RU2239611C1 - Смесь для приготовления особо прочных крупногабаритных строительных изделий (варианты) - Google Patents
Смесь для приготовления особо прочных крупногабаритных строительных изделий (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2239611C1 RU2239611C1 RU2003123525/03A RU2003123525A RU2239611C1 RU 2239611 C1 RU2239611 C1 RU 2239611C1 RU 2003123525/03 A RU2003123525/03 A RU 2003123525/03A RU 2003123525 A RU2003123525 A RU 2003123525A RU 2239611 C1 RU2239611 C1 RU 2239611C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- quartz
- cristobalite
- mixture
- sand
- quartz sand
- Prior art date
Links
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Изобретение относится к производству строительных материалов для особо прочных, тяжелонагруженных крупногабаритных изделий и может быть использовано при изготовлении несущих строительных конструкций, армированных обычной некислотостойкой сталью и предназначенных для строительства сборных производственных зданий и сооружений с химически агрессивными эксплуатационными средами без противокоррозийной защиты, а также при изготовлении декоративно-облицовочных изделий для устройства долговечной наружной облицовки зданий в загазованной атмосфере современных индустриальных городов, дорожных покрытий, плит пола и т.п. взамен изделий из природного камня типа гранита, яшмы, кварцевого песчаника, кварцевой брекчии и др. Техническим результатом является повышение прочностных характеристик крупногабаритных и тяжелонагруженных изделий. Смесь для приготовления особопрочных крупногабаритных строительных изделий автоклавного твердения по варианту I содержит мас.ч.: вяжущее с размером зерен до 1,25 мм из кристаллических модификаций кремнезема тридимит-кристобалитового состава с 0,1-2,0 мол.% оксида щелочного металла – тридимит-кристобалита 24,8 и молотого кварцевого песка 28,4, заполнитель - рядовой кварцевый песок 17,7-25,7, жидкость затворения - водный раствор соединения щелочных металлов - гидроксида натрия 5-15% концентрации в перерасчете на гидроксид щелочного металла 11,1, и дополнительно термообработанное минеральное волокно с диаметром нити 0,2-0,5 мм и ее длиной 50-150 мм 10-18. Смесь для приготовления особопрочных крупногабаритных строительных изделий автоклавного твердения по варианту II содержит, мас.ч.: вяжущее с размером зерен до 1,25 мм из кристаллических модификаций кремнезема тридимит-кристобалитового состава с 0,1-2,0 мол.% оксида щелочного металла - тридимит-кристобалита 14,3 и молотого кварцевого песка 15,6, заполнитель - смесь песка рядового кварцевого 12,6 и щебня кварцевого фракции 5-20 мм 33,7-41,7, жидкость затворения - водный раствор соединения щелочных металлов - гидроксида натрия 5-15% концентрации в перерасчете на гидроксид щелочного металла 5,8, и дополнительно содержит термообработанное минеральное волокно с диаметром нити 0,2-1,0 мм и ее длиной 50-100 мм 10-18. 2 с.п.ф-лы, 1 табл.
Description
`Изобретение относится к производству строительных материалов для особо прочных, тяжелонагруженных крупногабаритных изделий и может быть использовано при изготовлении несущих строительных конструкций, армированных обычной (некислотостойкой) сталью и предназначенных для строительства сборных производственных зданий и сооружений с химически агрессивными эксплуатационными средами без противокоррозийной защиты, а также при изготовлении декоративно-облицовочных изделий для устройства долговечной наружной облицовки зданий в загазованной атмосфере современных индустриальных городов, дорожных покрытий, плит пола и т.п. взамен изделий из природного камня типа гранита, яшмы, кварцевого песчаника, кварцевой брекчии и др.
Известна сырьевая смесь для приготовления химически стойкого кремнебетона автоклавного твердения, включающая химически стойкое вяжущее из 30-80 мас.% тонкоизмельченного кварцевого песка с удельной поверхностью 1000-5000 см2/г и 20-70 мас.% по меньшей мере одной из активных кристаллических модификаций кремнезема в виде зерен размером до 1,25 мм, выбранной из группы, состоящей из тридимита и кристобалита и содержащей 0,5-6 мол.% оксидов натрия и/или калия, инертные заполнители и воду в качестве жидкости затворения для перекристаллизации тридимита и/или кристобалита в кварцевые цементирующие новообразования и твердения сырьевой смеси в процессе автоклавной обработки отформованных из нее изделий и конструкций [патент США №4234347, 1980].
При этом оптимальное содержание ингредиентов крупнозернистой (с крупным заполнителем) кремнебетонной смеси умеренной жесткости для изготовления изделий и конструкций по обычной технологии виброформования рекомендуется следующим, мас.%:
Тридимит и кристобалит (ТК вяжущее) 13,8
Молотый кварцевый песок 11,3
Мелкий заполнитель (рядовой кварцевый песок) 14,6
Щебень кварцевый фракции 5-20 мм 55,1
Вода 5,2
[Коррозия бетона и повышение долговечности железобетонных конструкций. Сборник. - Ростов: Ростовский Университет, 1985, с.42-46].
Однако для полного растворения активных кристаллических модификаций кремнезема с их кристаллизацией в кварц и завершения процесса твердения химически стойкого кремнебетона с использованием кварцевого песка, имеющего удельную поверхность 5000 см2/г при минимальном содержании Na2O в составе кристобалита 0,5 мол.% и исходном размере его зерен 0,315-0,63 мм требуется 72 ч автоклавной обработки под давлением насыщенного водяного пара 1,2 МПа, а с максимальным содержанием 6 мол.% Nа2О в смеси кристобалита и тридимита с крупностью зерен до 1,25 мм - 32 ч [патент США №4234347, 1980].
Также известна сырьевая смесь для приготовления химически стойкого кремнебетона автоклавного твердения, включающая вяжущее с размером зерен до 1,25 мм из кристаллических модификаций кремнезема тридимит-кристобалитового состава, содержащих оксид щелочного металла и молотого песка, заполнитель и жидкость затворения. Она содержит указанные кристаллические модификации кремнезема с 0,1-2,0 мол.% оксида щелочного металла и жидкость затворения в виде водного раствора соединения щелочных металлов, например гидроксида натрия 5-15%-ной концентрации (в перерасчете на гидроксид щелочного металла) при обычном вибрационном способе формования изделий и конструкций. Смесь содержит указанные компоненты в следующем соотношении, мас.%:
Указанные кристаллические модификации 14,3
Указанный молотый кварцевый песок 15,6
Рядовой кварцевый песок 12,6
Щебень 51,7
Указанный водный раствор гидроксида натрия 5,8
Кроме того, при обычном вибрационном способе формования изделий и конструкций смесь содержит указанные компоненты при следующем их соотношении, мас.%:
Указанные кристаллические модификации кремнезема 24,8
Указанный молотый кварцевый песок 28,4
Рядовой кварцевый песок 35,7
Указанный водный раствор гидроксида натрия 11,1
[патент RU №2074144, 1997].
Недостатком данного технического решения являются низкие прочностные характеристики, не позволяющие изготавливать из указанной смеси крупногабаритные и тяжелонагруженные изделия.
Целью данного технического решения является повышение прочностных характеристик крупногабаритных и тяжелонагруженных изделий.
Поставленная задача достигается тем, что смесь для приготовления особопрочных крупногабаритных строительных изделий автоклавного твердения по варианту I содержит вяжущее с размером зерен до 1,25 мм из кристаллических модификаций кремнезема тридимит-кристобалитового состава с 0,1-2,0 мол.% оксида щелочного металла и молотого кварцевого песка, заполнитель - рядовой кварцевый песок и жидкость затворения в виде водного раствора соединения щелочных металлов - гидроксида натрия 5-15% концентрации в перерасчете на гидроксид щелочного металла, при этом смесь дополнительно содержит термообработанное минеральное волокно с диаметром нити 0,2-0,5 мм и ее длиной 50-150 мм при следующем содержании компонентов, мас.ч.:
Вяжущее:
Тридимит-кристобалит 24,8
Песок кварцевый молотый 28,4
Заполнитель:
Песок рядовой кварцевый 17,7-25,7
Жидкость затворения:
Водный раствор гидроксида натрия 11,1
Термообработанное минеральное волокно 10-18
Смесь для приготовления особопрочных крупногабаритных строительных изделий автоклавного твердения по варианту II содержит вяжущее с размером зерен до 1,25 мм из кристаллических модификаций кремнезема тридимит-кристобалитового состава с 0,1-2,0 мол.% оксида щелочного металла и молотого кварцевого песка, заполнитель - смесь песка рядового кварцевого и щебня кварцевого фракции 5-20 мм и жидкость затворения в виде водного раствора соединения щелочных металлов - гидроксида натрия 5-15% концентрации в перерасчете на гидроксид щелочного металла, при этом смесь дополнительно содержит термообработанное минеральное волокно с диаметром нити 0,2-1,0 мм и ее длиной 50-100 мм при следующем содержании компонентов смеси, мас.ч.:
Вяжущее:
Тридимит-кристобалит 14,3
Песок кварцевый молотый 15,6
Заполнитель:
Песок рядовой кварцевый 12,6
Щебень кварцевый 33,7-41,7
Жидкость затворения:
Водный раствор гидроксида натрия 5,8
Термообработанное минеральное волокно 10-18
Введение в состав смеси термообработанных минеральных волокон позволяет достичь одинаковых физико-химических свойств вводимого волокна с компонентами смеси, а именно по адгезии и коэффициенту линейного расширения. Происходит выравнивание прочностных характеристик по осям координат при одновременном их повышении. При этом прочностные характеристики изделий из заявленной смеси существенно зависят от размеров термообработанного минерального волокна: диаметра и длины, а также от его количества. При заявленных размерах волокна и его количестве прочностные характеристики максимальны в обоих вариантах смеси. При изменении размерных характеристик термообработанного минерального волокна и его количества при выходе за заявленный диапазон, указанный в формуле, практически устраняется влияние введения термообработанного минерального волокна в массе. Экспериментальные данные, подтверждающие вышеуказанные доводы, приведены в таблице. (Исключается коррозия самого изделия и арматуры). В качестве минеральных волокон могут быть использованы базальтовые, диабазовые, габбровые, силикатные.
Существо предложенного технического решения поясняется примерами конкретного выполнения и таблицей.
Вариант I.
Пример по п.1 формулы.
Берут тридимит-кристобалитовое вяжущее с содержанием 0,1-0,2 мол.% Na2O в зернах естественной гранулометрии после обжига природного кварцевого песка во вращающейся печи и смешивают его с кварцевым песком молотым до удельной поверхности 4800 см2/г, рядовым кварцевым песком в качестве заполнителя и добавляют армирующее термообработанное минеральное волокно с диаметром нити 0,2-0,5 мм при его длине 50-150 мм при указанном в п.1 формулы содержании компонентов смеси.
Полученную сухую сырьевую смесь затворяют водным раствором едкого натрия с концентрацией 5-15% и после окончательного перемешивания из свежеприготовленной смеси формуют образцы - кубы 7×7×7 см на лабораторной виброплощадке, которые загружают с формами в автоклав и подвергают автоклавной обработке под давлением насыщенного водяного пара 1,2 МПа в течение 16 ч.
После гидротермальной обработки охлажденные до комнатной температуры образцы извлекают из форм, высушивают при 105-110°С и подвергают испытаниям на прочность в сухом и водонасыщенном состоянии по методике (ГОСТ 12730-78).
Варианты смесей приведены в таблице 1. Примеры с 1 по 5 выполнены согласно варианту I.
Примеры 1-3. Свойства материала приведены при минимальном, среднем и максимальном значениях заявленных существенных признаков.
Пример 4. Свойства материала приведены при выходе за минимальные значения заявленных признаков.
Пример 5. Свойства материала приведены при выходе за максимальные значения заявленных признаков.
Вариант II.
Пример по п.2 формулы.
Берут кристобалит-тридимитовое вяжущее с содержанием 0,1-2,0 мол.% Na2O в зернах естественной гранулометрии после обжига природного кварцевого песка во вращающейся печи и смешивают его с кварцевым песком, молотым до удельной поверхности 4800 см3/г, рядовым кварцевым песком в качестве мелкого заполнителя и кварцитовым щебнем фракции 5-20 мм в качестве крупного заполнителя, затем добавляют армирующее термообработанное минеральное волокно с диаметром нити 0,2-1 мм при его длине 50-100 мм, при указанном в п.2 формулы компонентов смеси.
Полученную сухую сырьевую смесь затворяют водным раствором едкого натрия с концентрацией 5-15 мас.% и после окончательного перемешивания из свежеприготовленной смеси формуют образцы - кубы 7×7×7 см на лабораторной виброплощадке, которые загружают с формами в автоклав и подвергают автоклавной обработке под давлением насыщенного водяного пара 1,2 МПа в течение 16 ч.
После гидротермальной обработки охлажденные до комнатной температуры образцы извлекают из форм, высушивают при 105-110°С и подвергают испытаниям на прочность в сухом и водонасыщенном состоянии по методике (ГОСТ 12730-78).
Варианты смеси, приведенные в таблице. Примеры с 6 по 10 выполнены согласно варианту II.
Примеры 6-8. Свойства материала приведены при минимальном, среднем и максимальном значениях заявленных существенных признаков.
Пример 9. Свойства материала приведены при выходе за минимальные значения заявленных признаков.
Пример 10. Свойства материала приведены при выходе за максимальные значения заявленных признаков.
Как следует из таблицы, только при заявленном диапазоне существенных признаков материал обладает повышенными по отношению к прототипу прочностными характеристиками. Это позволяет получать из заявленной смеси крупногабаритные тяжелонагруженные конструкции, например шпалы железнодорожных путей.
Claims (2)
1. Смесь для приготовления особопрочных крупногабаритных строительных изделий автоклавного твердения, включающая вяжущее с размером зерен до 1,25 мм из кристаллических модификаций кремнезема тридимит-кристобалитового состава с 0,1-2,0 мол.% оксида щелочного металла и молотого кварцевого песка, заполнитель - рядовой кварцевый песок и жидкость затворения в виде водного раствора соединения щелочных металлов - гидроксида натрия 5-15%-ной концентрации в перерасчете на гидроксид щелочного металла, при этом смесь содержит термообработанное минеральное волокно с диаметром нити 0,2-0,5 мм и ее длиной 50-150 мм при следующем содержании компонентов в смеси, мас.ч.:
вяжущее:
Тридимит-кристобалит 24,8
Песок кварцевый молотый 28,4
заполнитель:
Песок рядовой кварцевый 17,7-25,7
жидкость затворения:
Водный раствор гидроксида натрия 11,1
Термообработанное минеральное волокно 10-18
2. Смесь для приготовления особопрочных крупногабаритных строительных изделий автоклавного твердения, включающая вяжущее с размером зерен до 1,25 мм из кристаллических модификаций кремнезема тридимит-кристобалитного состава с 0,1-2,0 мол.% оксида щелочного металла и молотого кварцевого песка, заполнитель - смесь песка рядового кварцевого и щебня кварцевого фракции 5-20 мм и жидкость затворения в виде водного раствора соединения щелочных металлов - гидроксида натрия 5-15%-ной концентрации в перерасчете на гидроксид щелочного металла, при этом смесь содержит термообработанное минеральное волокно с диаметром нити 0,2-1,0 мм и ее длиной 50-100 мм при следующем содержании компонентов в смеси, мас.ч.:
вяжущее:
Тридимит-кристобалит 14,3
Песок кварцевый молотый 15,6
заполнитель:
Песок рядовой кварцевый 12,6
Щебень кварцевый 33,7-41,7
жидкость затворения:
Водный раствор гидроксида натрия 5,8
Термообработанное минеральное волокно 10-18
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003123525/03A RU2239611C1 (ru) | 2003-07-29 | 2003-07-29 | Смесь для приготовления особо прочных крупногабаритных строительных изделий (варианты) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003123525/03A RU2239611C1 (ru) | 2003-07-29 | 2003-07-29 | Смесь для приготовления особо прочных крупногабаритных строительных изделий (варианты) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2239611C1 true RU2239611C1 (ru) | 2004-11-10 |
Family
ID=34311134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003123525/03A RU2239611C1 (ru) | 2003-07-29 | 2003-07-29 | Смесь для приготовления особо прочных крупногабаритных строительных изделий (варианты) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2239611C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2562307C1 (ru) * | 2014-07-07 | 2015-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | Способ производства крупногабаритных бетонных блоков в форме-автоклаве |
| RU2804315C1 (ru) * | 2023-04-10 | 2023-09-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук (ИОНХ РАН) | Способ получения керамических материалов на основе измельченной породы габбро, армированной базальтовым волокном |
-
2003
- 2003-07-29 RU RU2003123525/03A patent/RU2239611C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2562307C1 (ru) * | 2014-07-07 | 2015-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | Способ производства крупногабаритных бетонных блоков в форме-автоклаве |
| RU2804315C1 (ru) * | 2023-04-10 | 2023-09-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук (ИОНХ РАН) | Способ получения керамических материалов на основе измельченной породы габбро, армированной базальтовым волокном |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2721049C1 (ru) | Холодный бетон | |
| Man et al. | Engineering properties and microstructure analysis of magnesium phosphate cement mortar containing bentonite clay | |
| US8969464B2 (en) | Synthetic construction aggregate and method of manufacturing same | |
| Corinaldesi | Environmentally-friendly bedding mortars for repair of historical buildings | |
| US7695560B1 (en) | Strong, lower density composite concrete building material with foam glass aggregate | |
| AU2007200392A1 (en) | A Process for the Preparation of Self-Glazed Geopolymer Tile from Fly Ash and Blast Furnace Slag | |
| EP0861216A1 (en) | Inorganic resin compositions, their preparation and use thereof | |
| EP3245171B1 (en) | Method for making concrete compositions | |
| WO2010079414A2 (en) | Geopolymer compositions | |
| RU2233254C2 (ru) | Композиция для получения строительных материалов | |
| US20210371340A1 (en) | Ash-containing concrete composition | |
| WO2015076675A1 (en) | Geopolymer materials comprising alkaline activator and an additive selected from sugar and/or organic acids | |
| KR20080103135A (ko) | 보온성, 차음성을 향상한 드라이 모르타르 및 상기 드라이모르타르로 제조된 불연성 보드 및 상기 드라이 모르타르로제조된 경량 벽돌 | |
| RU2358937C1 (ru) | Гранулированный заполнитель на основе перлита для бетонной смеси, состав бетонной смеси для получения строительных изделий, способ получения бетонных строительных изделий и бетонное строительное изделие | |
| EP3129201B1 (en) | Process for the preparation of masonry composite materials | |
| Hunyak et al. | The effect of natural pozzolans on properties of vibropressed interlocking concrete blocks in different curing conditions | |
| PL226104B1 (pl) | Tworzywo geopolimerowe oraz sposob wytwarzania tworzywa geopolimerowego | |
| US20220267212A1 (en) | Inorganic polymers and use thereof in composite materials | |
| Škvára et al. | Concrete based on fly ash geopolymers | |
| KR20040100202A (ko) | 경량·흡음 콘크리트 조성물 및 흡음재 제조방법 | |
| RU2239611C1 (ru) | Смесь для приготовления особо прочных крупногабаритных строительных изделий (варианты) | |
| Hager et al. | Behaviour of fly ash geopolymer at high temperature | |
| CA2797167C (en) | Synthetic aggregate and method of manufacturing same | |
| JP2021165220A (ja) | 軽量気泡コンクリートの製造方法 | |
| Tafesse et al. | Mix proportioning of concrete containing brick chips as coarse aggregate for cost minimization |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070730 |