RU2085527C1

RU2085527C1 - Expanding addition to cement

Info

Publication number: RU2085527C1
Application number: RU94034236A
Authority: RU
Inventors: Олег Казбекович Базоев
Original assignee: Олег Казбекович Базоев
Priority date: 1994-09-16
Filing date: 1994-09-16
Publication date: 1997-07-27
Also published as: RU94034236A

Abstract

FIELD: building industry. SUBSTANCE: expanding addition has gypsum and volcanic rock containing aluminium oxide (up to 30%) at the following ratio of components, wt.-%: gypsum 15-35 and volcanic rock 65-85. Expanding addition has additionally 1-5% dolomite and 4-30% microsilica above 100%. EFFECT: increased concrete strength, simplified production. 1 tbl

Description

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно, к добавкам к вяжущим для бетонов. The invention relates to the construction materials industry, namely, additives to binders for concrete.

Известен цемент с расширяющей добавкой, представленный гипсом и золой от сжигания сланцев (активной гидравлической добавкой авт. св. СССР N 726047, C 04 B 7/28, 1980)
Недостатком данного изобретения является то, что оно не позволяет получить достаточно плотную структуру в результате чего снижается самонапряжение, водонепроницаемость и прочность цементного камня.Cement with an expanding additive is known, represented by gypsum and ash from the burning of shale (active hydraulic additive of ed. St. USSR N 726047, C 04 B 7/28, 1980)
The disadvantage of this invention is that it does not allow to obtain a sufficiently dense structure, resulting in reduced self-voltage, water resistance and strength of cement stone.

Наиболее близкой к заявляемой добавке, является расширяющаяся добавка к цементу (сб. тр. Ереванского политехнического института, Захарова Л.А. 1971, 34 сер. Химия и химическая технология вып.3, с.166-169), которая в своем составе содержит полуводный гипс и вулканическую породу месторождений Армении. Closest to the claimed additive is an expanding additive to cement (collection of tr. Yerevan Polytechnic Institute, Zakharova LA 1971, 34 ser. Chemistry and Chemical Technology issue 3, p.166-169), which contains semi-aquatic gypsum and volcanic rock deposits in Armenia.

Недостатком данного технического решения является обязательное наличие в цементной смеси большой доли дорогостоящего и дефицитного глиноземисто-белитового цемента и вулканических пород Армении, что увеличивает затраты на его производство, а также не позволяет получить необходимый расширяющий эффект и высокую прочность цементного камня, что снижает самонапряжение, прочность и водонепроницаемость. The disadvantage of this technical solution is the mandatory presence in the cement mixture of a large proportion of expensive and scarce alumina-belite cement and volcanic rocks of Armenia, which increases the cost of its production, and also does not allow to obtain the necessary expanding effect and high strength of the cement stone, which reduces self-stress, strength and water resistant.

Задачей технического решения является создание высокопрочного водонепроницаемого цементного камня. The objective of the technical solution is to create a high-strength waterproof cement stone.

Технический результат заключается в усилении расширяющего эффекта, в увеличении самонапряжения, упрощении технологии производства, за счет вновь вводимых компонентов. The technical result consists in enhancing the expanding effect, in increasing self-stress, simplifying production technology, due to newly introduced components.

Технический результат достигается тем, что в известном цементе с расширяющей добавкой, включающей гипс и вулканическую породу, в качестве вулканической породы используют вулканический пепел с соотношением основных окислов в мас. The technical result is achieved by the fact that in the known cement with an expanding additive, including gypsum and volcanic rock, volcanic ash with a ratio of basic oxides to wt.

Al₂O₃ 20-30; SiO₂ 61-65; CaO 41,1-5,0; MgO - 1,2-2,0; Fe₂O₃ 2,5-3,5; SO₃ 0,1-0,2; TiO₂ - 0,2-0,25; K₂O 0,4-0,45; P₂O₅ 0,06; Na₂O - остальное, и дополнительно содержит микрокремнезем (или кремнезем) и доломит при следующем соотношении компонентов в мас.Al ₂ O ₃ 20-30; SiO ₂ 61-65; CaO 41.1-5.0; MgO - 1.2-2.0; Fe ₂ O ₃ 2.5-3.5; SO ₃ 0.1-0.2; TiO ₂ 0.2-0.25; K ₂ O 0.4-0.45; P ₂ O ₅ 0.06; Na ₂ O - the rest, and additionally contains silica fume (or silica) and dolomite in the following ratio of components in wt.

Гипс 15-35
Вулканический пепел 65-85
Микрокремнезем (кремнезем) 4-30
Доломит 1-5
Техническое решение позволит усилить расширяющий эффект и таким образом повысить плотность структуры цементного камня при одновременном упрощении технологии производства расширяющей добавки, т.к. вулканический пепел требует лишь просев через сита и совместный помол с гипсом и другими компонентами.Gypsum 15-35
Volcanic ash 65-85
Silica fume (silica) 4-30
Dolomite 1-5
The technical solution will enhance the expanding effect and thus increase the density of the structure of cement stone while simplifying the production technology of expanding additives, because volcanic ash requires only screening through sieves and co-milling with gypsum and other components.

Свойства вулканического пепла: фракционный и химический состав (содержание Al₂O₃ до 30%) обуславливают благоприятные условия для образования высокосульфатной формы гидросульфоалюмината кальция, что приводит к уплотнению цементного камня, кальмотации пор и высокому эффекту самонапряжения.The properties of volcanic ash: fractional and chemical composition (Al ₂ O ₃ content up to 30%) determine favorable conditions for the formation of a high sulfate form of calcium hydrosulfoaluminate, which leads to the compaction of cement stone, calcification of pores and a high effect of self-stress.

Расширяющая добавка к цементу дополнительно содержит доломит, повышающий содержание в ней компонентов CaO, также микрокремнезем (или кремнезем), обеспечивающий увеличение плотности структуру цементного камня в сочетании с расширяющими компонентами. An expanding additive to cement additionally contains dolomite, which increases the content of CaO components in it, and also silica fume (or silica), which provides an increase in the density of the structure of cement stone in combination with expanding components.

Способ приготовления расширяющей добавки заключается в следующем. A method of preparing an expanding additive is as follows.

Для ее приготовления используют следующие материалы: двуводный или полуводный гипс плотностью 2,55 г/см³, доломит минерал класса карбонатов, содержащий двойную углекислотную соль кальция и магния с примесями железистых и глинистых соединений, микрокремнезем (или кремнезем) конденсированный ТУ 7-249533-01-90.For its preparation, the following materials are used: two-water or semi-water gypsum with a density of 2.55 g / cm ³ , dolomite is a carbonate class mineral containing a double carbon dioxide salt of calcium and magnesium with impurities of ferrous and clay compounds, silica fume (or silica) condensed TU 7-249533- 01-90.

Молотый вулканический пепел получают из просеянной горной породы, насыпной плотности 1,9 г/см³. Химический состав вулканического пепла следующий: Al₂O₃ 26; SiO₂ 61,7; CaO 4,36; MgO - 1,86; Fe₂O₃ 3,25; SO₃ 0,19; TiO₂ 0,22; K₂O 0,45; P₂O₅ 0,06; Na₂O 1,8; nnn 0,11.Ground volcanic ash is obtained from sifted rock with a bulk density of 1.9 g / cm ³ . The chemical composition of volcanic ash is as follows: Al ₂ O ₃ 26; SiO ₂ 61.7; CaO 4.36; MgO - 1.86; Fe ₂ O ₃ 3.25; SO ₃ 0.19; TiO ₂ 0.22; K ₂ O 0.45; P ₂ O ₅ 0.06; Na ₂ O 1.8; nnn 0.11.

Вулканический пепел просеивали через сито с ячейкой 4-5мм и подсушивали. Volcanic ash was sieved through a 4-5 mm sieve and dried.

Затем осуществляли совместный помол вулканического пепла с гипсом и другими компонентами до удельной поверхности 4000-6000 см²/г. Полученную добавку смешивали с цементом в количестве 15-25% от массы цемента.Then, a joint grinding of volcanic ash with gypsum and other components was carried out to a specific surface of 4000-6000 cm ² / g. The resulting additive was mixed with cement in an amount of 15-25% by weight of cement.

Для испытания были приготовлены образцы из мелкозернистого бетона и цементно-песчаного раствора размером 4x4x16 см на портландцементе М400 с расширяющей добавкой. For testing, samples were prepared from fine-grained concrete and cement-sand mortar with a size of 4x4x16 cm on Portland cement M400 with an expanding additive.

Примеры составов смесей приведены в таблице. Твердение бетона осуществляли в естественных условиях. Examples of mixtures are given in the table. Hardening of concrete was carried out in vivo.

Испытания проводили в соответствии с ТУ 21-26-90 "Напрягающие цементы". The tests were carried out in accordance with TU 21-26-90 "Stress".

Результаты испытаний сведены в таблицу. The test results are summarized in table.

Как видно из таблицы использования расширяющей добавки позволяет по сравнению с прототипом повысить прочность на 15-20% высокий уровень самонапряжения (НЦ-10; НЦ-20) и достаточный расширяющий эффект. As can be seen from the table of the use of expanding additives, in comparison with the prototype, it is possible to increase the strength by 15-20%, a high level of self-stress (NTs-10; NTs-20) and a sufficient expanding effect.

Наибольший эффект получается при совместном помоле всех компонентов, включая портландцемент, до удельной поверхности 4500-5000 см²/г.The greatest effect is obtained with the joint grinding of all components, including Portland cement, to a specific surface of 4500-5000 cm ² / g.

Claims

Expanding additive to cement, including a mixture of gypsum and volcanic rock, characterized in that it contains as a volcanic rock volcanic ash composition, wt.

Al ₂ O ₃ 20 30
SiO ₂ 61 65
CaO 4.1 5.0
MgO 1.2 2.0
Fe ₂ O ₃ 2.5 3.5
SO ₃ 0.1 0.2
FiO ₂ 0.2 0.25
K ₂ O 0.4 0.45
P ₂ O ₅ 0.06
Na ₂ O Else
in the following ratio of components of the mixture, wt.

Gypsum 15 35
Volcanic ash of the specified composition 65 85,
wherein the additive further comprises, by weight of the mixture:
Dolomite 1 5
Silica fume 4 30h