PL164323B1

PL164323B1 - Binder for use in production of cellular concrete

Info

Publication number: PL164323B1
Application number: PL91289854A
Authority: PL
Inventors: Jan Malolepszy; Jan Deja; Witold Brylicki; Sylwester Zurawski; Krzysztof Szczepaniak; Jerzy Mrozowicz; Janusz Rutkowski; Ryszard Smilek; Marek Gawlicki
Original assignee: Akad Gorniczo Hutnicza
Priority date: 1991-04-10
Filing date: 1991-04-10
Publication date: 1994-07-29
Also published as: PL289854A1

Abstract

Spoiwo do produkcji betonu komórkowego zawierające popiół lotny, wapno, gips, znamienne tym, że składa się z popiołu lotnego w ilości 40-60% wagowych; wapna palonego mielonego 15--40% wagowych; żużla konwertorowego 5-25% wagowych: kamienia gipsowego 5-12% wagowych.Binder for the production of cellular concrete containing fly ash, lime, gypsum, characteristic in that it consists of fly ash in an amount of 40-60% by weight; quicklime ground 15-40% by weight; converter slag 5-25% by weight: gypsum stone 5-12% by weight.

Description

Przedmiotem wynalazku jest spoiwo do produkcji betonu komórkowego.The subject of the invention is a binder for the production of aerated concrete.

Znane są spoiwa stosowane do wytwarzania betonu komórkowego, zawierające w składzie popiół lotny lub mielony piasek kwarcoky, wapno, cement, gips naturalny. Do produkcji betonów komórkowych wykorzystuje się także różne odpady przemysłowe jak np.: odpady poflotacyjne, powstające przy produkcji miedzi, żużel paleniskowy, granulowany żużel wielkopiecowy, ziemia krzemionkowa, tufy pyły wulkaniczne i inne dodatki pucolanowe. Wyżej wymienione surowce spełniają jednak głównie funkcje wypełniacza.There are known binders used in the production of cellular concrete, containing fly ash or ground quartz sand, lime, cement, and natural gypsum. Various industrial waste is also used for the production of cellular concrete, such as: flotation waste from copper production, furnace slag, granulated blast furnace slag, siliceous earth, tuffs, volcanic ash and other pozzolanic additives. The above-mentioned raw materials, however, mainly fulfill the functions of a filler.

Znane z literatury (Technologia autoklawizowanego betonu komórkowego - H. Jatymowicz,Known from the literature (Technology of autoclaved aerated concrete - H. Jatymowicz,

J. Siejko. G. spoiwo do produkcji betonu komórkowego metodą Umpol zawiera wagowo: piasek 38,5%, wapno - 34,5%, cement - 27,0%. Mieszanka betonowa na 1 m^ betonu z udziałem tego spoiwa zawiera: szlam piaskowy - 350 1; spoiwo - 260 kg; woda - 75 1; proszek aluminiowy - 410 g; środek powierzchniowo czynny - 1 1. Inne znane spoiwo do produkcji betonu komórkowego metodą PGS zawiera w przeliczeniu na 1 m^ betonu: popiół lotny 227,47 kg; wapno palone mielone 128,05 kg; gips dwuwodny 30,03 kg.J. Siejko. G. the binder for the production of cellular concrete by the Umpol method contains: sand 38.5% by weight, lime - 34.5%, cement - 27.0%. Concrete mix for 1 m 3 of concrete with this binder contains: sand sludge - 350 1; binder - 260 kg; water - 75 1; aluminum powder - 410 g; surfactant - 1 1. Another known binder for the production of cellular concrete by the PGS method contains, per 1 m3 of concrete: fly ash 227.47 kg; ground quicklime 128.05 kg; dihydrate gypsum 30.03 kg.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego składu spoiwa, aby możliwe było ograniczenie wzglęonie całkowite wyeliminowanie kosztownych spoiw klasycznych jak cement portlandzki lub hutniczy, a także wapno palone.The aim of the invention is to develop such a binder composition that it is possible to reduce or completely eliminate expensive classic binders, such as Portland or metallurgical cement, as well as quicklime.

Istotę wynalazku stanowi spoiwo do betonu o składzie wyrażonym w procentach wagowych: popiół lotny 40 t 60%; wapno palone mielone 15 » 40; żużel konwertorowy 5 t 25%; kamień gipsowy 5 f 10%, przy czym żużel konwertorowy wprowadzony jest jako składnik aktywny spoiwa.The essence of the invention is a binder for concrete with the composition expressed as a percentage by weight: fly ash 40 t 60%; ground quicklime 15 »40; converter slag 5 t 25%; 5 to 10% gypsum stone, with converter slag being introduced as the active ingredient of the binder.

Żużel konwertorowy w procesie hydratacji spoiwa ulega hydratacji i hydrolizie, a produktami hydratacji są uwodnione krzemiany wapniowe hydrogranulaty, kalcyt, uwodnione gliniany i glinokrzemiany wapniowe. W produktach procesu autoklawizacji nie występuje wolny tlenek wapniowy i magnezowy, który mógłby spowodować zmiany destrukcyjne w betonie, wynikające z nierównomiernych zmian objętości.Converter slag in the binder hydration process undergoes hydration and hydrolysis, and the products of hydration are hydrated calcium silicates, hydrogranules, calcite, hydrated aluminates and calcium aluminosilicates. There is no free calcium and magnesium oxide in the products of the autoclaving process, which could cause destructive changes in concrete resulting from uneven volume changes.

Zastosowanie zasadowego żużla konwertorowego jako składnika spoiwa pozwala na częściowe lub całkowite wyeliminowanie cementu przy produkcji betonu komórkowego metodą Unipol oraz zmniejszenie zużycia wapna palonego o 20 t 50% w metodzie PGS. Przy zachowaniu takich samych parametrów technologicznych całego procesu wydatnie poprawia się efektywność ekonomiczna produkcji betonu komórkowego, poprawia się także jakość wybór z tytułu obniżonego skurczu spowodowanego zwiększaną ilością uwodnionych żelazianćw i glinożelazianów wapniowych. Dodatkową zaletą jest utylizacja uciążliwego odpadu metalurgicznego.The use of basic converter slag as a binder component allows for partial or complete elimination of cement in the production of cellular concrete using the Unipol method and reduction of quicklime consumption by 20 t 50% in the PGS method. While maintaining the same technological parameters of the entire process, the economic efficiency of the production of cellular concrete is significantly improved, and the quality of the selection is also improved due to the reduced shrinkage caused by the increased amount of hydrated ferric and calcium aluminum ferrates. An additional advantage is the utilization of troublesome metallurgical waste.

Przykład I. W celu uzyskania spoiwa miesza się składniki w następujących ilościach wyrażonych w procentach wagowych: popiół lotny Skawina - 53%; wapno palone mielone Tarnów Opolski - 20%; żużel konwertorowy Huta Katowice - 20%; kamień gipsowy - 7%.Example 1 In order to obtain a binder, the components are mixed in the following amounts expressed as percentage by weight: Skawina fly ash - 53%; ground quicklime Tarnów Opolski - 20%; converter slag Huta Katowice - 20%; gypsum stone - 7%.

Składniki spoiwa miele się wspólnie w młynie kulowo-rurowym do powierzchni właściwej powyżej 400 cm^£/g wg Bierne a, a następnie znanym sposobem przygotowuje się mieszankę betonową o następującym składzie (na 1 m⁵ betonu): spoiwo - 306 kg; popiół lotny Skawina - 320 kg; woda - 307 1; proszek Al - 400 g; siarczanol - 120 g. Mieszankę betonową miesza się przez 10The binder components are ground together in a ball-mill to a tubular surface area greater than ^£ 400 cm / g and by equipment and a known method the concrete composition is prepared having the following composition (per 1 m of concrete ⁵⁾ binder - 306 kg; Skawina fly ash - 320 kg; water - 307 1; Al powder - 400 g; sulfanol - 120 g. The concrete mixture is mixed for 10

164 323 minut, wylewa do form i przenosi do tunelu dojrzewalniczego o temperaturze 338 K. Wyrośnięty beton komórkowy ppzztrrzmuu^e ssę w warunkach normalnych, a stsPnpnie autoklawizuzu sięprzez 14 godzin. Czas lpoteszlpcnano naggrenznaa w temperaturze 463 K przy ciśnieniu pary rasyconee 1.2 MPa wynosił 8 h 13 mimU. Po autoklawiaccii otrzymnno beton komórkowy odpowiadający odmianie 06 i klasie bbeoon 1 5.0.164 323 minutes, poured into molds and transferred into the tunnel dojrzewalniczego at a temperature of 338 K. Overgrown aerated ppzztrrzmuu ^e suck in normal conditions, and stsPnpnie autoklawizuzu sięprzez 14 hours. The test time at the temperature of 463 K and the vapor pressure of 1.2 MPa was 8 h 13 mimU. After autoclaving, cellular concrete corresponding to variety 06 and class bbeoon 1 5.0 was obtained.

Przykład II. Dla uzyskania spoiwa do produkcji betonu komórkowego metodą UNIPOL miesza się surowce w następujących ilościach wyrażonych w procentach wagowych: popiół lotny Skawina - 40%; wapno palone mielone Tarnów Opolski - 35%; żużel konwertorowy Huta Katowice - 15%; kamień gipsowy - 10%.Example II. To obtain a binder for the production of cellular concrete using the UNIPOL method, the following raw materials are mixed in the following amounts expressed as percentage by weight: Skawina fly ash - 40%; ground quicklime Tarnów Opolski - 35%; converter slag Huta Katowice - 15%; gypsum stone - 10%.

Składniki spoiwa zmielono wspólnie do powierzchni właściwej powyżej 4000 cm /g wg Blaine a po czym przygotowano mieszankę betonową o następującym składzie (na 1 m3 betonu): spoiwo 240 kg; 240 kg; popiół lotny Skawina - 360 kg; woda - 300 l; proszek glinowy - 350 g; siarCllaol - 100 g.The components of the binder were ground together to a specific surface area above 4000 cm / g according to Blaine, and then a concrete mix was prepared with the following composition (per 1 m3 of concrete): binder 240 kg; 240 kg; Skawina fly ash - 360 kg; water - 300 l; aluminum powder - 350 g; colostrumCllaol - 100 g.

164 323164 323

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz Cena 10 000 złPublishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies Price PLN 10,000

Claims

Patent claim

Binder for the production of cellular concrete containing fly ash, lime, gypsum, characterized by the fact that it consists of fly ash in an amount of 40 »60% by weight: ground burnt lime 15« · 40% by weight: converter slag 5 ♦ 25% by weight: gypsum stone 5 ♦ 12% by weight.