vibrací, volně ponechaná v prostředí o teplotě 20°C. Dosažené pevnosti kontrolních těles přes 30,- MPa po 7 dnech vykazují nárůst v dalších dnech a jsou srovnatelné s pevností kvalitního cementového betonu podobného složení ve stáří 28 dní.
Příklad 4
Do směsí pro POPbeton obsahující v hmotnostních procentech 66,0% kameniva zrnitosti 0,0 až 16,0 mm, 16,0% úletového popílku a 6,0% mletého ···* * · · · • · ··· ····· ··«·· ·· · popílku bylo přidáno 5,26% roztoku vodního skla (s poměrem SiO2/Na2O rovnému 2,98) v koncentraci 43,10% sušiny (obsahujícího 1,3% AI2O3 na sušinu vodního skla) a 3,53% roztoku hydroxidu sodného v koncentrací 43,5% sušiny, 1,30% regulátoru tuhnutí, kterým byl hydroxid hlinitý AI(OH)3 a směs byla po promíchání doplněna vodou v množství 1,91% hmotnostních.
Z takto připravené a promíchané směsi čerstvého POPbetonu byla zhotovena kontrolní tělesa zpracovaná vibrací, volně ponechaná v prostředí o teplotě 20°C. Dosažené pevnosti kontrolních těles přes 30,- MPa po 7 dnech vykazuji mírný nárůst v dalších dnech a jsou srovnatelné s pevností kvalitního cementového betonu podobného složení ve stáří 28 dní.
Příklad 5
Do směsi pro POPbeton obsahující v hmotnostních procentech 67,0% kameniva zrnitosti 0,0 až 16,0 mm, 18,0% úletového popílku, 1,0% mikrosiliky bylo přidáno 5,26% roztoku vodního skla (s poměrem SiO2/Na2O rovnému 2,98) (obsahujícího 1,9% AI2O3 na sušinu vodního skla) v koncentraci 43,10% sušiny, 1,54% suchého hydroxidu sodného, 2,65% intenzifikátoru a 1,93% regulátoru tuhnutí, kterým byl hydroxid hlinitý AI(OH)3 . Směs byla po promíchání doplněna vodou v množství 2,62% hmotnostních.
Z takto připravené a promíchané směsi čerstvého POPbetonu byla zhotovena kontrolní tělesa po zpracování volně ponechaná v prostředí o teplotě 20° po dobu 28 dní. Dosažené pevnosti 40,- MPa jsou srovnatelné s cementovým betonem.
Příklad 6
Do směsi pro jemnozrnný POPbeton obsahující v hmotnostních procentech 70,0% kameniva zrnitosti 0,0 až 4,0 mm, 18,0% úletového popílku bylo přidáno 6% roztoku vodního skla (s poměrem SiO2/Na2O rovnému 2,98 a obsahujícího 0,05% AI2O3 na sušinu vodního skla) v koncentraci 43,10% sušiny, 1,3% suchého hydroxidu sodného, 0,96% intenzifikátoru, 1,65% ft ft • « · * · • ft · · · ♦ * · · • · · ft · · · «ft · regulátoru tuhnutí, kterým byl hydroxid hlinitý AI(OH)3 a směs byla po promícháni doplněna vodou v množství 2,09% hmotnostních.
Z takto připravené a promíchané směsi čerstvého POPbetonu byla zhotovena kontrolní tělesa po zpracování volně ponechaná v prostředí o teplotě 20° po dobu 28 dní. Dosažené pevnosti 36,- MPa jsou srovnatelné s cementovým betonem.
Příklad 7,
Do směsi pro jemnozrnný POPbeton obsahující v hmotnostních procentech 60,0% kameniva zrnitosti 0,0 až 4,0 mm, 18,0% úletového popílku, 10% hlíny charakteru jílovitých spraší, bylo přidáno 6% roztoku vodního skla (s poměrem SiO2/Na2O rovnému 2,98 a obsahujícího 0,05% AI2O3 na sušinu vodního skla) v koncentraci 43,10% sušiny, 1,3% suchého hydroxidu sodného, 0,96% intenzifikátoru, 1,65% regulátoru tuhnutí, kterým byl hydroxid hlinitý AI(OH}3 a směs byla po promíchání doplněna vodou v množství 2,09% hmotnostních.
Z takto připravené a promíchané směsi čerstvého POPbetonu byla zhotovena kontrolní tělesa po zpracování volně ponechaná v prostředí o teplotě 20° po dobu 28 dní. Dosažené pevnosti 32,- MPa jsou srovnatelné s cementovým betonem.
Příklad 8.
Do směsi pro POPbeton obsahující v hmotnostních procentech 57,0% kameniva zrnitosti 0,0 až 16,0 mm, 10% hlíny charakteru jílovitých spraší, 8,0% úletového popílku, 1,0% mikrosíliky bylo přidáno 5,26% roztoku vodního skla (s poměrem Si02/Na20 rovnému 2,98 a obsahujícího 1,9% AI2O3 na sušinu vodního skla) v koncentraci 43,10% sušiny, 1,54% suchého hydroxidu sodného, 2,65% intenzifikátoru a 1,93% regulátoru tuhnutí, kterým byl hydroxid hlinitý AI(OH)3 . Směs byla po promíchání doplněna vodou v množství 2,62% hmotnostních.
• ··· 4 • « · · · « · · · • · * * · ·····«· V · • · · · • «4 4
Z takto připravené a promíchané směsi čerstvého POPbetonu byla zhotovena kontrolní tělesa po zpracování volně ponechaná v prostředí o teplotě 20° po dobu 28 dní. Dosažené pevnosti 40,- MPa jsou srovnatelné s cementovým betonem.
Přiklad 9.
Do směsi pro jemnozrnný stabilizační POPbeton obsahující v hmotnostních procentech 70,0% přírodního těženého kameniva zrnitosti 0,0 až 22,0 mm, s obsahem 12% až 30% jemných jílovitých složek 18,0% úletového popílku bylo přidáno 6% roztoku vodního skla (s poměrem SiO2/Na2O rovnému 2,98 a obsahujícího 0,05% AI2O3 na sušinu vodního skla) v koncentraci 43,10% sušiny, 1,3% suchého hydroxidu sodného, 0,96% intenzífíkátoru, 1,65% regulátoru tuhnutí, kterým byl hydroxid hlinitý AI(OH>3 a směs byla po promíchání doplněna vodou v množství 2,09% hmotnostních.
Z takto připravené a promíchané směsi čerstvého POPbetonu byla zhotovena kontrolní tělesa po zpracováni volně ponechaná v prostředí o teplotě 20° po dobu 28 dní. Dosažené pevnosti 28,- MPa jsou srovnatelné s cementovou stabilizací pro podklady vozovek silnic a dálnic,
Příklad 10,
Do směsi pro POPbeton stěrku obsahující v hmotnostních procentech 74,5% úletového popílku bylo přidáno 20,07% roztoku vodního skla {s poměrem SiO2/Na2O rovnému 2,98 a obsahujícího 0,05% AI2O3 na sušinu vodního skla) v koncentraci 34,50% sušiny, 5,2% suchého hydroxidu sodného, 0,37% regulátoru tuhnuti, kterým byl hydroxid hlinitý AI(OH)3.
Z takto připravené a promíchané směsi čerstvého POPbetonu byla zhotovena kontrolní tělesa po zpracování volně ponechaná v prostředí o teplotě 20° po dobu 28 dní. Dosažené pevnosti 28,- MPa dále v čase prudce narůstaly. Po 40 dnech jsou srovnatelné s cementovým pojivém. Po 90 dnech nabývají značně vyšších hodnot než obdobné cementové pojivo.
« ··* · · · · · · • · · I · ·«·«··· « ♦ · · · · · * · ·«· »t ·· * ··
Přiklad 11
Do směsi pro jemnozrnný POPbeton obsahující v hmotnostních procentech 74,3% přírodního těženého kameniva zrnitosti 0,0 až 4,0 mm, 18,0% úletového popílku bylo přidáno 5,6% roztoku vodního skla (s poměrem SiO2/K2O rovnému 3,1) v koncentraci 34,85% sušiny, 1,34% hydroxidu draselného v pevném skupenství, 0,1% regulátoru tuhnutí, kterým byl hydroxid hlinitý AI(OH)3 a směs byla po promíchání doplněna vodou v množství 0,66% hmotnostních.
Z takto připravené a promíchané směsi čerstvého POPbetonu byla zhotovena kontrolní tělesa po zpracování volně ponechaná v prostředí o teplotě 20° po dobu 28 dni. Dosažené pevnosti 25,- MPa jsou srovnatelné s cementovým betonem.
Příklad 12
Do směsi pro jemnozrnný POPbeton obsahující v hmotnostních procentech 74,3% přírodního těženého kameniva zrnitosti 0,0 až 4,0 mm, 18,0% úletového popílku bylo přidáno 5,6% roztoku vodního skla (s poměrem SiO2/K2O rovnému 3,1) v koncentraci 34,85% sušiny, 1,34% hydroxidu sodného v pevném skupenství, 0,1% regulátoru tuhnutí, kterým byl hydroxid hlinitý AI(OH)3 a směs byla po promíchání doplněna vodou v množství 0,66% hmotnostních,
Z takto připravené a promíchané směsi čerstvého POPbetonu byla zhotovena kontrolní tělesa po zpracování volně ponechaná v prostředí o teplotě 20° po dobu 28 dní. Dosažené pevnosti 22,- MPa jsou srovnatelné s cementovým betonem.
Příklad 13
Do směsi pro jemnozrnný POPbeton obsahující v hmotnostních procentech 74,3% přírodního těženého kameniva zrnitosti 0,0 až 4,0 mm, 18,0% úletového popílku bylo přidáno 5,6% roztoku vodního skla (s poměrem SiO2/Na2O rovnému 2,98) v koncentraci 34,5% sušiny, 1,34% hydroxidu
4 44 4 · · · · · · 4 4 4 · ···· · 4 · ·
444 44 4 444 »444« ·· · ·· * draselného v pevném skupenství, 0,1% regulátoru tuhnutí, kterým byl hydroxid hlinitý AI{0H)3 a směs byla po promícháni doplněna vodou v množství 0,66% hmotnostních.
Z takto připravené a promíchané směsi čerstvého POPbetonu byla zhotovena kontrolní tělesa po zpracování volně ponechaná v prostředí o teplotě 20° po dobu 28 dní. Dosažené pevnosti 25,- MPa jsou srovnatelné s cementovým betonem.
Průmyslová využitelnost
Průmyslová využitelnost POPbetonu doplněného regulátorem tuhnutí který eliminuje předčasné tuhnutí směsi je v souladu s využitím POPbetonu dle vynálezu stejně jako v případě klasických betonových směsí.

Claims (10)

  1. Patentové nároky
    1. Popílkový beton s úplnou absencí cementu, který obsahuje plniva a pojivo, vyznačující se tím, že pojivo obsahuje popílek, alkalický aktivátor a regulátor tuhnutí, přičemž alkalický aktivátor obsahuje směs modifikovaného vodního skla s poměrem SiO2/Me2O 0,8 až 3.5 , a obsahem 0.001 až 30% hmotn. hmotn. AI2O3 , vztaženo na sušinu vodního skla a 5 až 15% hmotn. Me20, vztaženo na sušinu vodního skla, v množství 1 až 25 % , s výhodou 6 až 12 % hmotn. sušiny vodního skla, vztaženo na hmotnost popílku a MeOH v množství sušiny 2 až 20 % s výhodou 4 až 8 % hmotn,, vztaženo na hmotnost popílku, kde Me je sodík nebo draslík, a regulátorem tuhnutí je hydroxid hlinitý vmožství 1 až 50% hmotn, vztaženo na sušinu vodního skla.
  2. 2. Popílkový beton podle nároku 1 vyznačující se tím, že pojivo dále obsahuje intenzifikační látku v množství 0,1 až 22% hmotn., vztaženo na množství sušiny vodního skla, vybranou ze skupiny tvořené deriváty organických kyselin, solí anorganických kyselin, zejména fosforečnanů.
  3. 3. Popílkový beton podle nároku 1 a 2, vyznačující se tím, že obsahuje dále vodu, přičemž celkový vodní součinitel vody v roztocích alkalického aktivátoru + voda přidaná Σν/ρορ = w 0,15 až 0,5.
  4. 4. Popílkový beton podle nároku 1 až 3, vyznačující se tím, že obsahuje 200 až 600 kg popílku/m3 s měrným povrchem 100 až 600 m2/kg a velikostí částic v rozmezí velikostí 0,2 až 200 pm, 5
  5. 5. Popílkový beton podle nároku 1 až 4, vyznačující se tím, že popílek má objemovou hmotnost vyšší než 1000 kg /m3.
    « φ φ • · · φ i «φφφ « φ
    Φ · « φ · • » * · · φφφ φφφ · *«111 ·· Φ
  6. 6. Popílkový beton podle nároku 1 až 5, vyznačující se tím, že popílek má plynulou křivku rozdělení velikostí částic a je směsí dvou či více frakcí s odstupňovanou střední velikostí částic.
  7. 7. Popílkový beton podle nároků 1 až 6 vyznačující se tím, že hydroxid hlinitý má velikost částic menší než 100 pm, s výhodou menší než 30 pm.
  8. 8. Popílkový beton podle nároku 1 až 6, vyznačující se tím, že obsahuje dále aktivní příměsi vybrané ze skupiny tvořené mletou vysokopecni struskou, či látkami jílového charakteru, tepelně aktivované jíly, a pod.
  9. 9. Popílkový beton podle nároků 1 až 7 vyznačující se tím, že obsahuje inertní příměsi vybrané ze skupiny tvořené mletým vápencem, mletým sádrovcem, mletým křemenem, kamenným prachem, CaSO4, Ca(OH)2, odpadním sádrovcem z chemický výrob, odpadním sádrovcem z odsiřovacích procesů, cementovým recyklátem z betonů, apod.
  10. 10. Způsob přípravy popílkového betonu s úplnou absencí cementu ze směsi přírodního, nebo umělého kameniva různých zrnítostních velikostí, popílku, alkalického aktivátoru, regulátoru tuhnutí a vody, podle předcházejících nároků, vyznačující se tím, že se směs po intenzivním zamíchání, vytvaruje ve formě litím nebo vibrací, a je v ní uložena až do doby jejího vytvrzení na požadovanou pevnost při teplotě 15 až 25 0 C.
CZ2007-269A 2007-04-16 2007-04-16 Popílkový beton CZ304412B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2007-269A CZ304412B6 (cs) 2007-04-16 2007-04-16 Popílkový beton

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2007-269A CZ304412B6 (cs) 2007-04-16 2007-04-16 Popílkový beton

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2007269A3 true CZ2007269A3 (cs) 2008-10-29
CZ304412B6 CZ304412B6 (cs) 2014-04-23

Family

ID=39873754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2007-269A CZ304412B6 (cs) 2007-04-16 2007-04-16 Popílkový beton

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ304412B6 (cs)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ291443B6 (cs) * 2000-10-12 2003-03-12 Vysoká Škola Chemicko-Technologická Pojivová geopolymerní směs
ATE251096T1 (de) * 2001-03-02 2003-10-15 Heidelberger Bauchemie Gmbh Ma Wasserglasenthaltende baustoffmischung
RU2203867C2 (ru) * 2001-07-02 2003-05-10 Братский государственный технический университет Сырьевая смесь для приготовления ячеистого бетона
KR100448330B1 (ko) * 2002-01-11 2004-09-10 조병완 석탄회를 이용한 인공골재 및 그 제작방법
CZ301705B6 (cs) * 2004-04-26 2010-06-02 Svoboda@Pavel Popílkový beton, jeho složení, zpusob prípravy geopolymerní reakcí aktivovaného úletového popílku a užití

Also Published As

Publication number Publication date
CZ304412B6 (cs) 2014-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Amran et al. Long-term durability properties of geopolymer concrete: An in-depth review
RU2715583C1 (ru) Вяжущее на основе производных алюмосиликата кальция для строительных материалов
ES2486256T3 (es) Sistemas aglutinantes inorgánicos para la producción de productos químicos de construcción químicamente resistentes
SK332004A3 (en) Geopolymer binder based on fly ash
Roy et al. Alkali activated cementitious materials: an overview
US20120048147A1 (en) Low Shrinkage Binder System
WO2018150753A1 (ja) ジオポリマー組成物、並びにそれを用いたモルタル及びコンクリート
CZ291443B6 (cs) Pojivová geopolymerní směs
US20180305254A1 (en) Activator having a low ph value for supplementary cementitious material
JP2023049719A (ja) アンカー定着材料、アンカー定着組成物、及び硬化体
JP2002097057A (ja) 低６価クロム注入材
WO2024048364A1 (ja) 水硬性材料用硬化促進材、セメント組成物、及び硬化体
JP7509867B2 (ja) セメント混和材、膨張材、及びセメント組成物
WO2022230605A1 (ja) グラウト材料、グラウトモルタル組成物及び硬化体
WO2017089899A1 (en) Chemically activated cement using industrial waste
CZ2007269A3 (cs) Popílkový beton
CZ289735B6 (cs) Alkalicky aktivované pojivo na bázi latentně hydraulicky aktivních látek
US20220089486A1 (en) Systems and methods for self-sustaining reactive cementitious systems
JP2000264712A (ja) 急硬性セメントコンクリート及び急結性セメントコンクリート
FI126898B (fi) Hydraulista sideainetta käsittävä koostumus
JP4229303B2 (ja) セメント混和材及びセメント組成物
WO2024089406A1 (en) Alkali-activated material
JP2023028441A (ja) グラウト材料、グラウトモルタル組成物及び硬化体
YANG et al. PROPERTIES AND ENVIRONMENT IMPACT OF CEMENTITIOUS MATERIALS PREPARED WITH FLUORGYPSUM AND STEEL SLAG
WO2023234041A1 (ja) セメント材料、セメント組成物、及び硬化体

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20200416