JP2016516662A - ナノセメント及びナノセメントの生産方法 - Google Patents
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Abstract
Description
−燃料費及び空気中のCO2排出量を削減すること、
−ポルトランドセメントの建造及び技術的性質を改善すること。
ナノセメントは次の方法で生産される。ポルトランドセメントは、少なくとも60重量%の量のナフタレンスルホン酸ナトリウム、少なくとも30重量%のSiO2を備えた珪質の鉱物の補充物及び石膏石を含むポリマー改質剤が存在するボールミル中で、300−900m2/kgの比表面へと粉砕される(20−60分間)。
請求されたナノセメントの典型的な生産は、異なる性能を備えた設備を使用するナノセメントの2つのシリーズの産業的生産及び試験を通して実証される:
スタールイ・オスコル工場で生産されたМ 500 D0ポルトランドセメント、69重量%のナフタレンスルホン酸ナトリウムを含むS−3ポリマー改質剤(OJSC Polyplast)、0.3から1.0重量%の天然の石膏石の可変量と共に1.0−2.0重量%の量の改質剤の添加、及び、30から90重量%の、94重量%のSiO2を含むRamenskoe deposit(Moscow Region)からの珪砂のさらなる添加を使用する1.8×7.2mの大きさのボールミルを用いて、生産量は5トン/時である(表1)。
ポルトランドセメントクリンカー、0.6から1.0重量%の、67重量%のナフタレンスルホン酸ナトリウムを含むFDN−05ポリマー改質剤(中国)の添加、5−6重量%の石膏石の添加、並びにさらに異なる量のスラグ、溶岩石、スレート及び建造用の砂を使用する2.9×11mの大きさのボールミルを用いて、生産量は50トン/時である(表3−9)。
実施例1.ポルトランドセメント、珪砂、ポリマー改質剤及び石膏を、「ナノセメント90」を生産するために、表1に与えられた割合でボールミルに充填した。材料の混合は30−40分間ミル中で保たれた。排出し、続いて、ナノシェルの比表面積及び厚さを推定した。「ナノセメント90」の建造及び技術的性質は、燃料費及びCO2排出量のデータと共に表2に与えられる。
ナノセメント75、ナノセメント55、ナノセメント45、ナノセメント35及びナノセメント30を、表1に準ずる混合物の構成要素のそれぞれの場合の比率に変更することによる例1によって生産した。物理機械的な性質を推定するために、ナノセメントを次の方法で試験をした:
1.標準軟度、凝結時間、比表面及び安定度はGOST 30744−2001セメントに準ずると実証された。いかなる変化のない多重断片の砂(EM 196に調和した)を使用して試験をする。
2.強度の特徴(特に、セメント圧縮強度のクラス)はGOST 30744−2001セメントに準ずると実証された。
提案された発明によって製造されたナノセメントの第2のシリーズの工業用試験は、50t/hの性能を有する生産ラインの使用によって実行された(図6)。ラインは次のものを含む:1−石炭スラグホッパー;2−石膏及び火山岩のホッパー一式;3−スレートホッパー;4−クリンカーホッパー、5−計量ホッパー、6、8−ベルトコンベア;7、11、18−鎖昇降機;9−供給ホッパー;10−回転粉砕機;12−混合物を均質化するミキサーを備えた供給ホッパー;13−ポリマー改質剤の供給ホッパー;14−ベルトドーザー;15−ボールミル;16−ホース・フィルタ;17−供給スクリュー。
−カルシウム含水ケイ酸塩−85、
−水酸化カルシウム−15。
−生産されたセメントの1トン当たりの燃料消費量を40−60kg削減すること;
−セメント品質及びセメントコストの25−30%の向上;
−粉砕領域の開発のみによって、クリンカー焼成範囲の建造なしで、任意のセメント工場の生産量を1.5−1.7倍に増加させること(必要な場合);
−コンクリート工場で、低クリンカーのナノセメントへの改質のためのポルトランドセメントクリンカー又はセメントのコンパクトな生産ラインを作成すること;
−セメント工場によって生産された熱、NOx、SO2及びCO2の排出を30−40%削減すること;可能なセメント保管の期間を2カ月から、国際的な及びロシアの基準による、1年あるいはより長く増加させること;
−低クリンカーのナノセメントの生産費を下げること;
−非金属材料の輸送に対する費用を下げ、コンクリート生産において現地の原料を有効に使用すること。
−コンクリート及び鉄筋コンクリート製品の質並びに耐久性を上げること;
−指定された質を備えたプレキャスト及び鉄筋コンクリート製品の生産におけるポルトランドセメントの最低の(平均の)特定の消費量の2倍に到達すること;
−セメント及びコンクリートの生産において標準以下の岩、砂、スラグ、灰および不用の岩を有効に使用すること;
−製品の蒸気の熱水処理の適用を除外すること;
−次の様に、低クリンカーのナノセメントの経済効率の実際的な評価から、製品分野に依存する、コンクリートの1立方メートル当たり500−1,500ルーブルを省くことは可能であること。
ロシアにおける環境の改善に寄与するスラグ及び灰の添加により、高品質の低クリンカーのナノセメントの生産へと向けなおされる既存の企業の粉砕領域の力の拡大及び増加による、NOx、SO2、CO2の排出なしで、ロシア連邦政府によって承認されたSTRATEGY 2020に準じて、ロシアの年間のセメント製造量を2020年に1億トンまで増加させることを可能にするだろう。
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Claims (2)
- ナノセメントの生産方法であって、該方法は、カルシウムカチオンによって構造化されたナフタレンスルホン酸ナトリウムで作られたポルトランドセメント粒子上の厚さ20−100nmのカプセルである連続的なナノシェルを形成するために、少なくとも60重量%の含有量のナフタレンスルホン酸ナトリウムを含むポリマー改質剤、少なくとも30重量%のSiO2を含む鉱物の珪質添加剤及び石膏の存在下での分散したポルトランドセメント粒子の機械化学的な活性化を含み;この場合、ポルトランドセメントの機械化学的な活性化は300−900m2/kgの比表面積へ材料を粉砕することと組み合わされ、次の比率の最初の構成要素(重量%):ポルトランドセメント又はポルトランドセメントクリンカーを30.0−90.0、石膏石を0.3−6.0、特定のポリマー改質剤を0.6−2.0、及び残りが特定の珪質添加剤、を備えたボールミル中で実行されることを特徴とする方法。
- 請求項1に記載の方法によって得られたナノセメント。
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