CZ37633U1 - Portlandský směsný cement s kalcinovaným pucolánem - Google Patents
Portlandský směsný cement s kalcinovaným pucolánem Download PDFInfo
- Publication number
- CZ37633U1 CZ37633U1 CZ2023-41524U CZ202341524U CZ37633U1 CZ 37633 U1 CZ37633 U1 CZ 37633U1 CZ 202341524 U CZ202341524 U CZ 202341524U CZ 37633 U1 CZ37633 U1 CZ 37633U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- calcined
- pozzolan
- cem
- diatomaceous earth
- cement
- Prior art date
Links
- 239000004568 cement Substances 0.000 title claims description 22
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 claims description 12
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 9
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 claims description 3
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims description 3
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 claims description 2
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 3
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 3
- 241000206761 Bacillariophyta Species 0.000 description 2
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 2
- 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 2
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 239000011399 Portland cement blend Substances 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 229910052900 illite Inorganic materials 0.000 description 1
- 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 1
- 239000011022 opal Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 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
- C04B18/16—Waste materials; Refuse from building or ceramic industry
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Description
Portlandský směsný cement s kalcinovaným pucolánem
Oblast techniky
Technické řešení se týká směsného cementu, ve kterém je část portlandského slínku nahrazena přírodním kalcinovaným pucolánem připraveným z křemeliny. Ideální je odpadní křemelina znečištěná jílovým podílem.
Dosavadní stav techniky
Současným trendem v průmyslu výroby cementu je snižování energetické náročnosti výroby a emisí CO2. Jednou z možností je náhrada základní suroviny, portlandského slínku, který se vypaluje v rotačních pecích při teplotě kolem 1450 °C, vhodnou aktivní složkou, kterou může být i kalcinovaný přírodní pucolán. V tomto případě se jedná o kalcinovanou odpadní křemelinu, tedy znečištěnou jílovými minerály, zejména kaolinitem.
Křemelina (diatomit) je nezpevněná hornina, která je tvořena většinou opálovými schránkami jednobuněčných řas rozsivek (diatomacea), které tvoří nejméně 40 % jejího objemu. Kromě schránek rozsivek a jejich úlomků jsou v křemelinách zastoupeny jílové minerály, zejména kaolinit a illit.
Cementy s přírodními kalcinovanými pucolány jsou známy a jsou zavedeny v normě ČSN EN 197-1 i v nové normě ČSN EN 197-5. V České republice je využití přírodních nebo přírodních kalcinovaných pucolánů ve směsných cementech zatím minimální a kalcinovaná křemelina se nepoužívá vůbec.
Podstata technického řešení
Uvedený úkol řeší portlandský pucolánový cement obsahující kalcinovanou odpadní křemelinu jako složku nahrazující portlandský slínek. Podstata technického řešení spočívá v tom, že v cementu je nahrazeno 5 až 35 % hmotn. portlandského slínku kalcinovanou odpadní křemelinou. Cement tedy obsahuje 62,5 až 90 % hmotn. slínku, 2,5 až 5 % hmotn. sádrovce a 5 až 35 % hmotn. kalcinované odpadní křemeliny. Kalcinaci je vhodné provádět při teplotách mezi 500 až 700 °C. Křemelina může pocházet jak z těžby, nebo z různých průmyslových výrob.
Příklady uskutečnění technického řešení
Byly připraveny a testovány 3 cementy na bázi portlandského slínku s kalcinovanou odpadní křemelinou z následujících složek:
• Průmyslový portlandský slínek • Energosádrovec jako regulátor tuhnutí - 4 % hmotn.
• Odpadní křemelina z těžby kalcinovaná 1 hodinu při teplotě 550 °C - 5, 10 a 20 % hmotn.
Všechny složky byly smíchány a pomlety v kulovém mlýně na měrný povrch 350 m2/kg. Jako srovnávací referenční cement byl použit cement připravený pouze ze slínku a energosádrovce. Takto vznikly celkem 4 cementy - referenční a s náhradou 5, 10 a 20 % hmotn. kalcinované křemeliny (CEM ref, CEM 5KK, CEM 10KK a CEM 20KK). Stanovení technologických parametrů připravených cementů je uvedeno v následujících tabulkách.
- 1 CZ 37633 UI
Výsledky stanovení pevností v tlaku a v tahu za ohybu připravených cementů v MPa podle ČSNEN 196-1
| Doba hydratace | 2 dny | 7 dní | 28 dní | 56 dní | 90 dní | |||||
| Označení | Ohyb | Tlak | Ohyb | Tlak | Ohyb | Tlak | Ohyb | Tlak | Ohyb | Tlak |
| CEM ref | 5,4 | 31,6 | 7,4 | 49,9 | 8,5 | 60,0 | 8,4 | 65,7 | 8.0 | 68,2 |
| CEM 5KK | 4,2 | 22,4 | 7,0 | 42,0 | 8,2 | 59,6 | 8,5 | 63,2 | 8,6 | 65.0 |
| CEM 10KK | 5,2 | 27,1 | 7,0 | 47,5 | 8,3 | 62,9 | 8,44 | 67,4 | 8,4 | 68,3 |
| CEM 20KK | 5,0 | 22,7 | 6,4 | 44,2 | 7,87 | 64,9 | 8,5 | 69,6 | 8,5 | 72,1 |
Normální konzistence, počátek a doba tuhnutí připravených cementů podle ČSN EN 196-3
| Označení | Normální konzistence [%] | Počátek tuhnutí [min] | Konec tuhnutí [min] |
| CEM ref | 30,3 | 230 | 310 |
| CEM 5KK | 30,3 | 230 | 310 |
| CEM 10KK | 29,7 | 240 | 310 |
| CEM 20KK | 30,0 | 260 | 310 |
to Hydratační teplo připravených cementů v J/g podle ČSN EN 196-8
| Doba hydratace | 2 dny | 7 dní | 28 dní |
| CEM ref | 180 | 253 | 332 |
| CEM 5KK | 183 | 225 | 276 |
| CEM 10KK | 155 | 287 | 294 |
| CEM 20KK | 177 | 281 | 341 |
Z výsledků pevností je patrné, že cementy s 5 % hmoto, přídavku kalcinované křemeliny splňují 15 požadavky na pevnostní třídu 42,5 R a cementy s vyšší náhradou slínku tímto pucolánem dokonce
52,5 N. Tuhnutí cementů a požadavky na množství záměsové vody se významně neliší od referenčního cementu.
Claims (2)
- NÁROKY NA OCHRANU1. Portlandský směsný cement s kalcinovaným pucolánem, vyznačující se tím, že obsahuje 62,5 až 90 % hmotn. slínku, 2,5 až 5 % hmotn. sádrovce a 5 až 35 % hmotn. kalcinované odpadní5 křemeliny.
- 2. Portlandský směsný cement s kalcinovaným pucolánem podle nároku 1, vyznačující se tím, že křemelina pochází z těžby nebo je odpadem z různých průmyslových výrob.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2023-41524U CZ37633U1 (cs) | 2023-12-07 | 2023-12-07 | Portlandský směsný cement s kalcinovaným pucolánem |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2023-41524U CZ37633U1 (cs) | 2023-12-07 | 2023-12-07 | Portlandský směsný cement s kalcinovaným pucolánem |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ37633U1 true CZ37633U1 (cs) | 2024-01-17 |
Family
ID=89661848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2023-41524U CZ37633U1 (cs) | 2023-12-07 | 2023-12-07 | Portlandský směsný cement s kalcinovaným pucolánem |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ37633U1 (cs) |
-
2023
- 2023-12-07 CZ CZ2023-41524U patent/CZ37633U1/cs active IP Right Grant
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Smirnova | Compatibility of portland cement and polycarboxylate-based superplasticizers in high-strength concrete for precast constructions | |
| Mohanta et al. | Study of Combined Effect of Metakaolin and Steel Fiber on Mechanical Properties of Concrete. | |
| CN109748554A (zh) | 轻骨料混凝土及其制备工艺 | |
| CA3051243C (en) | Particle size optimized white cementitious compositions | |
| CN113321433B (zh) | 一种用于制备耐磨超高性能混凝土的专用胶凝材料 | |
| CZ37633U1 (cs) | Portlandský směsný cement s kalcinovaným pucolánem | |
| Perez et al. | Influence of the manufacturing process on the performance of low clinker, calcined clay-limestone Portland cement | |
| WO2021164798A1 (en) | Blended cement | |
| Mezhov et al. | Mortars prepared with mechanochemical treated asbestos-containing waste | |
| Krishnan et al. | High level clinker replacement in ternary limestone-calcined clay-clinker cement | |
| Jocius et al. | The mechanism of disintegration of cement concrete at high temperatures | |
| CZ26531U1 (cs) | Surovinová moučka pro výpal cementového slínku | |
| RU2805439C1 (ru) | Активная минеральная добавка для портландцемента и способ ее получения | |
| Najafi et al. | Fast set and high early strength cement from limestone, natural pozzolan, and fluorite | |
| RU2803754C1 (ru) | Вяжущее для производства легкого бетона | |
| US11873251B1 (en) | Concrete composition for use in construction and methods of applying the same | |
| Mayta-Ponce et al. | Evaluation of the Mechanical Behavior of Mortars Obtained By Geopolymerization of Calcined Clay and Demolition Mortar | |
| Tolegenova et al. | INFLUENCE OF PLASTICIZING AND AIR-ENTRAINING ADMIXTURES ON CONCRETE PROPERTIES | |
| Sayibjan et al. | INVESTIGATION OF RHEOLOGICAL AND MECHANICAL PROPERTIES OF CEMENT–MICROSILICA COMPOSITE GROUTING MATERIALS FOR SOIL WALL STABILIZATION IN OIL AND GAS WELL CASING | |
| Bediako | Influence of clay pozzolana on some properties of Portland limestone cement | |
| Reyes et al. | and Use as a Source of Supplementary | |
| JP2005035847A (ja) | 廃焼き物のリサイクル方法 | |
| Zhanabaevna et al. | Development of technology for producing cementitious composites based on gypsum minerals in Karakalpakstan | |
| Sharobim et al. | Recycled refractory brick and Kaolin in Green concrete production | |
| Khitab et al. | for Manufacturing Green Bricks |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20240117 |