CZ37421U1 - Cement pro dopravní stavitelství - Google Patents
Cement pro dopravní stavitelství Download PDFInfo
- Publication number
- CZ37421U1 CZ37421U1 CZ2023-41377U CZ202341377U CZ37421U1 CZ 37421 U1 CZ37421 U1 CZ 37421U1 CZ 202341377 U CZ202341377 U CZ 202341377U CZ 37421 U1 CZ37421 U1 CZ 37421U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- cement
- clinker
- low
- energy
- fly ash
- Prior art date
Links
- 239000004568 cement Substances 0.000 title claims description 29
- 238000010276 construction Methods 0.000 title claims description 4
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 10
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 claims description 8
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- JHLNERQLKQQLRZ-UHFFFAOYSA-N calcium silicate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] JHLNERQLKQQLRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims description 3
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Inorganic materials [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- ZOMBKNNSYQHRCA-UHFFFAOYSA-J calcium sulfate hemihydrate Chemical compound O.[Ca+2].[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O ZOMBKNNSYQHRCA-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims 1
- 239000011507 gypsum plaster Substances 0.000 claims 1
- BCAARMUWIRURQS-UHFFFAOYSA-N dicalcium;oxocalcium;silicate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca]=O.[O-][Si]([O-])([O-])[O-] BCAARMUWIRURQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 3
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical group [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- HOOWDPSAHIOHCC-UHFFFAOYSA-N dialuminum tricalcium oxygen(2-) Chemical compound [O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[Al+3].[Al+3].[Ca++].[Ca++].[Ca++] HOOWDPSAHIOHCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 230000000887 hydrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 235000019976 tricalcium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 229910021534 tricalcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 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
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/02—Portland cement
- C04B7/04—Portland cement using raw materials containing gypsum, i.e. processes of the Mueller-Kuehne type
-
- 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
- C04B18/06—Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
- C04B18/08—Flue dust, i.e. fly ash
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Description
Oblast techniky
Technickým řešením je směsný cement na bázi nízkoenergetického portlandského slínku s vysokým obsahem belitu a popílku.
Dosavadní stav techniky
Současným hlavním trendem v cementářském průmyslu je snižování energetické náročnosti a snižování emisí CO2 při výrobě hlavního meziproduktu - portlandského slínku. V oblasti silničního stavitelství je stále více diskutovanou problematikou snížená životnost betonových konstrukcí nebo dílčích prvků napříč dopravními stavbami (silnice, mosty, tunely).
Silniční cementy jsou speciální cementy s vysokým obsahem alitu, které mají malou smrštitelnost, větší modul pružnosti, velkou odolnost proti střídavým vlivům povětrnosti a proti otěru. Počátek tuhnutí u silničního portlandského cementu je min 1,5 hodiny a u silničního portlandského struskového cementu min 2 hodiny. Tuhnutí musí být ukončeno u obou do 12 hodin.
Protože silniční cementy nutně nevyžadují rychlý počáteční nárůst pevností, je možná orientace k cementu s vysokým obsahem belitu, který navíc vykazuje zvýšenou trvanlivost oproti běžnému cementu s převahou alitu a při jeho výrobě by došlo i ke snížení emisí CO2 jak procesních z rozkladu uhličitanu vápenatého, tak palivových snížením teploty výpalu o 100 °C na teplotu 1350 °C. Celkově by při přechodu na výrobu tohoto slínku došlo ke snížení emisí CO2 o cca 4 %.
Další snížení uhlíkové stopy spočívá v náhradě části slínku vysokoteplotním popílkem, který vykazuje pucolánovou aktivitu a zlepšuje reologické vlastnosti cementu a jeho objemovou stálost.
Technické řešení si klade za úkol navrhnout cement s nižší uhlíkovou stopou, který zaručí zvýšení životnosti dopravních staveb.
Podstata technického řešení
Uvedený úkol řeší směsné cementové pojivo na bázi nízkoenergetického portlandského slínku s vysokým obsahem belitu, jehož podstata spočívá v tom, že je tvořen 80,0 až 91,5 % hmotn. nízkoenergetického slínku, 3,5 až 5,0 % hmotn. sádrovce a 5 až 15 % hmotn. vysokoteplotního křemičitého popílku.
Hlavními složkami nízkoenergetického portlandského slínku jsou:
C2S = belit = dicalciumsilikát;
C3S = alit = tricalciumsilikát;
C4AF = tetracalciumaluminátferit;
C3A = tricalciumaluminát; a
Cvol = volné vápno.
Uvedené symboly znamenají následující: C = CaO; S = SiO2; A = AkO3; a F = Fe2O3.
Vhodný nízkoenergetický slínek obsahuje 40 až 60 % hmotn. belitu, 20 až 40 % hmotn. alitu a zbytek tvoří C4AF, C3A a volné vápno.
Požadovaných vlastností cementu bylo dosaženo optimalizací fázového složení slínku, jemnosti mletí cementu a sledováním vlastností připraveného cementu.
- 1 CZ 37421 UI
Tento cement je vhodný pro aplikace s nízkým vývojem hydratačního tepla a počátečních pevností, ale s postupným nárůstem dlouhodobých pevností a zvýšené trvanlivosti.
Příklady uskutečnění technického řešení
Slínek pro přípravu cementu byl vypálen ze surovinové moučky z běžných cementářských surovin při teplotě 1350 °C v laboratorní superkantalové peci. Fázové složení slínku stanovené mikroskopickou bodovou integrací je uvedeno v tabulce 1.
Tabulka 1 - Kvantitativní fázové složení slínku stanovené mikroskopicky v % hmotn.
| Fáze | SB-SC |
| C3S | 28,7 |
| C2S | 52,6 |
| C3A | 6,5 |
| c4af | 11,9 |
| Cvol | 0,3 |
Slínek s označením S B-SC byl pomlet s přídavkem sádrovce 5 % hmotn. na cement s měrným povrchem 310 m2/kg. Následně byly homogenizací připraveny cementy s přídavkem 5 %, 10 % a 15 % hmotn. vysokoteplotního křemičitého popílku s označením V. Parametry základního cementu CEM B-SC jsou uvedeny v tabulce 2 a skladba směsných cementů s popílkem v tabulce 3. Cement byl testován podle norem řady ČSN EN 196.
Tabulka 2 - Přehled a charakteristika základního cementu
| Fáze, parametr | CEM B-SC |
| C3S | 28,7 % hmotn. |
| C2S | 52,6 % hmotn. |
| C3A | 6,5 % hmotn. |
| c4af | 11,9 % hmotn. |
| Cyol | 0,3 % hmotn. |
| Teplota výpalu | 1350 °C |
| Přídavek sádrovce | 5 % hmotn. |
| Měrný povrch (m2/kg) | 310 |
| Pevnost 2 dny (MPa) | 10,9 |
| Pevnost 28 dní (MPa) | 52,0 |
| Pevnost 90 dní (MPa) | 66,0 |
| Počátek tuhnutí (min) | 240 |
| Doba tuhnutí (min) | 380 |
| Objemová stálost (mm) | 0,0 |
| Hydratační teplo 7 dní (J/g) | 251 |
-2 CZ 37421 UI
Tabulka 3 - Skladba cementů s přídavkem popílku v % hmota, a jejich hydratační teplo po7 dnech v J/g
| Cement | CEM B-SC | CEM B-SC V5 | CEM B-SC VI0 | CEM B-SC V15 |
| CEM B-SC | 100 | 95 | 90 | 85 |
| Vysokoteplotní křemičitý popílek | - | 5 | 10 | 15 |
| Hydratační teplo 7 dní | 251 | 245 | 226 | 221 |
Pro vyhodnocení objemové stálosti a trvanlivosti z hlediska použití pro dopravní stavitelství byla použita certifikovaná metodika „Metodika pro zkoušení objemové stálosti hydraulických pojiv“, kterou certifikoval Výzkumný ústav pozemních staveb - Certifikační společnost, s.r.o. Číslo certifikátu ověřené metodiky je CM - 23 - 006. V tab. 4 jsou spolu s těmito výsledky uvedeny i výsledky stanovení rozlivu pro různé množství záměsové vody.
o
Tabulka 4 - Výsledky rozlivu v mm cementů s různým vodním součinitelem w
| W | 0,42 | 0,50 | 0,58 | Vyhodnocení objemové stálosti podle CM - 23 - 006 |
| CEM B-SC | 14,75 | 19,50 | 23,00 | vyhovující |
| CEM B-SC V 5 | 14,50 | 19,75 | 22,25 | vyhovující |
| CEMB-SC V 10 | 14,75 | 19,00 | 21,75 | vyhovující |
| CEMB-SC V 15 | 13,75 | 19,25 | 21,50 | vyhovující |
Claims (2)
1. Cement pro dopravní stavitelství na bázi nízkoenergetického slínku s vysokým obsahem belitu a vysokoteplotního křemičitého popílku, vyznačující se tím, že je tvořen 80,0 až 91,5 % 5 hmotn. nízkoenergetického slínku; 3,5 až 5,0 % hmotn. sádrovce; a 5 až 15 % hmotn. vysokoteplotního křemičitého popílku.
2. Cement pro dopravní stavitelství na bázi nízkoenergetického slínku s vysokým obsahem belitu a vysokoteplotního křemičitého popílku podle nároku 1, vyznačující se tím, že nízkoenergetický slínek obsahuje 40 až 60 % hmotn. belitu; 20 až 40 % hmotn. alitu; a zbytek tvoří C4AF, C3A a volné 10 vápno.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2023-41377U CZ37421U1 (cs) | 2023-10-13 | 2023-10-13 | Cement pro dopravní stavitelství |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2023-41377U CZ37421U1 (cs) | 2023-10-13 | 2023-10-13 | Cement pro dopravní stavitelství |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ37421U1 true CZ37421U1 (cs) | 2023-10-26 |
Family
ID=88598979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2023-41377U CZ37421U1 (cs) | 2023-10-13 | 2023-10-13 | Cement pro dopravní stavitelství |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ37421U1 (cs) |
-
2023
- 2023-10-13 CZ CZ2023-41377U patent/CZ37421U1/cs active IP Right Grant
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2547866C2 (ru) | Добавка для гидравлического вяжущего материала на основе клинкера из белита и сульфоалюмината-феррита кальция | |
| Aïtcin | Portland cement | |
| ES2766803T3 (es) | Aglutinantes compuestos de sulfoaluminato de calcio | |
| US8568528B2 (en) | Iron-doped sulfo-belitic clinker | |
| CN104860556A (zh) | 快凝快硬贝利特硫铝酸盐水泥熟料、应用及其生产工艺 | |
| US7445668B2 (en) | Hydraulic binder having low CO2 emission level | |
| CN111393053A (zh) | 一种用于制备低收缩超高性能混凝土的专用复合胶凝材料 | |
| Gartner | What are BYF cements, and how do they differ from CSA cements | |
| CZ37421U1 (cs) | Cement pro dopravní stavitelství | |
| CN113651581A (zh) | 一种高掺矿粉混凝土及其制备方法 | |
| Alkhateeb | Chemical analysis of ordinary Portland cement of Iraq | |
| Khalil et al. | The effects of using eco-friendly materials for the production of high strength mortar | |
| CN113060949B (zh) | 一种基于晶胶比调控的预制构件用胶凝材料制备方法与应用 | |
| JP6037073B2 (ja) | セメント組成物 | |
| Temiz et al. | Mechanical behavior of white concrete | |
| Sounthararajan | Effect of accelerated curing on the furnace slag based polypropylene fiber reinforced concrete | |
| CN105217980B (zh) | 低钙硅酸盐水泥及其制备方法 | |
| Aguayo et al. | Investigating the Use of Rapid Setting Hydraulic Cements (RSHCs) for Structural Applications | |
| CZ26531U1 (cs) | Surovinová moučka pro výpal cementového slínku | |
| Shen et al. | Development of low-carbon UHPFRC incorporating copper slag for structural application | |
| 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 | |
| CN109734340A (zh) | 一种低热高抗蚀硅酸盐水泥及其制备方法 | |
| Dvorkin et al. | Composite binder obtained by using of dust from clinker kilns | |
| Kalinina | PORTLAND CEMENT PRODUCTION TECHNOLOGY | |
| AU2024244800A1 (en) | Method for producing hydraulic composition slurry |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20231026 |