RU2247697C1 - Щлакощелочное вяжущее - Google Patents

Щлакощелочное вяжущее Download PDF

Info

Publication number
RU2247697C1
RU2247697C1 RU2003119779A RU2003119779A RU2247697C1 RU 2247697 C1 RU2247697 C1 RU 2247697C1 RU 2003119779 A RU2003119779 A RU 2003119779A RU 2003119779 A RU2003119779 A RU 2003119779A RU 2247697 C1 RU2247697 C1 RU 2247697C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
slag
binder
alkali
liquid glass
sodium
Prior art date
Application number
RU2003119779A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2003119779A (ru
Inventor
Н.Ф. Косенко (RU)
Н.Ф. Косенко
Э.Г. Багирова (RU)
Э.Г. Багирова
Original Assignee
Ивановский государственный химико-технологический 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 Ивановский государственный химико-технологический университет filed Critical Ивановский государственный химико-технологический университет
Priority to RU2003119779A priority Critical patent/RU2247697C1/ru
Publication of RU2003119779A publication Critical patent/RU2003119779A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2247697C1 publication Critical patent/RU2247697C1/ru

Links

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
    • 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
    • C04B28/24—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 alkyl, ammonium or metal silicates; containing silica sols
    • C04B28/26—Silicates of the alkali metals
    • 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
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/0075—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for road construction
    • 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
    • C04B2111/27—Water resistance, i.e. waterproof or water-repellent materials
    • 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
    • C04B2111/29—Frost-thaw resistance
    • 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)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

Изобретение относится к шлакощелочным материалам и может быть использовано в качестве самостоятельного строительного материала или в составе бетонных смесей для дорожного, гражданского и промышленного строительства. Шлакощелочное вяжущее содержит, мас.%: шлак гранулированный - 54,55-94,45, натриевое жидкое стекло - 4,09-40,90, двухзамещенный ортосиликат натрия Na2H2SiO4·8H2О - 0,46-4,55. Техническим результатом является повышение прочности, а также улучшение условий перемешивания компонентов смеси, т.е. сокращение времени приготовления однородной смеси, кроме того - повышение плотности - на 10-13%, водостойкости - на 18-23% и морозостойкости - на 15-20% после отвердевания. 2 табл.

Description

Область техники
Изобретение относится к шлакощелочным вяжущим и может быть использовано в качестве самостоятельного строительного материала или в составе бетонных смесей для дорожного, гражданского и промышленного строительства.
Уровень техники
Известно, что шлакощелочные вяжущие позволяют получать материалы из доступного сырья, которые твердеют в обычных условиях, при сушке или автоклавировании с образованием прочных конгломератов, имеющих высокую водостойкость, воздухонепроницаемость и долговечность [Глуховский В.Д., Пахомов В.А. Шлакощелочные цементы и бетоны. - Киев: Будiвельник, 1978. - 177 с.].
Например, предложено вяжущее, содержащее шлак электросталеплавильного производства и жидкое стекло в соотношении, маc.%: шлак 50-70, жидкое стекло - 30-50 [А.с. 581112, СССР. Вяжущее. Дибров Г.Д. и др. Заявл. 25.02.76, опубл. 30.11.77]. Однако указанный шлак не является отходом производства, его получают путем предварительного энергоемкого синтеза, поэтому предложенная композиция не решает экологические и экономические вопросы, связанные с утилизацией вторичных ресурсов.
Наиболее близким по совокупности признаков к предлагаемому изобретению, т.е. прототипом, является вяжущее, содержащее гранулированный шлак, жидкое стекло и сульфат натрия или сульфат калия (жидкое стекло в пересчете на Na2O 1-10, сульфат натрия или сульфат калия 0,5-1 маc.%, шлак - остальное) [А.с. 1038309, СССР. Вяжущее. Глуховский В.Д., Кривенко П.В., Ростовская Г.С., Тимкович В.Ю. Заявл. 26.11.79, опубл. в Б.И. №32, 1983].
Однако прототип плохо перемешивается из-за высокой вязкости смеси и имеет невысокую прочность.
Сущность изобретения
Изобретательская задача состояла в разработке состава шлакощелочного вяжущего, позволяющего уменьшить время перемешивания компонентов до образования однородной смеси и повысить прочность материала.
Поставленная задача решена путем создания композиции следующего состава, маc.%:
шлак гранулированный 54,55-94,45
натриевое жидкое стекло 4,09-40,90
двухзамещенный ортосиликат натрия
Na2H2SiO4· 8H2O 0,46-4,55
Таким образом, заявленное вяжущее отличается от прототипа тем, что его состав дополнительно содержит двухзамещенный ортосиликат натрия в количестве 0,46-4,55 маc.%, ранее не применявшийся в составах шлакощелочных вяжущих с целью повышения прочности и регулирования реологических свойств.
Необходимо отметить, что только при наличии всей совокупности признаков заявленного изобретения возможно достижение указанного технического результата, а именно: повышение прочности, а также сокращение времени перемешивания компонентов смеси.
Применяемое в составе композиции натриевое жидкое стекло соответствует ГОСТ 13076-81, двухзамещенный ортосиликат натрия - ТУ 6-09-5337-87. В качестве гранулированного шлака использовали шлаки в виде темных гранул неправильной формы различного состава (табл.1). Основный и кислый доменный шлаки соответствуют ГОСТ 3476-74; кислый чугунолитейный шлак описан в [Косенко Н.Ф. Шлакощелочное вяжущее на основе низкокачественного чугунолитейного шлака. - Рук. депон. в НИИТЭХим, 1996, №19 - хп96].
Таблица 1
Вид шлака Содержание оксидов, мас.% Модуль основности Коэф-т качества, класс
SiO2 CaO Аl2O3 MgO FeO+Fе2O3 MnO
Основный доменный 37,4 47,1 3,8 3,4 0,6 0,3 1,23 1,45,
II
Кислый доменный 38,8 35,6 8,6 2,8 0,4 1,0 0,81 1,21,
III
Кислый чугунолитейный 47,0 22,0 2,2 7,5 10,0 10,5
TiO2
2,1		 0,60 0,65
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Пример 1. 2,76 г (0,46%) двухзамещенного ортосиликата натрия предварительно растворяли в небольшом количестве воды, смешивали с 24,54 г (4,09%) жидкого стекла с модулем 3,19. Полученную щелочную связку тщательно перемешивали с 572,7 г (95,45%) основного доменного шлака в смесителе.
Пример 2. 15,0 г (2,50%) двухзамещенного ортосиликата натрия предварительно растворяли в небольшом количестве воды, смешивали с 135,0 г (22,50%) жидкого стекла с модулем 3,19. Полученную щелочную связку тщательно перемешивали с 450,0 г (75,0%) кислого доменного шлака в смесителе.
Пример 3. 27,3 г (4,55%) двухзамещенного ортосиликата натрия предварительно растворяли в небольшом количестве воды, смешивали с 254,4 г (40,90%) жидкого стекла с модулем 3,19. Полученную щелочную связку тщательно перемешивали с 327,3 г (54,55%) кислого чугунолитейного шлака в смесителе.
Время перемешивания компонентов до образования однородной смеси измеряли с помощью секундомера. Критерием однородности смеси являлось равномерное распределение связки по поверхности шлака, которое контролировалось визуально и с помощью микроскопа.
Из приготовленной смеси формовали образцы методом пластического формования или полусухого прессования (10 МПа). У полученного материала определяли пределы прочности при сжатии и при изгибе по ГОСТ 310.4-81.
Результаты испытаний представлены в табл.2.
Таблица 2
Пример № п/п Состав, маc.% Время перемешивания, с Предел прочности через 1 сут, МПа
шлак жидкое стекло Na2SO4 Na2H2SiO4· 8Н2O при сжатии при изгибе
1 95,45 4,09 - 0,46 21 84,6 13,1
2 75,00 22,50 - 2,50 15 94,9 16,3
3 54,55 40,90 - 4,55 12 80,1 12,4
прототип 76,50 22,50 1,00 - 51 35,7 6,1
Как следует из экспериментальных данных, представленных в таблице 2, использование ингредиентов в заявленных соотношениях (примеры 1-3) позволяет повысить прочность по сравнению с прототипом и уменьшить время перемешивания смеси для получения однородной массы.
Кроме того, дополнительным преимуществом заявленного технического решения перед прототипом является повышенные плотность (на 12-20%), водостойкость (на 18-30%) и морозостойкость материала (на 15-25%) после отвердевания.

Claims (1)

  1. Шлакощелочное вяжущее, содержащее гранулированный шлак и натриевое жидкое стекло, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит двухзамещенный ортосиликат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:
    Шлак гранулированный 54,55-94,45
    Натриевое жидкое стекло 4,09-40,90
    Двухзамещенный ортосиликат натрия
    Na2H2SiО4· 8H2О 0,46-4,55
RU2003119779A 2003-06-30 2003-06-30 Щлакощелочное вяжущее RU2247697C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003119779A RU2247697C1 (ru) 2003-06-30 2003-06-30 Щлакощелочное вяжущее

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003119779A RU2247697C1 (ru) 2003-06-30 2003-06-30 Щлакощелочное вяжущее

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003119779A RU2003119779A (ru) 2004-12-27
RU2247697C1 true RU2247697C1 (ru) 2005-03-10

Family

ID=35364599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003119779A RU2247697C1 (ru) 2003-06-30 2003-06-30 Щлакощелочное вяжущее

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2247697C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2459036C2 (ru) * 2010-11-25 2012-08-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Дорожная смесь
RU2743159C1 (ru) * 2019-12-27 2021-02-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева (РХТУ им. Д.И. Менделеева) Шлакощелочный материал для строительных изделий и способ его получения

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГЛУХОВСКИЙ В.Д. и др., Шлакощелочные цементы и бетоны, Киев Будiвельник, 1978, с. 177. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2459036C2 (ru) * 2010-11-25 2012-08-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Дорожная смесь
RU2743159C1 (ru) * 2019-12-27 2021-02-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева (РХТУ им. Д.И. Менделеева) Шлакощелочный материал для строительных изделий и способ его получения

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100360450C (zh) 熔渣硬化体的制造方法
US7537655B2 (en) Slag concrete manufactured aggregate
US3232777A (en) Cementitious composition and method of preparation
US4961787A (en) Cement composition
RU2329987C1 (ru) Сырьевая смесь для приготовления кислотостойкого золошлакового бетона
FI112205B (fi) Menetelmä betonin valmistamiseksi ja sen käyttö
KR20220016637A (ko) 조기강도 발현형 콘크리트 조성물
CN108083679B (zh) 一种混凝土减胶剂及其制备方法
CN114735955A (zh) 一种脱硫石膏基超硫酸盐水泥及其制备方法
RU2461524C1 (ru) Бетонная смесь
RU2247697C1 (ru) Щлакощелочное вяжущее
KR0145101B1 (ko) 고유동콘크리트의 제조방법
KR20020004991A (ko) 시멘트 클링커, 시멘트 조성물, 시멘트 클링커의 제조방법 및 알칼리 성분 함유 폐기물의 처리 방법
CN115010455B (zh) 一种高性能全固废混凝土及其制备方法
JPH0131466B2 (ru)
KR100333347B1 (ko) 콘크리트 분말형 구체 방수재의 제조방법
CN109809755A (zh) 彩色混凝土及其制备工艺
JPH0116785B2 (ru)
SU1468636A1 (ru) Смесь дл изготовлени литейных форм и стержней,отверждаема углекислым газом
JPS6253468B2 (ru)
RU2031882C1 (ru) Бетонная смесь
JPS6148475A (ja) 製鋼スラグの利用方法
DE19728525C1 (de) Verfahren zur Herstellung von hydrothermal gehärtetem Porenbeton und danach hergestellter Porenbeton-Formkörper
JPS6177649A (ja) 製鋼スラグから硬化剤を製造する方法
SU458374A1 (ru) Противопригарна смесь дл литейных форм и стержней

Legal Events

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

Effective date: 20070701