RU2196749C2 - Бесцементное вяжущее - Google Patents

Бесцементное вяжущее Download PDF

Info

Publication number
RU2196749C2
RU2196749C2 RU2000112449A RU2000112449A RU2196749C2 RU 2196749 C2 RU2196749 C2 RU 2196749C2 RU 2000112449 A RU2000112449 A RU 2000112449A RU 2000112449 A RU2000112449 A RU 2000112449A RU 2196749 C2 RU2196749 C2 RU 2196749C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fly ash
foundry
cement
binder
molding sand
Prior art date
Application number
RU2000112449A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2000112449A (ru
Inventor
С.И. Павленко
В.И. Малышкин
С.И. Меркулова
А.В. Аксенов
Н.В. Захарова
К.В. Еремкин
Original Assignee
Сибирский государственный индустриальный университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сибирский государственный индустриальный университет filed Critical Сибирский государственный индустриальный университет
Priority to RU2000112449A priority Critical patent/RU2196749C2/ru
Publication of RU2000112449A publication Critical patent/RU2000112449A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2196749C2 publication Critical patent/RU2196749C2/ru

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/02—Treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/021—Ash cements, e.g. fly ash cements ; Cements based on incineration residues, e.g. alkali-activated slags from waste incineration ; Kiln dust cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/10—Compositions or ingredients thereof characterised by the absence or the very low content of a specific material
    • C04B2111/1037—Cement free compositions, e.g. hydraulically hardening mixtures based on waste materials, not containing cement as such
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/28—Fire resistance, i.e. materials resistant to accidental fires or high temperatures
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

Изобретение относится к промышленности строительных материалов. Технический результат: увеличение прочности и огнестойкости бесцементного вяжущего и бетона на его основе. Бесцементное вяжущее, включающее золу-унос и отработанный формовочный песок литейного производства, содержит золу-унос ТЭС высококальциевую и отработанный формовочный песок литейного производства, прошедший магнитную обработку по отделению пригарков, с содержанием кремнезема выше 90% и дополнительно продукт высокоглиноземистый с содержанием оксида алюминия выше 80% - отход абразивного производства, при следующем соотношении компонентов, мас. %: зола-унос ТЭС высококальциевая 60-80, указанный формовочный песок литейного производства 10-30, указанный продукт высокоглиноземистый 5-10, при удельной поверхности всех трех компонентов от 600 до 750 м2/кг. 3 табл.

Description

Изобретение относится к области строительных материалов, а именно к бесцементным составам вяжущих и бетонных смесей из отходов промышленности повышенной прочности и огнестойкости.
Известно вяжущее [а. с. 1308587, кл. С 04 В 7/28, заявл. 3.04.85 г.], включающее золу-унос и горную породу с содержанием гейландита, при следующим соотношении компонентов, мас. %:
Зола-унос - 60-85
Горная порода (гейландит 30-90%) - 15-40
Недостатком известной смеси является то, что используется гейландит, который требуется предварительно добывать как природный материал, а затем размалывать до определенной фракции, что не экономично и не экологично.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является бетонная смесь [патент РФ 2065420, заявлено 21.01.93, М кл. С 04 В 28/08], включающая высококальциевую золу-унос, ферросплавную пыль, шлаковый песок, воду, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Высококальциевая зола-унос ТЭС - 30-40
Шлаковый песок - 30-40
Высококремнеземистая пыль, отход ферросплавного производства - 3-4
Вода 60-80oС - 20-30
Недостатком данной смеси является то, что она имеет прочность в 28 дневном возрасте от 5 до 20 МПа (смесь низкомарочная) и невысокую огнестойкость (до 200-300oС). Кроме того, ограничено количество высококремнеземистой пыли ферросплавного производства, трудности с транспортировкой из-за низкой объемной массы (200-250 кг/м3) и дозировкой (степень дисперсности 2000-3000 м2/кг, что вызывает пыление и нужны герметичные установки).
Наиболее близким из аналогов является состав бесцементного вяжущего для связывания техногенной породы, содержащее золу-унос и отработанный формовочный песок литейного производства (см., например, RU 94028214 А1, опубл. 27.10.1996).
Задачей предлагаемого изобретения является синтезирование нового композиционного вяжущего, увеличение прочности и огнестойкости бесцементного вяжущего и бетона на его основе.
Сущность изобретения состоит в том, что бесцементное вяжущее, включающее золу-унос, отработанный формовочный песок литейного производства ("горелая земля"), содержит золу-унос высококальциевую, отработанный формовочный песок литейного производства, прошедший магнитную обработку по отделению пригарков, с содержанием кремнезема выше 90% и дополнительно продукт высокоглиноземистый (ПВГ) с содержанием оксида алюминия - Al2O3 выше 80% - отход абразивного производства, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Зола-унос ТЭС высококальциевая - 60-80
Отработанный формовочный песок литейного производства - 10-30
Продукт высокоглиноземистый (ПВГ) - отход абразивного производства - 5-10
При приготовлении вяжущего смесь подвергается совместному помолу всех трех компонентов в планетарных мельницах-активаторах конструкции института Химии твердого тела и механохимии Сибирское Отделении Российской Академии Наук (ИХТТиМХ СО РАН), что обеспечивает надежность связывания свободного оксида кальция с микрокремнеземом (из отвального формовочного песка).
Совместный помол на планетарных мельницах оптимален до удельной поверхности смеси 600-750 м2/кг. Свыше 750 м2/кг смесь быстро схватывается, обладает высокой водопотребностью, снижается прочность вяжущего. Ниже 600 м2/кг снижается прочность и сохраняется высокое содержание СаОсвоб в смеси.
Исходными материалами разработанного вяжущего явились высококальциевая зола-унос Абаканской ТЭЦ дисперсностью 238 м2/кг, отработанный формовочный песок (горелая земля) литейного производства А.О. "Абаканвагонмаш" (на одной территории с ТЭЦ) и отход абразивного производства (ПВГ) Юргинского абразивного завода.
Высококальциевая зола обладает вяжущими свойствами, но наличие в ней свободного оксида кальция приводит к деструкции вяжущего и бетона. Однако в процессе измельчения в планетарных мельницах происходит механохимическая активация составляющих и взаимодействие аморфного кремнезема формовочного песка с СаОсвоб в золе.
При добавлении высококальциевой золы-уноса менее 60% или более 80% уменьшается прочность вяжущего (в первом случае недосчет вяжущего, а во втором связывающего СаОсвоб микрокремнезема).
При добавлении формовочного песка и ПВГ в количестве, выходящем за заявляемые пределы, также уменьшается прочность вяжущего.
Пример. Для приготовления вяжущего производили совместный помол компонентов в планетарной мельнице-активаторе АГО-3 до удельной поверхности 450; 600; 750 и 1000 м2/кг. Измельчение в ней осуществляется в поле трех инерционных сил: двух центробежных и силы Кориолиса, благодаря чему энергонапряженность АГО-3 превосходит энергонапряженность гравитационных шаровых мельниц на 2-3 порядка. За счет этого в процессе измельчения происходит механохимическая активация составляющих и взаимодействие аморфного кремнезема с CаOсвоб.
Изобретение поясняется табл.1-3.

Claims (1)

  1. Бесцементное вяжущее, включающее золу-унос и отработанный формовочный песок литейного производства, отличающееся тем, что оно содержит золу-унос ТЭС высококальциевую и отработанный формовочный песок литейного производства, прошедший магнитную обработку по отделению пригарков, с содержанием кремнезема выше 90% и дополнительно продукт высокоглиноземистый с содержанием оксида алюминия выше 80% - отход абразивного производства, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
    Зола-унос ТЭС высококальциевая - 60 - 80
    Указанный формовочный песок литейного производства - 10 - 30
    Указанный продукт высокоглиноземистый - 5 - 10
    при удельной поверхности всех трех компонентов от 600 до 750 м2/кг.
RU2000112449A 2000-05-17 2000-05-17 Бесцементное вяжущее RU2196749C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000112449A RU2196749C2 (ru) 2000-05-17 2000-05-17 Бесцементное вяжущее

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000112449A RU2196749C2 (ru) 2000-05-17 2000-05-17 Бесцементное вяжущее

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000112449A RU2000112449A (ru) 2002-05-20
RU2196749C2 true RU2196749C2 (ru) 2003-01-20

Family

ID=20234801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000112449A RU2196749C2 (ru) 2000-05-17 2000-05-17 Бесцементное вяжущее

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2196749C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2798801C1 (ru) * 2022-09-23 2023-06-27 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") Вяжущее вещество на основе высококальциевой золы-уноса

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2798801C1 (ru) * 2022-09-23 2023-06-27 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") Вяжущее вещество на основе высококальциевой золы-уноса

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Cheerarot et al. A study of disposed fly ash from landfill to replace Portland cement
PL192018B1 (pl) Kompozycja wiążąca typu cementu
JP6779069B2 (ja) 軟弱土壌等の改質材及び残土の固化処理方法
RU2196749C2 (ru) Бесцементное вяжущее
JP7120847B2 (ja) 土壌の固化処理方法
JPH10296205A (ja) 産業廃棄物の固化方法及び産業廃棄物の固化体
JP4014400B2 (ja) 土壌処理材組成物及びその製造方法
JP2003192403A (ja) コンクリート用ポルトランドセメント
RU2454381C2 (ru) Способ приготовления комплексного органо-минерального модификатора бетона
SU1565862A1 (ru) Способ приготовлени асфальтобетонной смеси
CA2596306A1 (en) Improved asphaltic concrete compositions that contain anhydrite as anti-stripping asphalt agents
JP4526672B2 (ja) 石膏ボード廃材中の廃石膏のセメント原料としての利用方法
JPH08259946A (ja) 石炭灰・建設残土・スラグの利用方法
JPS6037844B2 (ja) 溶銑用脱硫剤
JP6204099B2 (ja) 地盤改良方法
JP7117135B2 (ja) 石炭灰組成物及びセメント組成物、ならびに石炭灰組成物の製造方法
SU698945A1 (ru) Бетонна смесь
JPH02298367A (ja) 粉砕助剤
SU1567802A1 (ru) В жущее дл твердеющих закладочных смесей
JPS60137496A (ja) ヘドロ用固化材
SU444748A1 (ru) Легкобетонна смесь
JP2003049166A (ja) 遅硬型土質改良用固化材
JP5701141B2 (ja) ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２を含有する焼成物の製造方法
SU1631194A1 (ru) Состав закладочной смеси
Rommel et al. The improvement of properties fly-ash as cementitious for green concrete

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060518