PL199020B1

PL199020B1 - Mixed binding agent

Info

Publication number: PL199020B1
Application number: PL352603A
Authority: PL
Inventors: Jan Malolepszy; Zdzislaw Pytel
Original assignee: Akad Gorniczo Hutnicza
Priority date: 2002-03-04
Filing date: 2002-03-04
Publication date: 2008-08-29
Also published as: PL352603A1

Abstract

Spoiwo przeznaczone jest do produkcji drobnowymiarowych ściennych elementów prefabrykowanych o podwyższonej wodoodporności. W jednym z rozwiązań spoiwo mieszane, składa się z gipsu półwolnego lub anhydrytu w ilości 20-50% masowych, mielonego, granulowanego żużla wielkopiecowego w ilości 20-50% masowych, wapna hydratyzowanego w ilości 5-15% masowych i metakaolinitu w ilości 5-30% masowych.The binder is designed for the production of small-sized prefabricated wall elements with increased water resistance. In one embodiment, the mixed binder consists of 20-50% semi-free gypsum or anhydrite by weight, 20-50% ground, granulated blast furnace slag, 5-15% hydrated lime, and 5-30% metakaolin by weight.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest spoiwo mieszane przeznaczone zwłaszcza do produkcji drobnowymiarowych, ściennych elementów prefabrykowanych.The subject of the invention is a mixed binder intended, in particular, for the production of small-sized prefabricated wall elements.

Z polskiego opisu patentowego nr 165 010 znany jest sposób otrzymywania spoiwa hydraulicznego, składającego się z żużla wielkopiecowego, krzemionki bezpostaciowej, klinkieru portlandzkiego i gipsu lub anhydrytu. Z opisu patentowego nr 160 359 znane jest spoiwo anhydrytowe składające się z mą czki anhydrytowej surowej lub praż onej, wypeł niacza mineralnego, cementu portlandzkiego w ilości 0,5 do 10% wagowych w stosunku do masy anhydrytu oraz siarczanów metali alkalicznych w iloś ci 0,5 do 2% wagowych w stosunku do masy anhydrytu.Polish patent specification No. 165 010 describes a method of obtaining a hydraulic binder consisting of blast furnace slag, amorphous silica, Portland clinker and gypsum or anhydrite. Patent description No. 160,359 discloses an anhydrite binder consisting of raw or calcined anhydrite flour, mineral filler, Portland cement in the amount of 0.5 to 10% by weight in relation to the weight of anhydrite and alkali metal sulphates in the amount of 0, 5 to 2% by weight, based on the weight of the anhydrite.

Z opisu patentowego 145 435 znane jest spoiwo anhydrytowe aktywowane cementem portlandzkim zawierające pył krzemionkowy z procesów hutniczych w ilości 2 do 10 części wagowych na 100 części wagowych anhydrytu, przy czym pył krzemionkowy składa się z krzemionki bezpostaciowej w iloś ci 70 do 90%, Al2O3 w iloś ci 4 do 0,2%, K2O w iloś ci 1,5 do 0,1%, BaO w iloś ci 1,5 do 0,1%, CaO w ilości 3 do 0,1%, Fe2O3 w ilości 2 do 0,2% i TiO2 w ilości 1,0 do 0,0%.From Patent Specification 145,435, an anhydrite binder activated with Portland cement is known containing silica dust from metallurgical processes in an amount of 2 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of anhydrite, the silica dust consisting of 70 to 90% amorphous silica, Al2O3 in 4 to 0.2%, K2O 1.5 to 0.1%, BaO 1.5 to 0.1%, CaO 3 to 0.1%, Fe2O3 2 to 0.2% and TiO2 in an amount of 1.0 to 0.0%.

Z innego opisu patentowego nr 97 972 znane jest spoiwo mieszane gipsowo-cementowe, które zawiera dodatek pucolanowy będący nierozpuszczalną pozostałością po rozkładzie kwasami nieorganicznymi lub ich solami glin, kaolinów, popiołów, łupków i innych materiałów zawierających związki krzemu, mający nie mniej niż 0,2% wagowych, najkorzystniej 1,5% wagowych, wolnego kwasu rozłożonego równomiernie na jego powierzchni wewnętrznej i łącznie z cementem stanowi ilość 20 - 50% wagowych spoiwa.From another patent specification No. 97 972 a gypsum-cement mixed binder is known, which contains a pozzolanic additive which is an insoluble residue after decomposition with inorganic acids or their salts of aluminum, kaolin, ash, shale and other materials containing silicon compounds, having not less than 0.2 % by weight, most preferably 1.5% by weight, of free acid uniformly distributed over its inner surface and together with the cement constitutes an amount of 20-50% by weight of the binder.

Znane spoiwa takie jak cement, gips i spoiwa anhydrytowe nie zawsze spełniają wymagania odnośnie ich właściwości. Elementy drobnowymiarowe wykonane na bazie cementu spełniają wymagania wytrzymałościowe, natomiast nie gwarantują dobrego mikroklimatu w pomieszczeniach. Natomiast spoiwa takie jak gips pół-wodny czy anhydryt pozwalają na uzyskanie wyrobów o bardzo dobrych właściwościach użytkowych, ale charakteryzują się bardzo niską wodoodpornością. Ich zastosowanie ograniczone jest, dlatego do wytwarzania elementów drobnowymiarowych stosowanych, jako ściany wewnętrzne. Wodoodporność tych wyrobów zwiększa się poprzez ich impregnację żywicami. Innym skutecznym sposobem zwiększenia odporności wyrobów na wodę jest wykorzystanie spoiw gipsowo-cementowo-pucolanowych.Known binders such as cement, gypsum and anhydrite binders do not always meet the requirements for their properties. Small-size elements made on the basis of cement meet the strength requirements, but do not guarantee a good microclimate in the rooms. On the other hand, binders such as semi-water gypsum or anhydrite allow for obtaining products with very good functional properties, but with very low water resistance. Their use is limited, therefore, for the production of small-size elements used as internal walls. The water resistance of these products is increased by impregnating them with resins. Another effective way to increase the water resistance of products is the use of gypsum-cement-pozzolanic binders.

Celem wynalazku jest opracowanie składu spoiwa, o podwyższonej wodo-odporności.The aim of the invention is to develop a binder composition with increased water resistance.

Spoiwo według wynalazku składa się z gipsu półwodnego lub anhydrytu w ilości 20 - 50% masowych, mielonego, granulowanego żużla wielkopiecowego w ilości 20 - 50% masowych, wapna hydratyzowanego w ilości 5 - 15% masowych oraz metakaolinitu w ilości 5 - 30% masowych.The binder according to the invention consists of 20-50 wt% hemihydrate or anhydrite, 20-50 wt% ground granular blast furnace slag, 5-15 wt% hydrated lime and 5-30 wt% metakaolinite.

W wyniku procesów hydratacji tego typu spoiwa powstają produkty twardnienia, odporne na działanie wody. Do tych produktów należy zaliczyć: CSH, hydrogelenit (C2ASH8), hydrogranaty typu C3AS2H2 oraz monosulfat CsA • CaS04 • 12H2O. Ponadto zmniejszenie stężenia jonów wapniowych w fazie ciekłej powoduje powstawanie niskozasadowych glinianów wapniowych, które nie tworzą etryngitu (C3A • 3CaSO4 • 32H2O), który jest fazą powodującą nadmierny wzrost objętości.As a result of the hydration processes of this type of binder, water-resistant hardening products are formed. These products include: CSH, hydrogelenite (C2ASH8), C3AS2H2 hydrogranates and monosulfate CsA • CaS04 • 12H2O. In addition, the reduction in the concentration of calcium in the liquid phase results in the formation of low-basic calcium aluminates that do not form etryngite (C3A • 3CaSO4 • 32H2O), which is the excessively expanding phase.

Powstające produkty hydratacji powodują, że mikrostruktura takich tworzyw jest dodatkowo bardziej zwarta. Duże pory są wypełnione przede wszystkim amorficzną fazą CSH. Wszystko to powoduje, że wyrób z takiego spoiwa wykazuje wysoką odporność na działanie wody. Jako wypełniacz do wyrobów otrzymywanych w oparciu o spoiwo według wynalazku, można stosować lekkie kruszywa sztuczne, takie jak keramzyt, popiołoporyt, granulowane szkło piankowe oraz styropian.The resulting hydration products make the microstructure of such materials more compact. The large pores are filled primarily with the amorphous phase of CSH. All this causes that the product made of such a binder has a high resistance to water. As a filler for products obtained on the basis of the binder according to the invention, light artificial aggregates such as expanded clay, ash-pore, granulated foam glass and polystyrene can be used.

P r z y k ł a dP r z k ł a d

Skład spoiwa wyrażony w %wagowych jest następujący gips półwodny 20% mielony granulowany żużel wielkopiecowy 50% wapno hydratyzowane 10% metakaolinit 20%The composition of the binder in% by weight is as follows: hemihydrate gypsum 20% ground granulated blast furnace slag 50% hydrated lime 10% metakaolinite 20%

PL 199 020 B1PL 199 020 B1

Właściwości spoiwa przedstawione są w tabeliThe properties of the binder are presented in the table

Symbol Próbki Symbol Samples Wytrzymałość spoiwa na zginanie Rf//ściskanie Rc MPa Bending strength Rf // compression Rc MPa Gęstość pozorna (po wysuszeniu) kg/m³ Apparent density (after drying) kg / m ³ po 24 godz after 24 hours po 14 dniach after 14 days po wysuszeniu w temp.45°C after drying at 45 ° C W stanie nasycenia wodą In a state of water saturation MP 1 MP 1 1,5//5,2 1.5 // 5.2 -//18,4 - // 18.4 1,6//28,6 1.6 // 28.6 3,1///21,1 3.1 /// 21.1 1547,8 1547.8

Zastrzeżenia patentowePatent claims

Claims

Mixed binder, containing hemihydrate gypsum or anhydrite, granulated blast furnace slag, characterized by the fact that it consists of 20 - 50% by mass of hemihydrate gypsum or anhydrite, 20 - 50% by mass of ground granulated blast furnace slag, of hydrated lime in the amount of 5 - 15% by weight and 5 - 30% by weight of metakaolinite.