CZ36093U1 - Speciální pojivo na bázi nízkoenergetického slínku a vysokopecní strusky - Google Patents
Speciální pojivo na bázi nízkoenergetického slínku a vysokopecní strusky Download PDFInfo
- Publication number
- CZ36093U1 CZ36093U1 CZ2022-39838U CZ202239838U CZ36093U1 CZ 36093 U1 CZ36093 U1 CZ 36093U1 CZ 202239838 U CZ202239838 U CZ 202239838U CZ 36093 U1 CZ36093 U1 CZ 36093U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- clinker
- energy
- mass
- low
- blast furnace
- Prior art date
Links
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
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/14—Waste materials; Refuse from metallurgical processes
- C04B18/141—Slags
- C04B18/142—Steelmaking slags, converter slags
-
- 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
-
- 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
- C04B28/14—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 calcium sulfate cements
- C04B28/141—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 calcium sulfate cements containing dihydrated gypsum before the final hardening step, e.g. forming a dihydrated gypsum product followed by a de- and rehydration step
-
- 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)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
Oblast techniky
Technickým řešením je speciální pojivo na bázi nízkoenergetického slínku portlandského cementu a vysokopecní strusky.
Dosavadní stav techniky
Současným trendem v cementářském průmyslu je zavedení nízkoenergetických cementů. Tato stavební pojivá je možné připravit použitím nízkoenergetického slínku. Dalšího snížení dopadu cementu na životní prostředí lze dosáhnout použitím doplňujících cementářských surovin (supplementary cementitious materials - SCMs) jako příměsí.
Nízkoenergetický slínek aktivovaný SO3 s dobrými parametry má srovnatelné dlouhodobé pevnosti a lepší trvanlivost je možné připravit při 1350 °C což je o 100 °C nižší teplota oproti běžnému výpalu. Jeho výpal je spojen s nižšími nároky na energii, nižšími emisemi CO2 a nižší spotřebou čistého vápence. Slínek patří do kategorie reaktivních portlandských slínků bohatých na bělit (C2S). Slínek obsahuje stejné fáze jako běžný slínek portlandského cementu, ale bělit je nejhojnější fází, na rozdíl od alitu (C3S) v Portlandském cementu. Poměr belit/alit je v porovnání s portlandským cementem opačný.
Nevýhodou belitického slínku oproti běžnému slínku Portlandského cementuje horší melitelnost, která je způsobena vyššími obsahy belitu, který se oproti alitu hůře mele. Náklady spojené s delší dobou mletí lze kompenzovat použitím vhodných SCMs jako příměsí k cementu. Vysokopecní struska je tradiční zavedenou příměsí pro běžné cementy a lze použít i v případě cementu na bázi nízkoenergetického belitického slínku aktivovaného SO3. Stejně jako v případě běžného portlandského cementu i v případě belitického cementu struska přispívá především k dlouhodobým pevnostem a trvanlivosti. Vysokopecní struska jako vedlejší průmyslový produkt přispívá ke snížení energetické náročnosti a ke snížení emisí CO2 spojenými s výrobou pojivá.
Podstata technického řešení
Podstatou technického řešení je speciální pojivo na bázi nízkoenergetického slínku portlandského cementu a vysokopecní strusky.
Pojivo obsahem 67,2 až 86,4 % hmota, slínku, 2,8 až 3,6 % hmota, sádrovce a 10 až 30 % hmota, mleté granulované vysokopecní strusky.
Toto pojivo obsahuje slínek s 3,3 až 3,6 % hmota. SO3 a stupeň sycení vápnem podle Lea a Parkera je 82 až 88 %. Mineralogické složení slinkuje 20 až 30 % hmota, alitu, 50 až 60 % hmota, belitu, 2 až 3 % hmota, aluminátu a 10 až 15 % hmota, feritu.
Požadovaných vlastností pojivá bylo dosaženo optimalizací chemického a fázového složení slínku, dávkováním sádrovce a sledování vlastností cementu s různými dávkami strusky. Pojivo je vhodné pro stavební materiály s aplikacemi, kde jsou zapotřebí dobré technologické vlastnosti a pomalý vývoj hydratačního tepla.
Použití pojívaje v souladu se současným trendem využívání vedlejších energetických produktů, snižování energetické náročnosti a emisí CO2 do ovzduší a šetření primárních zdrojů surovin v cementářském průmyslu.
- 1 CZ 36093 UI
Příklady uskutečnění technického řešení
Bylo připraveno pojivo obsahující 67,2 % hmota, slínku, 2,8 % hmota, sádrovce a 30 % hmota, mleté granulované vysokopecní strusky. Surovinová moučka slínku obsahuje běžné cementářské suroviny z lomu cementárny Mokrá (Tab. 1). Sádrovec (CaSO^FLO) je v surovinové moučce v chemicky čisté formě. Chemické a fázové složení slinkuje uvedeno v Tab. 2 a Tab. 3. Slínek byl připraven laboratorně v kanthalové peci při teplotě 1350 °C s dobou výdrže 2 hodiny s následným rychlým ochlazením na vzduchu.
Cementové pojivo je připraveno pomletím slínku na jemnost 400 cm2.g 1 a přídavkem sádrovce a následným mícháním a homogenizací s mletou granulovanou vysokopecní struskou. Vlastnosti pojivá byly testovány podle ČSN EN 196-1 a ČSN EN 196-11 na vzorcích pasta a malt. Vývoj pevností cementových malt po 2, 7, 28 a 90 dnech a hydratační teplo pasty pojivá po 24 a 48 hodinách hydratace jsou uvedeny v Tab. 4.
Tab. 1 Surovinová moučka slínku
| Surovina | Obsah (% hmota.) |
| Vápenec (Korálový) | 45,90 |
| Vápenec (Tmavý) | 26,92 |
| Břidlice | 20,01 |
| Fe korekce | 1,57 |
| Sádrovec | 5,60 |
| Celkem | 100 |
Tab. 2 Chemické složení slínku
| Chemické složení (% hmota.) | |
| SÍO2 | 22,98 |
| CaO | 61,45 |
| AI2O3 | 4,92 |
| FC2O3 | 3,87 |
| TiO2 | 0,28 |
| P2o5 | 0,06 |
| Na2O | 0,26 |
| K2O | 0,93 |
| MgO | 1,00 |
| MnO | 0,089 |
| CaO-f | 0,38 |
| SO3 total | 3,67 |
| Σ | 99,89 |
| LOD | 0,05 |
| LOI | 0,26 |
| Moduly slínku | |
| LSF | 84,6 |
| SR | 2,61 |
| AR | 1,27 |
| M.SO3 | 3,26 |
*Moduly slínku: LSF - stupeň sycení CaO podle Lea and Parker, SR - silikátový modul, AR aluminátový modul, M.SO3 - síranový modul
-2CZ 36093 UI
Tab. 3 Fázové složení slínku
| Fázové složení (RTG difrakce) | |
| B-C2S | 56,6 |
| C3S (Mi) | 24,6 |
| C3S (M3) | 1,6 |
| c4af | 12,9 |
| C3A cubic | 2,3 |
| Ca-langbeinite | 1,7 |
| Anhydrite | ο,ι |
| Periclase | 0,2 |
| Σ | 100 |
Tab. 4 Vybrané vlastnosti pojivá
| Stanovení pevností cementové malty ČSN EN 196-1 (MPa) | |
| Pevnost v tlaku po 2 dnech | 11,11 |
| Pevnost v tlaku po 7 dnech | 26,59 |
| Pevnost v tlaku po 28 dnech | 43,68 |
| Pevnost v tlaku po 90 dnech | 67,18 |
| Pevnost v tahu za ohybu po 2 dnech | 2,47 |
| Pevnost v tahu za ohybu po 7 dnech | 6,30 |
| Pevnost v tahu za ohybu po 28 dnech | 10,12 |
| Pevnost v tahu za ohybu po 90 dnech | 11,84 |
| Stanovení hydratačního tepla Izotermní kalorimetrická metoda ČSN EN 196-11 (J/g) | |
| Hydratační teplo 24 h (J/g) | 90 |
| Hydratační teplo 48 h (J/g) | 129 |
Claims (3)
1. Speciální pojivo na bázi nízkoenergetického slínku a vysokopecní strusky, vyznačující se tím, že obsahuje 67,2 až 86,4 % hmota, nízkoenergetického slínku, 2,8 až 3,6 % hmota, sádrovce a 10 5 až 30 % hmota, mleté granulované vysokopecní strusky.
2. Speciální pojivo na bázi nízkoenergetického slínku a vysokopecní strusky podle nároku 1, vyznačující se tím, že nízkoenergetický slínek obsahuje 3,4 až 3,8 % hmota. SO3 a stupeň sycení vápnem dle Lea a Parkera 82 až 88 %.
3. Speciální nízkoenergetické pojivo s vysokou odolností v agresivním prostředí podle nároků 1 10 a 2, vyznačující se tím, že nízkoenergetický slínek má následující mineralogické složení: 20 až 30 % hmota, alitu, 50 až 60 % hmota, belitu, 2 až 3 % hmota, aluminátu a 10 až 15 % hmota, feritu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2022-39838U CZ36093U1 (cs) | 2022-04-29 | 2022-04-29 | Speciální pojivo na bázi nízkoenergetického slínku a vysokopecní strusky |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2022-39838U CZ36093U1 (cs) | 2022-04-29 | 2022-04-29 | Speciální pojivo na bázi nízkoenergetického slínku a vysokopecní strusky |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ36093U1 true CZ36093U1 (cs) | 2022-05-31 |
Family
ID=81972644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2022-39838U CZ36093U1 (cs) | 2022-04-29 | 2022-04-29 | Speciální pojivo na bázi nízkoenergetického slínku a vysokopecní strusky |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ36093U1 (cs) |
-
2022
- 2022-04-29 CZ CZ2022-39838U patent/CZ36093U1/cs active IP Right Grant
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8568528B2 (en) | Iron-doped sulfo-belitic clinker | |
| CN104860556B (zh) | 快凝快硬贝利特硫铝酸盐水泥熟料、应用及其生产工艺 | |
| AU2016201767B2 (en) | Cementitious binders containing pozzolanic materials | |
| RU2547866C2 (ru) | Добавка для гидравлического вяжущего материала на основе клинкера из белита и сульфоалюмината-феррита кальция | |
| CN107935423B (zh) | 耐腐蚀高贝利特硫铝酸盐水泥熟料及制备方法与耐腐蚀高贝利特硫铝酸盐水泥及制备方法 | |
| US8177903B2 (en) | Hydraulic binder with a base of sulfoaluminate clinker and portland clinker | |
| US8852339B2 (en) | Industrial process for the production of a clinker with a high content of belite | |
| CN107721214A (zh) | 一种高铁铝酸盐‑贝利特‑硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法 | |
| CN104788032B (zh) | 一种贝利特水泥及其制备方法 | |
| US8268071B2 (en) | Sulfoaluminous clinker and method for preparing same | |
| CN103496867B (zh) | 一种硫铝酸钙或硫铝酸钙-氧化钙类混凝土膨胀剂及其制备方法与应用 | |
| CN101023043A (zh) | 高贝利特含量的硫铝酸盐熟料、其制造方法及其用于制备水硬性粘合剂的用途 | |
| US7445668B2 (en) | Hydraulic binder having low CO2 emission level | |
| DK2970009T3 (en) | New phosphorus-doped sulfoblite clinker and process for its preparation | |
| Li et al. | Study on high-strength composite portland cement with a larger amount of industrial wastes | |
| Antoni et al. | Investigation of ternary mixes made of clinker limestone and slag or metakaolin: importance of reactive alumina and silica content | |
| CN102838308A (zh) | 一种膨胀熟料、膨胀剂及其制备方法 | |
| CN109320110B (zh) | 一种以硫尾矿为原料的硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法 | |
| CZ36093U1 (cs) | Speciální pojivo na bázi nízkoenergetického slínku a vysokopecní strusky | |
| CN105502978B (zh) | 一种适用于贝利特‑硫铝酸钡钙水泥煅烧的复合矿化剂 | |
| Staněk et al. | Chemical activation of dicalcium silicate and its use for cement production | |
| CZ36092U1 (cs) | Speciální nízkoenergetické pojivo s vysokou odolností v agresivním prostředí | |
| JP7664709B2 (ja) | セメント組成物、およびコンクリート製品の製造方法 | |
| Dvorkin et al. | Composite binder obtained by using of dust from clinker kilns | |
| AU2023237356A1 (en) | Portland cement clinker, cement composition, and method for producing portland cement clinker |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20220531 |