CZ26917U1 - Vysokopevnostní směs na bázi alkalicky aktivovaných technogenních pucolánů - Google Patents
Vysokopevnostní směs na bázi alkalicky aktivovaných technogenních pucolánů Download PDFInfo
- Publication number
- CZ26917U1 CZ26917U1 CZ2014-29091U CZ201429091U CZ26917U1 CZ 26917 U1 CZ26917 U1 CZ 26917U1 CZ 201429091 U CZ201429091 U CZ 201429091U CZ 26917 U1 CZ26917 U1 CZ 26917U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- activated
- alkali
- mixture based
- strength
- technogenic
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 17
- 239000003513 alkali Substances 0.000 title claims description 8
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 17
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 8
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 claims description 6
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 3
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims description 2
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 15
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000011372 high-strength concrete Substances 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 229910021487 silica fume Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000008030 superplasticizer Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
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)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Description
Oblast techniky
Technické řešení z oblasti stavebnictví se týká složení alkalicky aktivované hmoty na bázi technogenních pucolánů s vysokou pevností v tlaku.
Dosavadní stav techniky
V současné době existuje široké množství nejrůznějších vysokopevnostních druhů betonových receptur s rozdílnými konečnými vlastnostmi, nicméně jako vysokopevnostní jsou tradičně označovány betony, jejichž třída je vyšší než C50/60, tedy dosahují na krychlích pevností v tlaku vyšších, než 60 MPa. Použití zmíněných materiálů přináší zmenšení objemu konečných konstrukcí a použitých materiálů, zvýšení statického průřezu konstrukcí a zvýšení trvanlivosti.
Tradičním pojivém ve vysokopevnostních betonech je portlandský cement s velkým množstvím příměsí a přísad pro dosažení co nejlepších požadovaných vlastností. Tradičně je do receptur dodáván superplastifikátor pro snížení vodního součinitele, dále jsou dodávány velmi jemně mleté částice pro úpravu zrnitosti kompozitu, nejčastěji je to mikrosilika, jemně mletá vysokopecní struska, metakaolin. Jedná se vesměs o finančně nákladné suroviny, proto je snahou se jejich užití vyhnout, neboje alespoň co nejvíce omezit.
Oproti v současnosti používaným produktům, je směs podle řešení připravena pomocí alkalicky aktivovaných systémů, jichž se v současné praxi využívá zcela minimálně.
Vzhledem k narůstajícím cenám energií sílí požadavky na vývoj alternativních bezcementových pojiv. Požadavkem na stavby je udržitelné využívání přírodních zdrojů, čímž je kladen důraz na využití sekundárních surovin. Vysokopevnostní směs podle níže popsaného řešení těmto požadavkům plně vyhovuje.
Podstata technického řešení
Podstatou řešení je vysokopevnostní směs, v níž je jako matrice použit zcela jiný nosný prvek, a to alkalicky aktivovaný systém na bázi technogenních pucolánů a jako plnivo je použit křemičitý písek.
Alkalicky aktivovaným systémem na bázi technogenních pucolánů je myšlena směs vysokopecní strusky, elektrárenského popílku a upraveného vodního skla, které tak vytvářejí pojivovou složku. V řešení bylo použito komerčně dostupné sodné vodní sklo, u něhož byly zjištěny tyto vlastnosti:
hustota = 1,342 g/cm3, molový silikátový modul = 3,115.
Termínem „upravené vodní sklo“ je míněno sklo, u kterého byl snížen silikátový modul z původní hodnoty 3,115 na hodnotu v rozmezí 1,7 až 2,5 pomocí 50% roztoku NaOH. Roztok hydroxidu sodného byl připraven z 500 g destilované vody, do které bylo přidáno 500 g hydroxidu sodného v pevném stavu. Hustota připraveného 50% roztoku NaOH činil 1,55 g/cm3.
Upravené vodní sklo bylo připraveno přidáním 10,6 ml 50% roztoku NaOH na 100 ml původního vodního skla. Takto upravené vodní sklo má molový silikátový modul pohybující se v rozmezí
1,7 až 2,5 (v závislosti na složení vodního skla) a hustotu 1,36 g/cm3.
U komerčně dostupných vodních skel se hustota roztoku běžně pohybuje v rozmezí 1,30 až
1,65 g/cm3. V rámci řešení je možno použít jakékoli dostupné vodní sklo, nej důležitějším aspektem pro alkalickou aktivaci vysokopecní strusky je však jeho silikátový modul (tj. molámí poměr SiO2 a Na2O).
Produkt vzniká smísením jednotlivých složek a dosahuje výborných pevnostních parametrů.
-1 CZ 26917 U1
Konkrétněji směs obsahuje 16,5 až 25 % hmotn. vysokopecní granulované strnsky, 1 až 5,5 % hmotn. elektrárenského popílku, 6,5 až 10 % hmotn. upraveného vodního skla, 1 až 4 % hmotn. vody a 61 až 75 % hmotn. křemičitého písku.
Směs může dále obsahovat běžná aditiva, jakými mohou být plastifikátory, urychlovače a zpomalovače tuhnutí a pojivá.
Výhodou technického řešení oproti v současnosti používaným produktům je možnost využití alternativních pojiv, tedy vysokopecní strusky a elektrárenského popílku, které jsou jinak odpadními materiály. Odpadá tím nutnost těžby a energeticky náročného výpalu slínku pro přípravu hlavní pojivové složky, jako je tomu u hmot s portlandským cementem. Připravená směs/hmota dosahuje vysokých pevností.
Objasnění výkresu
Řešení je blíže ilustrováno s pomocí obrázku, na kterém je fotografický snímek připravené vysokopevnostní směsi.
Příklady uskutečnění technického řešení
Příklad 1
Na přípravu 100 kg vysokopevnostní směsi bylo smíseno 20,32 kg vysokopecní granulované strusky, 2,26 kg elektrárenského popílku, 8,19 kg upraveného vodního skla (ze 7,11 kg vodního skla), 1,51 kg vody a 67,72 kg křemičitého písku.
Příklad 2
Na přípravu 100 kg vysokopevnostní směsi bylo smíseno 17,71 kg vysokopecní granulované strusky, 4,43 kg elektrárenského popílku, 8,11 kg upraveného vodního skla (z 6,97 kg vodního skla), 3,43 kg vody a 66,40 kg křemičitého písku.
Příklad 3
Na přípravu 100 kg vysokopevnostní směsi bylo smíseno 19,0 kg vysokopecní granulované strusky, 3,35 kg elektrárenského popílku, 8,11 kg upraveného vodního skla (ze 7,04 kg vodního skla), 2,48 kg vody a 67,06 kg křemičitého písku.
U vzorku připraveného podle příkladu 1 byly naměřeny následující vlastnosti:
| Zkoumaná vlastnost | Naměřená hodnota |
| Objemová hmotnost | 2 380 kg/m3 |
| Pevnost v tahu ohybem | 5,5 MPa |
| Pevnost v tlaku | 69,0 MPa |
Průmyslová využitelnost
Vysokopevnostní směs na bázi alkalicky aktivovaných technogenních pucolánů podle technického řešení je vhodná pro použití při prefabrikované výrobě stavebních dílců a výrobků.
Claims (3)
- NÁROKY NA OCHRANU1. Vysokopevnostní směs na bázi alkalicky aktivovaných technogenních pucolánů, vyznačující se tím, že 100 kg směsi obsahuje 16,5 až 25 kg vysokopecní strusky; 1 až-2CZ 26917 Ul5,5 kg elektrárenského popílku; 6,5 až 10 kg upraveného vodního skla o molovém silikátovém modulu 1,7 až 2,5; 1 až 4 kg vody; a 61 až 75 kg křemičitého písku.
- 2. Vysokopevnostní směs na bázi alkalicky aktivovaných technogenních pucolánů podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále obsahuje aditiva, jako jsou plastifikátory,5 urychlovače a zpomalovače tuhnutí a pojivá.
- 3. Vysokopevnostní směs na bázi alkalicky aktivovaných technogenních pucolánů podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že 100 kg připravené směsi obsahuje 20,32 kg vysokopecní granulované strusky, 2,26 kg elektrárenského popílku, 8,19 kg upraveného vodního skla, 1,51 kg vody a 67,72 kg křemičitého písku.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2014-29091U CZ26917U1 (cs) | 2014-01-16 | 2014-01-16 | Vysokopevnostní směs na bázi alkalicky aktivovaných technogenních pucolánů |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2014-29091U CZ26917U1 (cs) | 2014-01-16 | 2014-01-16 | Vysokopevnostní směs na bázi alkalicky aktivovaných technogenních pucolánů |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ26917U1 true CZ26917U1 (cs) | 2014-05-12 |
Family
ID=50725569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2014-29091U CZ26917U1 (cs) | 2014-01-16 | 2014-01-16 | Vysokopevnostní směs na bázi alkalicky aktivovaných technogenních pucolánů |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ26917U1 (cs) |
-
2014
- 2014-01-16 CZ CZ2014-29091U patent/CZ26917U1/cs not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105731942B (zh) | 用于3d打印的水泥基复合材料及其制备方法和应用 | |
| EP2842925B1 (en) | Calcium sulfoaluminate composite binders | |
| EP3052453B1 (en) | Construction castable material with controllable flow or slump | |
| ES2764135T3 (es) | Diseños avanzados de mezcla de hormigón reforzado con fibra | |
| CN110167901A (zh) | 土工聚合物组合物以及使用其的砂浆及混凝土 | |
| JP6404629B2 (ja) | 高流動保持型水中不分離性グラウト組成物 | |
| Srivastava et al. | Effect of Silica fume on mechanical properties of Concrete | |
| JP2011136885A (ja) | 低温用速硬材及びこれを含むセメント含有材料 | |
| CN105819718A (zh) | 混凝土高强掺合料、水泥混合物及免蒸压超高强混凝土制品 | |
| KR101448837B1 (ko) | 고유동 콘크리트용 무시멘트결합재 및 상기 결합재를 포함하는 친환경 고유동 콘크리트 | |
| JP5136829B2 (ja) | 水硬性組成物およびその硬化物 | |
| JP6521608B2 (ja) | 高耐久性コンクリート | |
| CZ25398U1 (cs) | Tepelně izolační alkalicky aktivovaná výplňová hmota na bázi sioporu | |
| JP5866731B2 (ja) | 重量コンクリート | |
| JP5688069B2 (ja) | セメント組成物、それを用いたモルタル又はコンクリート | |
| Tan et al. | The effect of limestone powder addition on strength of slag blended cement | |
| KR101746518B1 (ko) | 개질 다수준 실리카퓸을 활용한 초속경 콘크리트 균열치유 보수재 | |
| CZ26917U1 (cs) | Vysokopevnostní směs na bázi alkalicky aktivovaných technogenních pucolánů | |
| CZ26916U1 (cs) | Vysokopevnostní směs na bázi alkalicky aktivované vysokopecní strusky a metakaolinu | |
| JP2023018126A (ja) | セメント組成物 | |
| Bílek et al. | Hybrid alkali activated concretes-conception and development for practical application | |
| CZ26915U1 (cs) | Vysokopevnostní směs na bázi alkalicky aktivované vysokopecní strusky a odpadního korundu | |
| US20230192565A1 (en) | Activation system, including at least one alkaline metal salt and calcium and/or magnesium carbonate for activating ground granulated blast furnace slag and binder comprising the same for the preparation of mortar or concrete composition | |
| KR102014870B1 (ko) | 매스 콘트리트용 초저발열 무시멘트 결합재 | |
| KR20150044341A (ko) | 촉진 양생 콘크리트용 시멘트 조성물 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20140512 |
|
| MK1K | Utility model expired |
Effective date: 20180116 |