EA029552B1 - Композиционные вяжущие вещества на основе сульфоалюмината кальция - Google Patents

Композиционные вяжущие вещества на основе сульфоалюмината кальция Download PDF

Info

Publication number
EA029552B1
EA029552B1 EA201690522A EA201690522A EA029552B1 EA 029552 B1 EA029552 B1 EA 029552B1 EA 201690522 A EA201690522 A EA 201690522A EA 201690522 A EA201690522 A EA 201690522A EA 029552 B1 EA029552 B1 EA 029552B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
binder
cement
calcium
materials
composite binder
Prior art date
Application number
EA201690522A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201690522A1 (ru
Inventor
Франк Буллерян
Мозен Бен Хаха
Дирк Шмитт
Ингрид Миканович
Original Assignee
Хайдельбергцемент Аг
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 Хайдельбергцемент Аг filed Critical Хайдельбергцемент Аг
Publication of EA201690522A1 publication Critical patent/EA201690522A1/ru
Publication of EA029552B1 publication Critical patent/EA029552B1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/32Aluminous cements
    • C04B7/323Calcium aluminosulfate cements, e.g. cements hydrating into ettringite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use 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
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/06Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • C04B18/08Flue dust, i.e. fly ash
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use 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
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/14Waste materials; Refuse from metallurgical processes
    • C04B18/141Slags
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions 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
    • C04B28/06Aluminous cements
    • C04B28/065Calcium aluminosulfate cements, e.g. cements hydrating into ettringite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/0068Ingredients with a function or property not provided for elsewhere in C04B2103/00
    • C04B2103/0088Compounds chosen for their latent hydraulic characteristics, e.g. pozzuolanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00637Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as glue or binder for uniting building or structural materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/60Flooring materials
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/10Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)

Abstract

Изобретение относится к композиционным вяжущим веществам, содержащим цемент на основе сульфоалюмината кальция и вспомогательный вяжущий материал, отличающимся тем, что массовое отношение сульфата кальция к сумме йелимита, алюминатов и ферритов (R) находится в диапазоне 0,5-0,85, к способу их производства, который включает следующие этапы: a) получение по меньшей мере одного цемента на основе сульфоалюмината кальция; b) получение по меньшей мере одного вспомогательного вяжущего материала; c) смешивание 10-90 мас.% цемента (цементов) на основе сульфоалюмината кальция с 10-90 мас.% вспомогательного вяжущего материала (материалов), и к их применению при производстве строительных материалов с гидравлическим затвердеванием и специальных строительных химических композиций.

Description

Изобретение относится к композиционным вяжущим веществам, содержащим цемент на основе сульфоалюмината кальция и вспомогательный вяжущий материал, отличающимся тем, что массовое отношение сульфата кальция к сумме йелимита, алюминатов и ферритов (К$/^+А+Р)) находится в диапазоне 0,5-0,85, к способу их производства, который включает следующие этапы: а) получение по меньшей мере одного цемента на основе сульфоалюмината кальция; Ъ) получение по меньшей мере одного вспомогательного вяжущего материала; с) смешивание 10-90 мас. % цемента (цементов) на основе сульфоалюмината кальция с 10-90 мас.% вспомогательного вяжущего материала (материалов), и к их применению при производстве строительных материалов с гидравлическим затвердеванием и специальных строительных химических композиций.
029552
Настоящее изобретение относится к вяжущим веществам, содержащим типы цемента/клинкера на основе сульфоалюмината кальция и дополнительные вяжущие материалы, к способу производства композиционных вяжущих веществ и к их применению при производстве строительных материалов с гидравлическим затвердеванием или специальных строительных химических композиций.
Цементы на основе сульфоалюмината кальция (С8А) изготавливают из клинкеров, содержащих в качестве основной фазы йелимит (Са4(А1О2)64 или С4А3$ согласно номенклатуре химии цемента). Эти вяжущие вещества используют в качестве компонентов в расширяющихся цементах, сверхбыстротвердеющих цементах и низкоэнергетических цементах. Гидратация цементов на основе С8А приводит, в основном, к образованию эттрингита и монофаз, например моносульфата. Другим продуктом гидратации этого вяжущего вещества может являться гидроксид алюминия. Количество образовавшегося вещества и кинетика при его образовании зависят в значительной степени от состава цемента, например, от количества и типа присутствующих сульфатсодержащих фаз. Специальные физические свойства (такие как специальные характеристики расширения или способность быстро реагировать) получают путем регулирования использования ионов кальция и сульфата. Впервые использование цемента на основе С8А в качестве низкоэнергетической альтернативы портландцементу было осуществлено в Китае, где годовое производство составляет несколько миллионов тонн. Энергопотребление при его производстве является сниженным из-за уменьшения необходимой для реакции температуры в печи, улучшенной размолоспособности и меньшего количеств известняка в сырой смеси, для которого требуется декарбонизация, являющаяся эндотермическим процессом. В дополнение, понижение содержание известняка и потребления топлива приводит к тому, что выброс СО2 снижается приблизительно в два раза по сравнению с производством портландцементного клинкера.
Термин "клинкер" в контексте настоящего изобретения означает продукт спекания, который получают при обжиге смеси сырьевых материалов при повышенной температуре, и который содержит, по меньшей мере, гидравлически активную фазу. Термин "цемент" означает клинкер, перемолотый с добавлением или без добавления дополнительных компонентов. Термин "вяжущее вещество" или "смесь вяжущих веществ" означает гидравлически твердеющую смесь, которая содержит цемент и, как правило (но не обязательно), дополнительные мелкоизмельченные компоненты, и которую используют после добавления воды, в некоторых случаях, примесей и/или добавок и заполнителя. Клинкер может изначально содержать все необходимые или желательные фазы, и может использоваться непосредственно в качестве вяжущего вещества после измельчения до цемента.
Другим способом, с помощью которого можно добиться экономии энергии и ценных сырьевых материалов, является применение вторичных сырьевых материалов или побочных продуктов производства в качестве компонентов сырьевой муки для замещения первичных сырьевых материалов на основе минералов при производстве клинкера.
В соответствии с другим подходом для замещения частей клинкера при производстве цемента используют дополнительные вяжущие материалы, которые могут представлять собой побочные продукты производства или отходы, что позволяет, следовательно, добиться экономии энергии и первичных сырьевых материалов. Такие материалы зачастую обладают пуццолановой или латентной гидравлической активностью и способствуют улучшению механических свойств таких композиционных вяжущих веществ.
Компонентами, которые могут использоваться в композиционных портландцементах, являются искусственные пуццоланы (такие как, например, доменный шлак, тонкий кремнеземный порошок, синтетическое стекло и золы уноса) или природные пуццоланы (такие как, например, кремнийсодержащие или алюминокремнийсодержащие материалы, такие как вулканическое стекло, кальцинированные глины и сланец). Шлакопортландцемент содержит до 70% измельченного гранулированного доменного шлака, оставшаяся часть - портландцементный клинкер и небольшое количество сульфата, такого, например, как гипс. Такие композиционные цементы, как правило, обеспечивают высокую конечную прочность, однако, при увеличении содержания шлака снижается быстрое нарастание прочности, при этом потенциально увеличивается сопротивление сульфатной агрессии и снижается тепловыделение. Портландцемент с добавкой золы уноса содержит до 35% золы уноса. Зола уноса обладает пуццолановыми свойствами, таким образом, конечная прочность сохраняется на прежнем уровне или даже увеличивается. Так как добавление золы уноса обеспечивает возможность более низкого отношения вода-вяжущее вещество и, следовательно, более низкого общего содержания воды, также может сохраняться быстрое нарастание прочности.
Дополнительные вяжущие материалы могут разделяться на латентные гидравлические материалы и пуццоланы. Латентные гидравлические материалы сами по себе не обладают гидравлической активностью или реагируют слишком медленно. Для начала гидравлической реакции в пределах соответствующих периодов времени им требуется активация. Активация, как правило, достигается с помощью (добавления) соединений щелочных или щелочно-земельных металлов (например, Са(ОН)2, ΝαΟΗ, КОН и т.д.) или материалов, которые являются источниками сульфатов (Са8О4, Ν;·ι2δΟ4. К2§О4 и т.д.), которые способствуют образованию (алюмо)гидросиликатов кальция и/или эттрингита и/или других веществ, таких как, например, АГт-фазы (стратлингит, моносульфат, монокарбонат, гемикарбонат и т.д.) или цеолит- 1 029552
подобные минералы. Пуццоланы являются кремнийсодержащими или алюминокремнийсодержащими, которые вступают в реакцию с гидроксидом кальция из числа других компонентов вяжущего вещества с образованием гидросиликатов кальция. Вышеприведенное разделение не всегда применяется строго, т.е. многие золы уноса содержат значительные количества кальция и, следовательно, представляют собой латентные гидравлические материалы, однако, тем не менее, классифицируются обычно как пуццоланы. Для настоящего изобретения это разделение не имеет существенного значения, как латентные гидравлические материалы, так и пуццоланы обобщенно именуются "дополнительные вяжущие материалы", при этом по тексту настоящего документа вместо термина "дополнительные вяжущие материалы" может периодически использоваться аббревиатура ДВМ.
Типичными дополнительными вяжущими материалами являются пуццоланы и латентные гидравлические материалы природного или искусственного происхождения, например, но не исключительно, измельченный гранулированный доменный шлак и природные или искусственные пуццоланы, например, но не исключительно, золы уноса типа С и/или типа Р, кальцинированные глины или прокаленный сланец, трасс, кирпичный порошок, искусственное стекло, тонкий кремнеземный порошок, или обожженные остатки органических материалов, богатые диоксидом кремния, такие как зола рисовой шелухи или смеси этих материалов.
Общей проблемой портландцементов и композиционных портландцементов является постоянно возрастающая потребность в сверхбыстром нарастании прочности. Время строительства непрерывно сокращается. При строительстве конструктивных элементов здания желательна возможность быстрого демонтажа опалубки для оптимизации окупаемости инвестиций. Таким образом, существует потребность в вяжущих веществах, обеспечивающих сверхбыстрое нарастание прочности, при этом конечная прочность, долговечность и удобоукладываемость должны оставаться на прежнем уровне. Также, целью является предоставление цементов, в результате применения которых воздействие на окружающую среду было бы минимальным, в отношении энергопотребления и использования природных материалов.
Предлагалось несколько способов добавления ДВМ в цементы на основе сульфоалюмината кальция.
В соответствии с документом СВ 2490010 описываются композиции вяжущих веществ, содержащие (а) 60-94% по меньшей мере одного пуццоланового материала; (Ь) по меньшей мере 0,5% сульфоалюмината кальция; (с) 1,2-11%, в пересчете на §О3, по меньшей мере одного неорганического сульфата; и (б) общее содержание сульфатов, в пересчете на §О3, по меньшей мере 3%, при этом композиция вяжущих веществ содержит не более 3% природной извести и не более 10% алюминатного цемента. Нарастание прочности в этой системе основано в основном на эттрингите, это так называемая сульфатостойкая система, где отношение сульфата кальция к сумме йелимит + алюминаты + ферриты составляет более 1; в качестве активатора быстрого нарастания прочности используют С8А и по меньшей мере один источник СаО/Са(ОН)2, обеспеченный путем добавления, например, СаО или ОРС.
В документе Ζίνίοα V. "РоМЬбЦу о£ 1йе тобШсабоп о£ 1йе ргорегбек о£ 8и1£оа1ит1па1е Ье1йе сетей! Ьу ΐΐδ Ыепбшд", Сегатюк - δίΙίΚαΙν 45 (1), 24-30, (2001) изучается возможность добавления 5, 15 и 30% ДВМ к цементу на основе С8А, содержащему приблизительно 53% С28, 34% С4А3$, 8% С4АР и 5% С$. Из этих пояснений очевидно, что пережженный (обожженный до полного изменения свойств) ангидрит является частью клинкера, и что ДВМ в основном выступают в качестве неактивных наполнителей. Следовательно, согласно указанной статье предполагается, что содержание ДВМ менее 15% является оптимальным. Таким образом, с их помощью невозможно добиться существенной экономии энергии.
В документе ΟιιίΙΙίη К., ВКЕ "ЬОУ-СО2 Сетеп18 Ьакеб оп Са1сшт §и1£оа1ит1па1е" (Ы1р://№№№.8ос1.0гд/№№8/~/теб1а/Р11е8/Соп1егеисе%20Ио№п1оаб8/Ро№%20СагЬои%20Сетеи18%20Моу%2 010/§и1рЬоа1ит^иаΐе_Сетеиΐδ_Ке^ίЬ_^и^Ши_Κ.аδЬx, состояние на июнь 2013г.), изучается эффект добавления 30 или 50% измельченного гранулированного доменного шлака или 30% золы уноса, а также влияние содержания сульфата на цемент на основе С8А, содержащий приблизительно 22% С28, 60% С4А3$, 7% С4АР, 8% С38 и 5% С3А. Отношение сульфата кальция к сумме С4А3$, алюминатов и ферритов устанавливается на 0, 0,35, 0,93 или более 1.
Неожиданно было обнаружено, что композиционные вяжущие вещества, содержащие цемент на основе сульфоалюмината кальция и дополнительные вяжущие материалы, в которых массовое отношение К$/(¥+А+Р) сульфата кальция к сумме йелимита, алюминатов и ферритов составляет 0,5-0,85, обеспечивают превосходное раннее нарастание прочности и конечную прочность, при этом также негативное влияние на окружающую среду снижается по сравнению с вяжущим веществами на основе цементов на основе сульфоалюмината кальция без добавления ДВМ. К$/(у+А+Р), в частности, означает
Са8О4/(Р йелимит + Σ алюминаты + Σ ферриты), где
Са8О4 означает количество безводного сульфата кальция, полученного из Са8О4, Са8О4-0.5Н2О или Са8О4-2Н2О, присутствующее в вяжущем веществе;
йелимит означает С4А3-ХРХ$, где х означает величину от 0 до 2, С4А3$ с другими замещениями одним или несколькими инородными ионами или их смеси;
Σ алюминаты представляет собой сумму всех фаз на основе алюминатов кальция, предпочтительно
- 2 029552
это означает СА, С12А7, СА2, С3А, аморфные алюминатные фазы или их смеси; и
Σ ферриты представляет собой сумму всех фаз на основе оксида кальция и оксида железа, предпочтительно это означает С2АУР1-У, где у означает величину 0,2-0,8, С2Р, СР, СР2, аморфные ферритные фазы и их смеси.
Такие фазы, как С4А3-ХРХ$, С2АУР1-У, СА, С12А7, СА2, С3А, С2Р, СР, СР2 и т.д., могут быть кристаллическими, частично кристаллическими или аморфными. Указанные фазы могут содержать и, как правило, содержат замещения инородными ионами (или другими/дополнительными инородными ионами, помимо прямо указанных), что является обычным для технических материалов. В случае фаз, содержащих С, А и Р, несущественно, рассматриваются они как алюминаты или ферриты, если они были включены и при этом не учитываются в расчете дважды.
Сульфат кальция также может присутствовать в дополнительных вяжущих материалах или в клинкере на основе С8А. Такой сульфат кальция также необходимо учитывать при расчете К$/(У+А+Р). Аморфными алюминатными или ферритными фазами являются, например, специальные формы, но не исключительно, например, С12А7, СА, С4АР, СР. Алюминаты и/или ферриты, вводимые путем добавления к вяжущему веществу дополнительных компонентов, таких как алюминат кальция или портландцементы, также необходимо учитывать при расчете К$/(У+А+Р).
Настоящим изобретением можно решить вышеуказанные проблемы с помощью композиционного вяжущего вещества, содержащего по меньшей мере один цемент на основе сульфоалюмината кальция и дополнительные вяжущие материалы, где массовое отношение сульфата к сумме йелимита, алюминатов и ферритов составляет 0,5-0,85, при этом предпочтительно:
"сульфат кальция" означает количество безводного сульфата кальция, полученного из Са8О4, Са8О4-0.5Н2О и Са8О4-2Н2О, присутствующее в вяжущем веществе;
"йелимит" означает содержание С4А3-ХРХ$, где х означает величину от 0 до 2, С4А3$ с другими замещениями одним или несколькими инородными ионами или их смеси;
"алюминаты" означает содержание, например, но не исключительно, СА, С12А7, СА2, С3А, аморфных алюминатных фаз или их смесей, и
"ферриты" означает содержание, например, но не исключительно, С2АУР1-У, где у означает величину от 0.2 до 0.8, С2Р, СР, СР2, аморфных ферритных фаз или содержание смесей
указанных веществ,
а также путем их применения при производстве строительных материалов с гидравлическим затвердеванием или специальных строительных химических композиций.
Цель настоящего изобретения также достигается способом производства композиционного вяжущего вещества, включающим следующие этапы:
а) получение по меньшей мере одного цемента на основе сульфоалюмината кальция с) получение по меньшей мере одного дополнительного вяжущего материала
ά) смешивание 10-80 мас.% цемента (цементов) на основе сульфоалюмината кальция с 20-90 мас.% дополнительного вяжущего материала (материалов), при этом массовое отношение К$/(У+А+Р) сульфата к сумме йелимита, алюминатов и ферритов составляет 0,5-0,85.
Для упрощения описания используют следующие аббревиатуры, обычно применяющиеся в цементной промышленности: Н - Н2О, С - СаО, А - А12О3, Р - Ре2О3, М - МдО, δ - δΏ2 и $ - δО3. Кроме того, соединения указываются, как правило, в чистой форме, при этом прямо не указывается ряд твердых растворов/замещение инородными ионами и т.д., которые являются обычными в технических и промышленных материалах. Как понятно специалистам, состав поименованных в настоящем изобретении фаз может различаться в зависимости от химического состава сырьевой муки и типа производства из-за замещения различными инородными ионами, при этом такие соединения также входят в объем настоящего изобретения.
Дополнительные вяжущие материалы могут быть выбраны из любых доступных материалов, проявляющих латентные гидравлические и/или пуццолановые свойства. Предпочтительными материалами являются измельченный гранулированный доменный шлак, золы уноса типа С и Р и природные пуццоланы, кальцинированные глины или прокаленный сланец, трасс, искусственное стекло, другие виды шлака, помимо измельченного гранулированного доменного шлака, кирпичный порошок и обожженные остатки органических материалов, с высоким содержанием диоксида кремния, такие как зола рисовой шелухи. Особенно предпочтительными являются богатое кальцием искусственное стекло, золы уноса типа С и измельченный гранулированный доменный шлак.
Клинкеры на основе сульфоалюмината кальция содержат, в основном, полиморфы йелимита. В зависимости от используемых сырьевых материалов и температуры обжига они, как правило, также содержат белит, ферриты и/или алюминаты, ангидрит, и также могут содержать тернесит, смотрите, например, \УО 2013/023728 А2. Цементы на основе сульфоалюмината кальция получают из клинкера на основе СδА путем помола, как правило, с добавлением сульфата кальция. Производство цементов на основе сульфоалюмината кальция осуществляют известным по существу способом. Как правило, сырьевые материалы смешивают в соответствующих количествах, перемалывают и обжигают в печи, в резуль- 3 029552
тате чего получают клинкер. Затем клинкер перемалывают, как правило, вместе с сульфатом кальция и, при необходимости, с некоторыми или со всеми другими компонентами, в результате чего получают цемент. Также, помол компонентов может осуществляться по отдельности; отдельный помол может быть целесообразным, когда способность компонентов к размалыванию значительно различается. Сульфат может являться гипсом, бассанитом, ангидритом или их смесями. Предпочтительно используют ангидрит.
Цемент на основе сульфоалюмината кальция может быть получен путем помола клинкера на основе СЗА, уже содержащего необходимое количество сульфата кальция. Как правило, его получают путем комбинирования клинкера на основе СЗЛ с соответствующими количествами сульфата кальция. Это означает, что в соответствии с настоящим изобретением такой компонент, как цемент на основе СЗА, является источником йелимита и сульфата, а также, при необходимости, алюминатов, ферритов, белита и других компонентов, независимо от того содержатся ли они изначально в СЗА-клинкере, или добавляются в СЗА-клинкер путем смешивания до, в течение или после помола СЗА-клинкера. Конечно, сульфат, йелимит, алюминаты и ферриты также могут изначально содержаться в таком компоненте как ДВМ или в добавляемых, при необходимости, дополнительных компонентах композиционного вяжущего вещества, так, что для цемента на основе СЗА необходимо меньшее количество. Это означает, что при производстве вяжущего вещества источником сульфата (а также любой другой фазы) могут являться СЗАклинкер, СЗА-цемент, ДВМ и даже дополнительные компоненты. В отношении сульфата не имеет существенного значения, добавляется ли он к СЗА-клинкеру до смешивания с ДВМ или в ходе смешивания, т.е. цемент на основе СЗА может добавляться в виде одного компонента или в виде двух компонентов, а именно: измельченного СЗА-клинкера и измельченного сульфата.
Клинкеры и цементы на основе сульфоалюмината кальция, содержащие С4А3$ в качестве основной фазы, являются известными и доступны в различных сортах/композициях. В соответствии с настоящим изобретением могут использоваться любые из них. Например, известны/(коммерчески) доступны следующие продукты:
Ра Гагре ВС8АР:
Белит (α; +/-β) С28 Феррит С2(А,Р) 40 - 75%; 5 - 25%; Йелимит С4А3$ Второстепенные фазы 15 - 35%; 0,1 - 10%
Ра Гагре КоекГаЧ®: Белит (α; +/-β) С28 Алюминат СА Феррит С2(А,Р) 0 - 10%; 10 - 25%; 0 - 10%; Йелимит С4А3$ Геленит С2АЗ Второстепенные фазы 50 - 65% 10 - 25%; 0 - 10%
ПакетепИ АПрге®: Белит (α; +/-β) С23 Ангидрит С$ 10 - 25%; 0 - 25%; Йелимит С4А3$ Второстепенные фазы 50 - 65%; 1 - 20%
Сетех С8А: Белит (α; +/-β) С23 Ангидрит С$ Свободная известь СаО Второстепенные фазы 10 - 30%; >1%; <0,5 - 6%; 0 - 10% Йелимит С4А3$ Алит С38 Портландит Са(ОН)2 20 - 40% >1 - 30%; 0 - 7%;
Репка® С8А Белит (α; +/-β) С23 Ангидрит С2(А,Р) Свободная известь СаО 0 - 10%; 30 - 40%; 1 - 10%; Йелимит С4А3$ Портландит Са(ОН)2 Второстепенные фазы 15 - 25%; 20 - 35%; 0 - 10%
4
029552
СЫпа Туре II & III С8А
Белит (α; +/-β) С28 10 - 25%; Йелимит С4А3$ 60 - 70%
Феррит С2(А,Р) 1 - 15%; Второстепенные фазы 1 - 15%
Вагп81опе С8А
Белит (α; +/-β) С28 22%; Йелимит С4Аз$ 60%;
Алюминат С12А7 5%; Алит С38 8%;
Феррит С2(А,Р) 4%; Второстепенные фазы 1%
Не1Йе1Ьег§Сетеп1 В СТ
Белит (α; +/-β) С28 1 - 80%; Йелимит ЕС4А3$ 5 -70%;
Тернесит Сб82$ 5 - 75%; Второстепенные фазы 0 - 30%;
Клинкер или цемент на основе сульфоалюмината кальция содержит, как правило, 10-100%, предпочтительно 20-80 мас.%, наиболее предпочтительно 25-50 мас.% С4А3-ХРХ$, где х означает величину от 0 до 2, предпочтительно от 0,05 до 1 и наиболее предпочтительно от 0,1 до 0,6. Как правило, он также содержит 0-70 мас.%, предпочтительно 10-60 мас.%, наиболее предпочтительно 20-50 мас.% С2З, 0-30 мас.%, предпочтительно 1-15 мас.%, наиболее предпочтительно 3-10 мас.% алюминатов, 0-30 мас.%, предпочтительно 3-25 мас.%, наиболее предпочтительно 5-15 мас.% ферритов, 0-30 мас.% предпочтительно 3-25 мас.%, наиболее предпочтительно 5-15 мас.% тернесита, 0-30 мас.%, предпочтительно 5-25 мас.%, наиболее предпочтительно 8-20 мас.% сульфата кальция и до 20% второстепенных фаз. Как было указано, фазы могут присутствовать в СЗЛ-клинкере или добавляться для получения цемента на основе СЗА.
Настоящее изобретение имеет практическую значимость для всех видов цементов на основе сульфоалюмината кальция, как с высоким содержанием белита, так и с низким содержанием белита, а также с различными количествами алюминатов и ферритов, при условии, что массовое отношение Κ$/(Υ+Α+Ρ) в композитном вяжущем веществе сохраняется в диапазоне 0,5-0,85. В случае если такое отношение составляет менее 0,5, наблюдается лишь незначительное влияние вяжущего материала на нарастание прочности или даже отсутствие влияния. В случае если такое отношение составляет более 0,9, наблюдается расширение, которому сопутствует образование тонких или даже больших трещин, уже через 24 часа гидратации призм из цементного раствора, изготовленных из композиционных цементов. Добавление больших количеств сульфата приводит к еще более выраженному расширению и образованию трещин. Предпочтительно, по настоящему изобретению массовое отношение сохраняется в диапазоне 0,55-0,85, особенно предпочтительно в диапазоне 0,6-0,85. В указанных диапазонах более высокое отношение приводит к более высокому увеличению прочности за менее продолжительное время, т.е. при более высоких отношениях увеличивается скорость нарастания прочности. При расчете такого отношения учитываются также любые сульфаты, алюминаты, ферриты или йелимиты из дополнительных вяжущих материалов и другие компоненты.
В соответствии с настоящим изобретением дополнительные вяжущие материалы могут добавляться в количестве по меньшей мере 10-90 мас.%, предпочтительно 20-80 мас.%. Количество латентных гидравлических материалов в ДВМ, как правило, составляет 0-100 мас.%, предпочтительно 20-80 мас.%, наиболее предпочтительно 30-70 мас.% относительно общего количества ДВМ. Количество пуццолановых материалов составляет 0-40 мас.%, предпочтительно 5-35 мас.%, наиболее предпочтительно 10-30 мас.% относительно общего количества дополнительных вяжущих материалов.
Предпочтительное количество ДВМ в вяжущем веществе зависит от активности ДВМ. В случае, если ДВМ содержит, в основном или исключительно, латентные гидравлические материалы, предпочтительное количество при добавлении составляет 10-90 мас.%, наиболее предпочтительно 30-60 мас.%. В случае, если используют, в основном или исключительно, пуццолановые материалы, ДВМ предпочтительно добавляют в количестве 10-40 мас.%, наиболее предпочтительно 20-30 мас.%. Предпочтительное количество ДВМ, представляющих собой смеси латентных гидравлических и пуццолановых материалов, зависит от активности используемой смеси ДВМ. В частности, более активные смеси ДВМ предпочтительно используют в больших количествах по сравнению со смесями с низкой, преимущественно пуццолановой активностью.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения цемент на основе сульфоалюмината кальция или вяжущее вещество, полученное на его основе, имеют такую тонкость помола в соответствии с распределением частиц по фракциям, что определяется лазерной гранулометрией, где ά90 < 90 мкм, предпочтительно ά90 < 60 мкм, наиболее предпочтительно ά90 < 40 мкм, при этом параметр Розина-Раммлера (угловой коэффициент) п может варьироваться в диапазоне 0,7-1,5, предпочтительно 0,8-1,3, наиболее предпочтительно 0,9-1,15.
Цемент по настоящему изобретению получают путем помола клинкера с добавлением или без добавления других веществ. Обычно, если содержание сульфата кальция в клинкере меньше необходимого,
- 5 029552
до измельчения или во время измельчения его добавляют клинкер. Он также может добавляться после помола.
Дополнительные компоненты, выбранные из, например, но не исключительно, кальцийалюминатных цементов, портландцемента или портландцементного клинкера, известняка, доломита, тернесита и солей щелочных и/или щелочно-земельных металлов и/или кальция, могут добавляться в количествах 0,01-20 мас.%, предпочтительно в количествах в диапазоне 0,5-15 мас.%. Особенно предпочтительно, когда содержание портландцементного клинкера, известняка, тернесита и/или доломита составляет 0,01-20 мас.%, предпочтительно в диапазоне 3-20 мас.%, наиболее предпочтительно 5-15 мас.% относительно массы вяжущего вещества, а содержание солей щелочных и щелочно-земельных составляет 0-5 мас.%, предпочтительно 0,1-3 мас.%, наиболее предпочтительно 0,5-2 мас.%.
Кроме того, могут присутствовать обычные примеси и/или добавки. Примеси добавляют предпочтительно в количестве до 20 мас.%, а добавки - до 3 мас.%. Разумеется, общее количество всех компонентов в определенной смеси составляет 100%.
Примеси обычно добавляют в бетон, цементный раствор и т.д., которые изготовлены с использованием вяжущего вещества, однако примеси также могут добавляться в само вяжущее вещество. Типичными примесями являются:
ускорители, которые увеличивают скорость процесса гидратации (затвердевания), такие как СаО, Са(ОН)2, СаС12, Са(\О;), Л12(§04)3, КОН, К24, К2СО3, ΝαΟΗ, Να2δΟ4, Ыа2СО3, ΝαΝΟ3, ЫОН, ЫС1, Ы2СО3, МдС12, М§8О4;
замедлители, которые снижают скорость процесса гидратации. Типичными полиоловыми замедлителями являются сахар, сахароза, глюконат натрия, глюкоза, лимонная кислота и винная кислота;
воздухововлекающие добавки, с помощью которых добавляются и вовлекаются пузырьки воздуха, в результате чего снижается ущерб, наносимый циклами перепадов температуры, и увеличивается долговечность;
пластификаторы, с помощью которых увеличивается обрабатываемость пластичного или "свежего" бетона, что позволяет с большей легкостью производить его укладку с затратой меньших усилий для уплотнения. Типичным пластификатором является лигносульфат. Пластификаторы могут использоваться для снижения содержания воды в бетоне, при этом удобоукладываемость остается на прежнем уровне, из-за возможности такого применения их в некоторых случаях называют добавками, снижающими водопотребность. Такое применение улучшает прочность и характеристики долговечности бетона;
суперпластификаторы (которые также называют высокоэффективными добавками, снижающими водопотребность) являются классом пластификаторов, которые обладают меньшим количеством негативных эффектов и могут использоваться для повышения удобоукладываемости с большей полезностью по сравнению с обычными пластификаторами. Примеры соединений, используемых в качестве суперпластификаторов, включают сульфонированный нафталин-формальдегидный конденсат, сульфонированный меламин-формальдегидный конденсат, ацетон-формальдегидный конденсат и поликарбоксилатные эфиры;
красящие вещества могут использоваться для изменения цвета бетона для улучшения внешнего вида;
антикоррозийные добавки используют для минимизации коррозии стали и арматуры в бетоне; связывающие вещества используют для создания сцепления между старым и новым бетоном (как
правило, один из типов полимеров);
добавки, облегчающие перекачивание, улучшают степень легкости подачи насосом, повышают густоту цементного теста и снижают фазовое разделение и выступание цементного молока.
Предпочтительно содержатся (супер)пластификаторы и/или замедлители. Как правило, (супер)пластификаторы и/или замедлители добавляют в обычных, известных количествах, например 0,05-1 мас.%, предпочтительно 0,05-0,5 мас.% относительно суммы количеств цемента на основе С8Л, ДВМ и, в соответствующих случаях, любых добавленных дополнительных гидравлических компонентов.
Обычными добавками являются, например, но не исключительно, наполнители, волокно, тканевые/текстильные материалы, тонкий кремнеземный порошок и битое или измельченное стекло. Наполнителями являются, например, кварц, известняк, доломит, инертные вещества и/или кристаллические золы уноса. Волокном являются, например, металлическое волокно, стекловолокно или пластиковое волокно.
Способ по настоящему изобретению может реализовываться с помощью устройств, которые по существу известны. Цемент на основе С8Л может смешиваться с ДВМ и другими компонентами, в соответствующих случаях, непосредственно после производства. В качестве альтернативы, компоненты могут храниться до смешивания. Вяжущее вещество может храниться и транспортироваться отдельно, например, внутри цементного бункера или в мешках или может поставляться в виде готовой цементной смеси после добавления заполнителя, воды и любых других необходимых добавок, возможно, после хранения в течение некоторого времени.
Как было указано ранее, в соответствии с описываемым способом производят смешивание цемента на основе С8Л и ДВМ, что включает ситуацию, когда для получения вяжущего вещества используют
- 6 029552
измельченный С8А-клинкер, не содержащий сульфата или содержащий незначительное количество сульфата, а сульфат добавляют в качестве отдельного компонента вместе с возможными дополнительными компонентами. Другими словами, в состав цемента на основе С8А входит одиночный компонент, содержащий, по меньшей мере, измельченный йелимит и сульфат, а также, по отдельности, такие компоненты как сульфат и измельченный С8А-клинкер, не содержащий сульфата или содержащий незначительное количество сульфата.
Существует даже возможность смешивать С8А-клинкер и неизмельченный ДВМ и осуществлять смешивание этой смеси, однако, такой способ не является предпочтительным. Как правило, способность к размалыванию клинкера и ДВМ различается. Также, измельчение клинкера и ДВМ по отдельности обеспечивает большую гибкость применения.
Вяжущее вещество по настоящему изобретению может использоваться для производства бетона, цементного раствора, штукатурки и других строительных материалов с гидравлическим затвердеванием. Оно также может использоваться для производства специальных химических композиций, использующихся в строительстве, таких как плиточный клей, стяжка полов и т.д. Применение может осуществляться таким же образом, как и для известных вяжущих веществ или цементов. В частности, такое вяжущее вещество может использоваться в таких сферах применения, где пониженное тепло при гидратации является преимуществом, т.е., в особенности, для массивных конструкций, таких как дамбы. Также, оно может эффективно применяться в готовых бетонных смесях, использующихся в любых областях.
Вяжущее вещество по настоящему изобретению обеспечивает экономию дополнительной энергии по сравнению с вяжущими веществами на основе лишь С8А-цемента. Оно демонстрирует улучшенные характеристики нарастания прочности по сравнению с вяжущими веществами, содержащими С8А и ДВМ, в соответствии с известным уровнем техники.
Далее изобретение описывается более подробно со ссылкой на следующие примеры, при этом объем изобретения не ограничивается описанными частными вариантами осуществления изобретения. Если не указано иное, любое количество в процентах или в частях подразумевает массовое отношение, при наличии сомнений - относится к общей массе соответствующей композиции/смеси.
Настоящее изобретение также включает любые комбинации описанных, в особенности, предпочтительных признаков изобретения, которые не исключают один другой. В случае употребления при какомлибо описании термины "приблизительно", "около" и другие подобные выражения, относящиеся к количественным значениям, означают, что указанное количество включает значения на 10% выше и на 10% ниже, предпочтительно на 5% выше и на 5% ниже, в любом случае по меньшей мере на 1% выше и на 1% ниже, наиболее предпочтительными являются точно указанные значения или предельные диапазоны.
Пример 1.
Композиционные вяжущие вещества по настоящему изобретению, а также для сравнительных примеров были получены из клинкера, содержащего 45 г/100 г бета-С28, 35 г/100 г ТС4Л3-ХРХ$ и 11 г/100 г алюмината (С3А, СА). Содержание ферритов составляло менее 1 г/100 г. В качестве источника сульфата использовали природный ангидрит. В качестве дополнительного вяжущего материала использовали шлак или смесь шлака и известняка. Для получения смесей по сравнительным примерам в качестве инертного компонента вместо ДВМ использовали кварц. Данные по смеси композиционного вяжущего вещества, отношение Κ$/(Υ+Α+Ρ) и данные по нарастанию прочности представлены в табл. 2. Измерения нарастания прочности производили в соответствии с описанием ΕΝ 196-1 с использованием кубиков из цементного раствора с ребрами длиной 2 см из смеси, состоящей из 2 (массовых) частей цемента, 3 частей песка (1881, 0 1 мм) и 1 части воды. Отношение вода/вяжущее вещество составило 0,5. Скорость нагружения была установлена на 0,4 кН/с.
Заметно, что при низких значениях Κ$/(Υ+Α+Ρ), например, 0,25 или 0,35 в течение периода исследований (измеримый) эффект воздействия шлака на нарастание прочности не наблюдался. Для образцов со значениями Κ$/(Υ+Α+Ρ), составляющими 0,55 и 0,74, уже через 90 дней гидратации было получено увеличение прочности приблизительно на 7 МПа (0,55) и до 12 МПа (0,74) по сравнению с контрольными образцами, содержащими кварц.
- 7 029552
Таблица 1
клинкер (вкл. сульфат) шлак известняк кварц Κ$/(Υ+Α+Ρ) прочность [МПа] через
28д 90д
1 70% 30% 0.74 23.8 н.о. 28.5 35.3 50.0
2 70% 25 % 5 % 0.74 23.7 н.о. 27.8 36.2 49.1
3 70% 20% 10% 0.74 23.0 н.о. 27.3 35.4 45.0
4 70% 30% 0.74 15.0 н.о. 28.4 34.1 37.7
5 74.5 % 25.5 0.55 20.3 23.5 34.9 37.2 45.4
6 74.5 % 25.5 0.55 19.1 21.5 32.8 38.6 37.7
7 73 % 27 % 0.35 19.2 н.о. 22.9 28.6 31.2
8 73 % 18 % 9 % 0.35 21.2 н.о. 26.0 30.3 31.3
9 73 % 27 % 0.35 21.6 н.о. 24.3 29.4 29.6
10 65 % 35 % 0.25 12.8 14.7 17.6 20.6 23.7
11 65 % 30% 5 % 0.25 13.4 15.2 17.8 21.2 24.8
12 65 % 25 % 10% 0.25 14.2 15.5 18.0 21.1 24.7
13 65 % 35 % 0.25 15.4 17.0 21.9 26.9 33.4
н.о. - не определено.
Пример 2.
Композиционные вяжущие вещества по настоящему изобретению, а также для сравнительных примеров были получены из клинкера, содержащего 60 г/100 г бета-С25, 22 г/100 г ЕС4А3$ и 11 г/100 г ферритов (С4АР и С2Р). Кальций-алюминатных фаз не было обнаружено. В качестве источника сульфата использовали природный ангидрит. В качестве дополнительного вяжущего материала использовали шлак, для сравнения использовали кварц. Смеси вяжущих веществ и отношение К$/(У+А+Р) представлены в табл. 2. Измерения нарастания прочности производили в соответствии с описанием для примера 1.
Таблица 2
цемент шлак кварц отношение прочность [МПа] через
28д 90д
13 55 % 45 % 0.85 3.0 6.5 21.8 31.2 32.6
14 55 % 45 % 0.85 2.5 6.1 15.4 19.5 19.6
15 70% 30% 0.77 6.7 11.5 20.5 32.0 33.0
16 70% 30% 0.77 6.5 12.4 18.7 25.0 25.8
17 100% 0.77 16.1 17.6 31.5 39.7 46.4
18 50% 50% 0.11 2.2 2.7 3.4 4.0 5.3
19 50% 50 % 0.11 1.9 2.2 3.2 3.2 10.1
Заметно, что при низких значениях К$/(У+А+Р), например, 0,11 в течение периода исследований (измеримый) эффект воздействия шлака на нарастание прочности не наблюдался, а для контрольных образцов, содержащих кварц, была достигнута даже более высокая конечная компрессионная прочность. Для образцов со значениями К$/(У+А+Р), составляющими 0,77 и 0,85, уже через 7 дней гидратации было получено увеличение прочности приблизительно на 2 МПа (0,77) и до 6 МПа (0,85) по сравнению с контрольными образцами, содержащими кварц. Через 28 дней гидратации было получено увеличение приблизительно на 7 МПа (0,77)-12 МПа (0,85), а через 90 дней - на 7 МПа (0,77)-13 МПа (0,85) по сравнению с контрольными образцами, содержащими кварц.

Claims (25)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Композиционное вяжущее вещество, содержащее по меньшей мере один цемент на основе сульфоалюмината кальция и по меньшей мере один вспомогательный вяжущий материал, где массовое отношение сульфата кальция к сумме йелимита, алюминатов и ферритов в композиционном вяжущем веществе составляет 0,5-0,85.
  2. 2. Композиционное вяжущее вещество по п.1, где вспомогательный вяжущий материал выбран из латентных гидравлических материалов и/или пуццоланов природного или искусственного происхождения.
  3. 3. Композиционное вяжущее вещество по п.2, где вспомогательный вяжущий материал выбран из латентных гидравлических шлаков, зол уноса типа С, зол уноса типа Р, кальцинированных глин, прокаленного сланца, трасса, кирпичного порошка, искусственного стекла, микрокремнезема, обожженных остатков богатых диоксидом кремния органических материалов и смесей этих материалов.
  4. 4. Композиционное вяжущее вещество по пп.1, 2 или 3, где массовое отношение сульфата кальция к сумме йелимита, алюминатов и ферритов составляет 0,6-0,85.
  5. 5. Композиционное вяжущее вещество по одному из пп.1-4, где цемент на основе сульфоалюмината кальция содержит 10-100 мас.% С4А3-ХРХ$, где х означает величину от 0 до 2, 0-70 мас.% С25, 0-30 мас.% алюминатов, 0-30 мас.% ферритов, 0-30 мас.% тернесита, 0-20 мас.% сульфата кальция и до 20% вспомогательных фаз, при этом сумма всех фаз составляет в целом 100%, при условии, что сульфат кальция,
    - 8 029552
    когда он не содержится в цементе на основе сульфоалюмината кальция, добавляется в виде отдельного компонента и/или содержится во вспомогательном вяжущем материале.
  6. 6. Композиционное вяжущее вещество по одному из пп.1-5, где содержание цемента на основе сульфоалюмината кальция составляет 10-90 мас.% относительно массы вяжущего вещества.
  7. 7. Композиционное вяжущее вещество по п.6, где содержание цемента на основе сульфоалюмината кальция составляет 20-70 мас.% относительно массы вяжущего вещества.
  8. 8. Композиционное вяжущее вещество по п.6, где содержание цемента на основе сульфоалюмината кальция составляет 30-60 мас.% относительно массы вяжущего вещества.
  9. 9. Композиционное вяжущее вещество по одному из пп.1-8, где вспомогательные вяжущие материалы содержат до 100 мас.% латентных гидравлических материалов и до 40 мас.% пуццолановых материалов относительно общего количества вспомогательных вяжущих материалов.
  10. 10. Композиционное вяжущее вещество по п.9, где вспомогательные вяжущие материалы содержат 30-70 мас.% латентных гидравлических материалов и 10-30 мас.% пуццолановых материалов относительно общего количества вспомогательных вяжущих материалов.
  11. 11. Композиционное вяжущее вещество по одному из пп.1-8, где содержание вспомогательных вяжущих материалов составляет 30-60 мас.% относительно массы вяжущего вещества для вспомогательных вяжущих материалов, содержащих по меньшей мере 70 мас.% латентных гидравлических материалов.
  12. 12. Композиционное вяжущее вещество по одному из пп.1-8, где содержание вспомогательных вяжущих материалов составляет 10-30 мас.% относительно массы вяжущего вещества для вспомогательных вяжущих материалов, содержащих по меньшей мере 70 мас.% пуццолановых материалов.
  13. 13. Композиционное вяжущее вещество по одному из пп.1-12, где оно содержит по меньшей мере один из следующих материалов: цемент на основе алюмината кальция, портландцемент, портландцементный клинкер, известняк, доломит, тернесит, соли щелочных металлов, соли щелочно-земельных металлов, примеси и добавки.
  14. 14. Композиционное вяжущее вещество по п.13, где содержание цемента на основе алюмината кальция, портландцемента, портландцементного клинкера, известняка, тернесита и/или доломита составляет 0,1-20 мас.% относительно массы вяжущего вещества.
  15. 15. Композиционное вяжущее вещество по п.14, где содержание цемента на основе алюмината кальция, портландцемента, портландцементного клинкера, известняка, тернесита и/или доломита составляет 5-15 мас.% относительно массы вяжущего вещества.
  16. 16. Композиционное вяжущее вещество по одному из пп.13-15, где содержание солей щелочных металлов и/или солей щелочно-земельных металлов составляет 0,05-5 мас.% относительно массы вяжущего вещества.
  17. 17. Композиционное вяжущее вещество по п.16, где содержание солей щелочных металлов и/или солей щелочно-земельных металлов составляет 0,5-2 мас.% относительно массы вяжущего вещества.
  18. 18. Композиционное вяжущее вещество по одному из пп.12-17, где оно содержит одну или более примесей, выбранных из добавок-ускорителей, замедлителей, воздухововлекающих добавок, пластификаторов, суперпластификаторов, красящих веществ, антикоррозийных добавок, связывающих веществ и добавок, облегчающих перекачивание.
  19. 19. Композиционное вяжущее вещество по п.18, где содержание примесей составляет 0,01-5 мас.%.
  20. 20. Композиционное вяжущее вещество по п.19, где содержание примесей составляет 0,5-1,5 мас.%.
  21. 21. Композиционное вяжущее вещество по п.13, где оно содержит добавки, выбранные из наполнителей, волокна, ткани/текстильных материалов, микрокремнезема и битого или измельченного стекла.
  22. 22. Способ производства композиционного вяжущего вещества по любому из пп.1-21, включающий следующие этапы:
    a) получение по меньшей мере одного цемента на основе сульфоалюмината кальция;
    b) получение по меньшей мере одного вспомогательного вяжущего материала;
    c) смешивание 10-90 мас.% цемента (цементов) на основе сульфоалюмината кальция с 10-90 мас.% вспомогательного вяжущего материала (материалов), при этом массовое отношение сульфата кальция к сумме йелимита, алюминатов и ферритов составляет 0,5-0,85.
  23. 23. Применение вяжущего вещества по одному из пп.1-20 при производстве строительных материалов с гидравлическим затвердеванием.
  24. 24. Применение вяжущего вещества по п.23, где строительный материал представляет собой бетон и цементный раствор или специальные строительные химические композиции.
  25. 25. Применение вяжущего вещества по п.24, где специальная строительная химическая композиция представляет собой плиточный клей или стяжку полов.
EA201690522A 2013-09-03 2014-09-02 Композиционные вяжущие вещества на основе сульфоалюмината кальция EA029552B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13004314.4A EP2842925B1 (en) 2013-09-03 2013-09-03 Calcium sulfoaluminate composite binders
PCT/EP2014/002368 WO2015032484A1 (en) 2013-09-03 2014-09-02 Calcium sulfoaluminate composite binders

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201690522A1 EA201690522A1 (ru) 2016-07-29
EA029552B1 true EA029552B1 (ru) 2018-04-30

Family

ID=49117643

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201690522A EA029552B1 (ru) 2013-09-03 2014-09-02 Композиционные вяжущие вещества на основе сульфоалюмината кальция

Country Status (17)

Country Link
US (1) US20160214892A1 (ru)
EP (1) EP2842925B1 (ru)
JP (1) JP2016529200A (ru)
KR (1) KR20160058122A (ru)
CN (1) CN105658598A (ru)
AU (1) AU2014317429B2 (ru)
CA (1) CA2922773C (ru)
EA (1) EA029552B1 (ru)
ES (1) ES2766803T3 (ru)
HK (1) HK1223347A1 (ru)
MA (1) MA38875B1 (ru)
MX (1) MX2016002403A (ru)
PH (1) PH12016500190A1 (ru)
PL (1) PL2842925T3 (ru)
UA (1) UA115381C2 (ru)
WO (1) WO2015032484A1 (ru)
ZA (1) ZA201601401B (ru)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8882905B1 (en) 2010-05-20 2014-11-11 Flashfill Services, Llc Recycled compositions for construction, and methods of utilizing and producing the same
CN106365561A (zh) * 2016-08-31 2017-02-01 郭舒洋 一种外墙瓷砖用耐候型瓷砖粘结剂的制备方法
US10112870B2 (en) 2016-12-12 2018-10-30 United States Gypsum Company Self-desiccating, dimensionally-stable hydraulic cement compositions with enhanced workability
AU2018232506A1 (en) * 2017-03-06 2019-09-26 Sika Technology Ag Inorganic foam based on calcium sulfoaluminate
CN107619219A (zh) * 2017-08-15 2018-01-23 泰州克罗米德机械设备有限公司 可渗透的建筑用组合物
CN107500651A (zh) * 2017-09-01 2017-12-22 国网内蒙古东部电力有限公司电力科学研究院 一种极寒型水泥胶合剂
DE102018110136B3 (de) * 2018-04-26 2019-07-18 Calucem Gmbh Belit-minimierter CSA Zement, Verfahren zur Herstellung von CSA-Zement und Verwendung des CSA Zements
CN108975821A (zh) * 2018-08-28 2018-12-11 江西省袋鼠教育科技有限公司 一种绿色环保型瓷砖粘接剂及其制备方法
EP3887339A1 (en) * 2018-11-26 2021-10-06 Sika Technology AG Additives for cements comprising ye'elimite
BR112021012918A2 (pt) * 2018-12-31 2021-09-14 Materr'up Formulação para ligante de construção de baixo teor de carbono, processo de preparação e materiais de construção
CN110183193A (zh) * 2019-07-11 2019-08-30 安徽瑞和新材料有限公司 一种超早强水泥基水下不分散修补材料及其制备方法
CN110272285A (zh) * 2019-07-29 2019-09-24 黄河三角洲京博化工研究院有限公司 一种高钙粉煤灰高强陶粒及其制备方法
US12043585B1 (en) * 2019-07-29 2024-07-23 Flashset, Llc Rapid-setting cellular backfill with calcium sulfoaluminate cement and other powder-sized filler materials
KR102286554B1 (ko) * 2019-09-09 2021-08-06 한국건설기술연구원 슬립과 균열 발생을 억제하기 위한 텍스타일 보강 시멘트 복합체 및 그 제조방법
CA3166626A1 (en) * 2020-01-31 2021-08-05 Paul Duncan Hywel-Evans System and method for sealing a well
JP7731364B2 (ja) * 2020-03-20 2025-08-29 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 改善された初期強度を有する環境配慮型建設用材料組成物
EP3925941A1 (en) * 2020-06-19 2021-12-22 Sika Technology Ag Method for the increase of workability of a binder composition comprising portland cement, calcined clay, and limestone
EP3957615A1 (de) * 2020-08-20 2022-02-23 Sika Technology Ag Verwendung von polyol zur verringerung des schwindens von bauchemischen zusammensetzungen
JP6983963B1 (ja) * 2020-08-24 2021-12-17 デンカ株式会社 セメント組成物
JP7583592B2 (ja) * 2020-12-02 2024-11-14 デンカ株式会社 アンカー定着材料
EP4267527A1 (en) 2020-12-23 2023-11-01 Sika Technology AG A ternary hydraulic binder composition
CN112645616A (zh) * 2020-12-31 2021-04-13 山东大学 一种高铁硫铝酸盐熟料矿物组成的调控方法
EP4186691A1 (de) * 2021-11-29 2023-05-31 Triflex GmbH & Co. KG Verbundsystem mit einem mineralischen untergrund und einer polymerschicht

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2949112A1 (fr) * 2009-08-17 2011-02-18 Lafarge Sa Additifs pour liant hydraulique a base de clinker belite - calcium - sulphoalumineux - ferrite (bcsaf)
GB2489981A (en) * 2011-04-14 2012-10-17 Green Binder Technologies Ltd Cementitious composition containing ground granulated blast furnace slag

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN86103649B (zh) * 1986-05-28 1988-10-26 国家建筑材料工业局建筑材料科学研究院 阿利特硫铝酸钙水泥的组成及制造方法
JP3558730B2 (ja) * 1995-03-30 2004-08-25 太平洋セメント株式会社 結晶質高水和活性物およびこれを用いたセメント混和物、コンクリートの硬化を促進する方法
JP3733449B2 (ja) * 1995-10-09 2006-01-11 太平洋セメント株式会社 低アルカリ性水硬性材料
JP2000143326A (ja) * 1998-11-05 2000-05-23 Taiheiyo Cement Corp 低アルカリ性水硬性材料
FR2952050B1 (fr) * 2009-11-05 2012-12-14 Saint Gobain Weber France Liants pour materiaux de construction
ES2581502T3 (es) 2011-08-18 2016-09-06 Heidelbergcement Ag Ternesita como aditivo para cemento Portland

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2949112A1 (fr) * 2009-08-17 2011-02-18 Lafarge Sa Additifs pour liant hydraulique a base de clinker belite - calcium - sulphoalumineux - ferrite (bcsaf)
GB2489981A (en) * 2011-04-14 2012-10-17 Green Binder Technologies Ltd Cementitious composition containing ground granulated blast furnace slag

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ARJUNAN P , SILSBEE M R, ROY D M: "Sulfoaluminate-belite cement from low-calcium fly ash and sulfur-rich and other industrial by-products", CEMENT AND CONCRETE RESEARCH., PERGAMON PRESS, ELMSFORD, NY., US, vol. 29, no. 8, 1 January 1999 (1999-01-01), US, pages 1305 - 1311, XP002320781, ISSN: 0008-8846, DOI: 10.1016/S0008-8846(99)00072-1 *
KEITH QUILLIN BRE: "Low-CO2 Cements based on Calcium Sulfoaluminate", pages 1 - 59, XP002721170, Retrieved from the Internet <URL:http://www.soci.org/News/Construction/~/media/Files/Conference%20Downloads/2010/Low%20Carbon%20Cements%20Nov%2010/Sulphoaluminate_Cements_Keith_Quillin_R.ashx> *
V. Morin, G. Walenta, E. Gartner: "Hydration of belite calcium sulfo-aluminate", ICCC Madrid, 4 July 2011 (2011-07-04), XP002721171, Retrieved from the Internet: URL:http://www.scribd.com/doc/67431197/Aether-Cement-ICCC-Madrid-Final-2011-07-04 [retrieved on 2014-03-05], the whole document *

Also Published As

Publication number Publication date
MA38875A1 (fr) 2016-10-31
WO2015032484A1 (en) 2015-03-12
ES2766803T3 (es) 2020-06-15
UA115381C2 (uk) 2017-10-25
EA201690522A1 (ru) 2016-07-29
JP2016529200A (ja) 2016-09-23
AU2014317429A1 (en) 2016-03-03
ZA201601401B (en) 2017-11-29
US20160214892A1 (en) 2016-07-28
CN105658598A (zh) 2016-06-08
CA2922773A1 (en) 2015-03-12
PH12016500190A1 (en) 2016-05-02
MX2016002403A (es) 2016-05-18
MA38875B1 (fr) 2018-10-31
AU2014317429B2 (en) 2017-03-09
KR20160058122A (ko) 2016-05-24
HK1223347A1 (zh) 2017-07-28
PL2842925T3 (pl) 2020-04-30
EP2842925B1 (en) 2019-11-06
CA2922773C (en) 2019-07-30
EP2842925A1 (en) 2015-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA029552B1 (ru) Композиционные вяжущие вещества на основе сульфоалюмината кальция
AU2014317428B2 (en) Binder comprising calcium sulfoaluminate cement and a magnesium compound
US9890079B2 (en) Cementitious binders containing pozzolanic materials
AU2014317429A2 (en) Calcium sulfoaluminate composite binders
FI115298B (fi) Sementtikoostumus
US20190009428A1 (en) 3d printing of building elements and buildings with bct cement
US8268071B2 (en) Sulfoaluminous clinker and method for preparing same
US20200079694A1 (en) Composite cement and method of manufacturing composite cement
AU2012297245A1 (en) Method and additive for increasing early strength
EP2842924A1 (en) Composite binder comprising calcium sulfoaluminate cement and calcium nitrate or calcium nitrite
JP2023552844A (ja) 低カーボンフットプリント及び高早期強度を有する水硬性結合材
KR20150044341A (ko) 촉진 양생 콘크리트용 시멘트 조성물
WO2025132807A1 (en) High-fluidity cementitious composition with a reduced water demand
WO2025132798A1 (en) High filler content hydraulic binder for building materials with a reduced water demand
CN110156413A (zh) 一种矿渣硅酸盐水泥用于混凝土中的剂量调配方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KG TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): KZ RU