PL124186B2 - Binder on blast-furnace cement basis - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest spoiwo na bazie cementu hutniczego, przeznaczone do wyrobu betonów o zwiekszonej wytrzymalosci i odpornosci na agresje wód gruntowych.Znane jest spoiwo w postaci cementu hutniczego. Znany i produkowany cement hutniczy otrzymuje sie przez zmielenie klinkieru cementowego z dodatkiem granulowanego zuzla wielkopie¬ cowego. Dodatek zuzla wielkopiecowego granulowanego bywa rózny. Zazwyczaj wynosi on nieco wiecej niz 20%. Dla regulowania czasu wiazania stosuje sie przy mieleniu dodatek siarczanu wapnia w postaci gipsu. Inne dodatki sa zasadniczo wzbronione.Znane sa równiez tak zwane spoiwa bezcementowe, wytwarzane z popiolów lotnych, pozosta¬ jacych w procesie spalania wegla kamiennego. I tak znane z opisu patentowego nr 86 375 spoiwo jest wytworzone ze zmielonej mieszaniny popiolów lotnych, pochodzacych ze spalania wegla kamiennego, wapnia hydratyzowanego i gipsu. Stosuje sie okolo 78% wagowo popiolów, niewielki dodatek piasku kwarcowego, okolo 18% wapnia hydratyzowanego oraz okolo 2% gipsu. To spoiwo pozwala na utylizacje odpadów przemyslu energetycznego, korzystajacego z wegla kamiennego.Celem wynalazku bylo zaprojektowanie receptury spoiwa bezcementowego, przeznaczonego do wyrobu betonów o zwiekszonej wytrzymalosci i odpornosci na agresje wód gruntowych, przy uwzglednieniu utylizacji odpadów przemyslu energetycznego, korzystajacego z wegla brunatnego.Istota wynalazku jest spoiwo na bazie cementu hutniczego, majace jako komponenty cement hutniczy marki 350, okolo 20% wagowo pylów lotnych wegla brunatnego, uaktywnionych przez usuniecie szklistych otoczek. Sposób usuwania szklistych otoczek nastepuje poprzez przemial pylów z dodatkiem kwarcowego piasku. Piasek kwarcowy ma twardosc istotnie wieksza niz tworzywo pylów. Stanowi on wiec srodek scierajacy inertne otoczki szkliste. Uaktywnienie pylów umozliwia uzyskanie penetracji wodzie wapiennej w glab aktywnych czesci mineralów czastek pylów lotnych.Wedlug wynalazku stosuje sie pyly lotne pochodzace ze spalania wegla brunatnego, o usunie¬ tej otoczce inertnej, majace mialkosc w granicach od 3.150 do 4.850 cm2/g w skali Blaine'a.Dobór okolo 20% wagowo udzialu komponentu czynnego w postaci pylu jest ustalony odpowiednio do udzialu tlenku wapnia (CaO) w chemicznym skladzie stosowanych pylów, wyno¬ szacego od 22 do 28 %. Tendobór okresla wiec wagowy udzial tlenku wapnia (CaO) calej masie mieszaniny, korzytnie od 4 do 6 %, a najkorzystniej okolo 5,2 %.2 124186 Spoiwo przeznaczne do wyrobu betonów silniej narazonych na agresje wód gruntowych, a wiec wód skazonych i zanieczyszczonych, korzystnie zawiera popioly lotne klasyfikowane w ilosci od 22 do 24%.Rozwiazanie wedlug wynalazku, rozwiazujac postawione cele, wykazuje korzystne skutki techniczne i techniczno uzytkowe. Spoiwo sklada sie jedynie z dwu komponentów, a wiecjest latwe w przygotowaniu. Zrezygnowanie z — zawsze stosowanych —dodatków okazalo sie nieoczekiwa¬ nie korzystne technicznie i technologicznie. W oparciu o przeprowadzenie badania stwierdzono, iz wystepowanie w popiolach lotnych pochodzenia z wegla brunatnego tlenku wapnia jest bardzo wysokie. Udzial tlenku wapnia w popiolach jest prawie lO-o krotnie wiekszy od udzialu tegoz tlenku wapnia w popiolach lotnych pochodzacych ze spalania wegla kamiennego. Podobnie znaczne róznice wykazuja udzial innych komponentów chemicznych i ich wzajemne proporcje. Te udzialy i proporcje umozliwiaja uzyskanie zaskakujaco korzystnych wlasciwosci spoiwa wedlug wynalazku, w stosunku do oryginalnego cementu hutniczego. I tak istotnie lepszajest urabialnosc, szczelnosc i odpornosc na agresje chemiczna betonów wykonanych przy uzyciu spoiwa wedlug wynalazku. Nieoczekiwanie tez wyzsze sa uzyskiwanie wytrzymalosci. Wyniki przeprowadzonych badan wykazaly, ze przy zastosowaniu cementu hutniczego marki 350 wytrzymalosc betonu na sciskanie jest rzedu 35 MPa. Po dodaniu do tegoz cementu jako wymiennika czesci cementu hutniczego wagowo 22% aktywnych popiolów lotnych pochodzacych ze spalania wegla brunat¬ nego nastepuje wzrost wytrzymalosci na sciskanie betonu do ponad 45 MPa, to jest okolo o 30%.Ponadto przy zastosowaniu hydrotermicznej obróbki, dla tych samych komponentów i parame¬ trów, osiagnieto wzrost wytrzymalosci na sciskanie z 38 MPa do ponad 49 MPa to jest okolo 30%.Jak wiadomo dodawanie zastepczego srodka,jakimjest popiól lotny z wegla kamiennego, do cementów portlandzkich, nie daje korzystnych efektów.Spoiwo na bazie cementu hutniczego, wedlug wynalazku, a takze betony zen uzyskane, sa przedstawione blizej w przykladach Przyklad I. Receptura obejmuje spoiwo, tojest: cement hutniczy marki 350 w ilosci 364,5 kg i popioly lotne z wegli brunatnych EC „Adamów", po aktywizacji — przemiale z piaskiem kwarcowym (powierzchnia wlasciwa 3.829 cm2/g) w ilosci 85,5 kg, to jest razem 450 kg, oraz kruszywo normowe w ilosci 1.350 kg i woda w ilosci 2221.Uzyskano wytrzymalosc na sciskanie 46,8 MPa.Przyklad II. Receptura obejmuje spoiwo, to jest: cement hutniczy marki 350 w ilosci 351 kg i popioly lotne z wegli brunatnych EC „Patnów", po aktywizacji —jak w przykladzie I — w ilosci 99 kg, to jest razem 450 kg, oraz kruszywo normowe w ilosci 1.350 kg i woda w ilosci 2191. Uzyskano wytrzymalosc na sciskanie 48,9 MPa.Przyklad III. Spoiwo do wyrobu betonów narazonych na silna agresje wód gruntowych, zawierajacych zanieczyszczenia zwiazkami siarki (S), ma sklad jak podano w przykladzie I, lecz tu stosuje sie pyly wstepnie poddane procesowi klasyfikscji i majace powierzchnie wlasciwa nie mniejsza niz 3.500 cm2/g wedlug Blaine'a. Udzial tych pylów wynosi 24%.Wynalazek jest przeznaczony w szczególnosci do utylizacji odpadów elektrocieplowni zasila¬ nych weglem brunatnym.Zastrzezenia patentowe 1. Spoiwo na bazie cementu hutniczego, przeznaczone do wyrobu betonów o zwiekszonej wytrzymalosci i odpornosci na agresje wod gruntowych, znamienne tym, ze jako komponent cementu hutniczego marki 350 zawiera pyly lotne wegla brunatnego, uaktywnione przez usuniecie szklistych otoczek czastek pylu poprzez przemial z dodatkiem piasku kwarcowego, majace mial- kosc w granicach od 3.150 do 4.850 cm2/g w skali Blaine'a, przy czym udzial komponentu wpostaci pylów lotnych, ustalony odpowiednio do udzialu tlenku wapnia w chemicznym skladzie pylów, wynosi od 22 do 28% tak, aby wagowy udzial tego tlenku wapnia w calej mieszaninie wynosil od 4-6%, korzystnie 5,2%. 2. Spoiwo, wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze zawiera pyly lotne klasyfikowane w ilosci korzystnie od 22 do 24%.Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 120 egz.Cena 100 zl PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Spoiwo na bazie cementu hutniczego, przeznaczone do wyrobu betonów o zwiekszonej wytrzymalosci i odpornosci na agresje wod gruntowych, znamienne tym, ze jako komponent cementu hutniczego marki 350 zawiera pyly lotne wegla brunatnego, uaktywnione przez usuniecie szklistych otoczek czastek pylu poprzez przemial z dodatkiem piasku kwarcowego, majace mial- kosc w granicach od 3.150 do 4.850 cm2/g w skali Blaine'a, przy czym udzial komponentu wpostaci pylów lotnych, ustalony odpowiednio do udzialu tlenku wapnia w chemicznym skladzie pylów, wynosi od 22 do 28% tak, aby wagowy udzial tego tlenku wapnia w calej mieszaninie wynosil od 4-6%, korzystnie 5,2%.
2. 2. Spoiwo, wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze zawiera pyly lotne klasyfikowane w ilosci korzystnie od 22 do 24%. Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 120 egz. Cena 100 zl PL