PL234786B1 - Spoiwo szklano-alkaliczne - Google Patents
Spoiwo szklano-alkaliczne Download PDFInfo
- Publication number
- PL234786B1 PL234786B1 PL407551A PL40755114A PL234786B1 PL 234786 B1 PL234786 B1 PL 234786B1 PL 407551 A PL407551 A PL 407551A PL 40755114 A PL40755114 A PL 40755114A PL 234786 B1 PL234786 B1 PL 234786B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- amount preferably
- glass
- amount
- binder
- na2o
- Prior art date
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 239000003513 alkali Substances 0.000 title claims description 9
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 21
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052611 pyroxene Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims abstract description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 claims 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 3
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 abstract description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 5
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 5
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 4
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 4
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 3
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 235000002918 Fraxinus excelsior Nutrition 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Spoiwo szklano - alkaliczne, mające zastosowanie przy wytwarzaniu zaczynów, zapraw i betonów, wykorzystywanych m.in. w budownictwie oraz w miejscach wymagających małej porowatości lub wysokiej amorficzności powstającej spoiny, charakteryzuje się tym, że zawiera mielone szkło piroksenowe o składzie: SiO2, w ilości korzystnie od 52,00% do 64,00%, Al2O3, w ilości korzystnie od 19,00% do 25,00%, CaO, w ilości korzystnie od 5,00% do 8,00%, MgO, w ilości korzystnie od 2,50% do 4,00%, Fe2O3, w ilości korzystnie od 4,50% do 6,50%, Na2O, w ilości korzystnie od 1,00% do 2,00%, K2O, w ilości korzystnie od 2,50% do 4,00% oraz aktywator alkaliczny.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest spoiwo szklano-alkaliczne, mające zastosowanie przy wytwarzaniu zaczynów, zapraw i betonów, wykorzystywanych m.in. w budownictwie oraz w miejscach wymagających małej porowatości lub wysokiej amorficzności powstającej spoiny.
Znane i powszechnie stosowane są spoiwa mineralne zawierające w swym składzie klinkier portlandzki, żużle wielkopiecowe i popioły lotne, o których publikowano m.in. w „Chemia cementu i betonu”/Wydawnictwo Polski Cement, Kraków 2010, autorstwa Wiesława Kurdowskiego; „Właściwości betonu”/Wydawnictwo Polski Cement, Kraków 2012, autorstwa A. M. Neville.
Znane jest z polskiego opisu patentowego PL 162716 spoiwo żużlowo-alkaliczne zawierające jako dodatek wiążący cement portlandzki.
Znane jest także z opisu patentowego nr PL 152017 spoiwo hydrauliczne, zawierające w składzie mielony żużel wielkopiecowy.
Znany jest z polskiego opisu patentowego nr PL 165010 sposób otrzymania spoiwa hydraulicznego z żużlu wielkopiecowego oraz z klinkieru portlandzkiego.
W literaturze przedmiotu nie odnaleziono doniesień na temat alkalicznej aktywacji syntetycznych szkieł piroksenowych, czy wykorzystaniu ich do produkcji mineralnych spoiw wiążących.
Spoiwo szklano-alkaliczne charakteryzuje się tym, że zawiera 69,23% wagowych mielonego szkła piroksenowego o składzie: SiO2, w ilości korzystnie od 52,00% do 64,00%, ALOs, w ilości korzystnie od 19,00% do 25,00%, CaO, w ilości korzystnie od 5,00% do 8,00%, MgO, w ilości korzystnie od 2,50% do 4,00%, Fe2Os, w ilości korzystnie od 4,50% do 6,50%, Na2O, w ilości korzystnie od 1,00% do 2,00%, K2O, w ilości korzystnie od 2,50% do 4,00% oraz aktywator alkaliczny, który stanowi szkło wodne sodowe Na2O x nSiO2, w ilości 7,69% wagowych i wodę jako dopełnienie do 100% wagowych spoiwa.
Spoiwo szklano-alkaliczne według wynalazku, dzięki odpowiedniemu składowi aktywowanego szkła, może nie zawierać w swoim składzie innych dodatków wiążących takich jak cement portlandzki, czy granulowany mielony żużel wielkopiecowy, popioły lotne i tym podobne dodatki mineralne. Stosowanie wyżej wymienionych składników nie jest konieczne do prawidłowego przebiegu procesu twardnienia i uzyskania określonej struktury i mikrostruktury gotowego produktu.
Dotychczas stosowane spoiwa mineralne charakteryzują się tym, iż wraz ze wzrostem temperatury, w której następuje reakcja hydratacji, obserwuje się wzrost stopnia krystaliczności otrzymywanych produktów reakcji.
W przypadku spoiwa szklano-alkalicznego nie zaobserwowano takich efektów, dzięki czemu właściwości użytkowe uzyskanych produktów wykonanych przy użyciu tego spoiwa w porównaniu do tradycyjnych spoiw mineralnych opartych na cementach portlandzkich czy wykorzystujących, w swoim składzie materiały takie jak żużle, czy popioły, są znacznie lepsze.
Spoiwo według wynalazku, może być wykorzystane do wytwarzania zaczynów, zapraw i betonów produkowanych w warunkach normalnych czy w podwyższonej temperaturze, wykorzystywanych między innymi w budownictwie. Ze względu na szeroką możliwość modyfikacji uzyskiwanych parametrów, spoiwo to może mieć również inne zastosowania, szczególnie w miejscach wymagających małej porowatości lub wysokiej amorficzności powstającej spoiny.
Przedmiot wynalazku został przedstawiony poniżej w przykładzie wykonania i na rysunku, na którym pokazano dyfraktogramy próbek oraz wyniki analizy porowatości: - fig.1 - dyfraktogram próbek po 270 dniach uzyskanych przez aktywację szkła spinelowego szkłem wodnym w temp. 85°C, fig.2 - znormalizowana objętość [cm3] porów w funkcji ich średnicy [urn] dla próbki aktywowanej szkłem wodnym w temp. 85°C, fig.3 - histogram znormalizowanej objętości [cm3] porów w funkcji ich średnicy [urn] dla próbki aktywowane] szkłem wodnym w temp. 85°C. W przykładzie zastosowano szkło piroksenowe o następującym składzie w % wagowych: 52,00-84,00 SiO2. 19,00-25,00 ALOs, 5,00-8,00 CaO, 2,50-4,00 MgO, 4,50-8,50 Fe2Os, 1,00-2,00 Na2O, 2,50-4,00 K2O.
P r z y k ł a d
Spoiwo szklano-alkaliczne otrzymano poprzez wymieszanie zmielonego szkła piroksenowego w ilości 69,23%, szkła wodnego sodowego Na2O x nSiO2 w ilości 7,69% i wody w ilości 23,08%.
PL 234 786 Β1
Tabela
Wyniki badania wytrzymałości na ściskanie.
| Temperatura aktywacji feCJ | 30 | 85 |
| Wytrzymałość po 3 dniach [MPa] | 3.08 | 13,54 |
| Wytrzymałość po 270 dniach [MPa] | 14,64 | 15,52 |
Z tabeli tej wynika, że w przypadku aktywacji szkłem wodnym sodowym wraz ze wzrostem temperatury aktywacji, wzrasta wytrzymałość próbek wykonanych z tego spoiwa. Równocześnie obserwuje się wzrost wytrzymałości wraz z czasem, który upłynął od momentu aktywacji.
Uzyskano wysoką amoriczność stwardniałych produktów reakcji (fig. 1) nawet po długim okresie czasu (po 270 dniach).
Claims (1)
- Zastrzeżenie patentowe1. Spoiwo szklano-alkaliczne zawierające w składzie krzemiany, alkalicznie aktywowane, znamienne tym, że zawiera 69,23% wagowych mielonego szkła piroksenowego o składzie: S1O2, w ilości korzystnie od 52,00% do 64,00%, AI2O3, w ilości korzystnie od 19,00% do 25,00%, CaO, w ilości korzystnie od 5,00% do 8,00%, MgO, w ilości korzystnie od 2,50% do 4,00%, Fe2C>3, w ilości korzystnie od 4,50% do 6,50%, Na2O, w ilości korzystnie od 1,00% do 2,00%, K2O, w ilości korzystnie od 2,50% do 4,00% oraz aktywator alkaliczny, który stanowi szkło wodne sodowe Na2O x nSiC>2, w ilości 7,69% wagowych i wodę jako dopełnienie do 100% wagowych spoiwa.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL407551A PL234786B1 (pl) | 2014-03-18 | 2014-03-18 | Spoiwo szklano-alkaliczne |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL407551A PL234786B1 (pl) | 2014-03-18 | 2014-03-18 | Spoiwo szklano-alkaliczne |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL407551A1 PL407551A1 (pl) | 2015-09-28 |
| PL234786B1 true PL234786B1 (pl) | 2020-04-30 |
Family
ID=54150813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL407551A PL234786B1 (pl) | 2014-03-18 | 2014-03-18 | Spoiwo szklano-alkaliczne |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL234786B1 (pl) |
-
2014
- 2014-03-18 PL PL407551A patent/PL234786B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL407551A1 (pl) | 2015-09-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Robayo-Salazar et al. | Natural volcanic pozzolans as an available raw material for alkali-activated materials in the foreseeable future: A review | |
| Lorca et al. | Microconcrete with partial replacement of Portland cement by fly ash and hydrated lime addition | |
| UA113253C2 (xx) | Спосіб підвищення латентної гідравлічної та/або пуцоланової реактивності матеріалів | |
| Kryvenko et al. | Utilization of industrial waste water treatment residues in alkali activated cement and concretes | |
| WO2012101193A4 (en) | Hydraulic binder with low clinker content | |
| WO2018150753A1 (ja) | ジオポリマー組成物、並びにそれを用いたモルタル及びコンクリート | |
| Saikhede et al. | An Experimental Investigation of Partial Replacement of Cement by Various Percentage of Phosphogypsum and Flyash in Cement Concrete | |
| Castaldelli et al. | Preliminary studies on the use of sugar cane bagasse ash (SCBA) in the manufacture of alkali activated binders | |
| RU2678285C2 (ru) | Связующий материал на основе активированного измельченного гранулированного доменного шлака, пригодного для образования материала бетонного типа | |
| KR100464819B1 (ko) | 알칼리 활성화 알루미노실리케이트계 초속경성 무기결합재조성물 | |
| Giergiczny | Fly ash in cement and concrete composition | |
| JP2017149639A (ja) | 人工骨材、およびセメント質硬化体 | |
| Aygörmez et al. | Compressive and flexural strength behaviors of metakaolin based geopolymer mortars manufactured by different procedures | |
| PL234786B1 (pl) | Spoiwo szklano-alkaliczne | |
| KR101375279B1 (ko) | 초고강도 콘크리트 | |
| Bilek et al. | Effect of curing environment on length changes of alkali-activated slag/cement kiln by-pass dust mixtures | |
| ES2592953B1 (es) | Material cementante a partir de mezclas de residuos y/o subproductos industriales y procedimiento de fabricación | |
| Boháčová et al. | Preparation and properties of pressed metakaolin and fly ash based alkali-activated binders | |
| RU2614784C1 (ru) | Керамическая масса для производства кирпича | |
| RU2798801C1 (ru) | Вяжущее вещество на основе высококальциевой золы-уноса | |
| JP7037878B2 (ja) | 二次製品用早強混和材および二次製品用早強コンクリート | |
| Yaya et al. | Potential Applications of Débélé Clays (Guinea): Formulation of Ceramic Compositions and Hydraulic Binders | |
| Khatib et al. | Lime activation of fly ash in mortar in the presence of metakaolin | |
| RU2532437C1 (ru) | Вяжущее | |
| Łach et al. | The behaviour of alkali activated materials based on calcium clay at elevated temperatures |