RU2255069C1 - Fire-resistant viscous-flow composition - Google Patents

Fire-resistant viscous-flow composition Download PDF

Info

Publication number
RU2255069C1
RU2255069C1 RU2003132606/03A RU2003132606A RU2255069C1 RU 2255069 C1 RU2255069 C1 RU 2255069C1 RU 2003132606/03 A RU2003132606/03 A RU 2003132606/03A RU 2003132606 A RU2003132606 A RU 2003132606A RU 2255069 C1 RU2255069 C1 RU 2255069C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
waste
iron
slag
composition
blast furnace
Prior art date
Application number
RU2003132606/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003132606A (en
Inventor
М.И. Горбачева (RU)
М.И. Горбачева
Н.И. Мишунин (RU)
Н.И. Мишунин
Б.К. Попов (RU)
Б.К. Попов
Original Assignee
Тульский государственный университет (ТулГУ)
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 Тульский государственный университет (ТулГУ) filed Critical Тульский государственный университет (ТулГУ)
Priority to RU2003132606/03A priority Critical patent/RU2255069C1/en
Publication of RU2003132606A publication Critical patent/RU2003132606A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2255069C1 publication Critical patent/RU2255069C1/en

Links

Abstract

FIELD: manufacture of building materials.
SUBSTANCE: invention relates to fiber-reinforced easily moving and fluid compositions that can be used in building material industry as binder when manufacturing nonflammable heat-insulation and other building materials and which can play part as plugging material to close cracks, including those with elevated surface temperature. Composition contains 28-56% liquid glass, 34-65% aluminosilicate waste, 5.9-9.8% iron-containing wastes, and 0.1-0.2% finely dispersed mineral additive, wherein said aluminosilicate waste is granulated blast furnace slag or slag beads; said iron-containing wastes are those from blast-furnace production imparting alkalinity to a water extract and having specific surface 100-150 m2/kg, blast furnace dust, or ore agglomeration waste; and said finely dispersed mineral additive are wood ashes.
EFFECT: improved compaction strength, water resistance, and rheological properties without loss in fire resistance.
4 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к составам дисперсно-армированных высокоподвижных и текучих композиций и может быть использовано в промышленности строительных материалов в качестве связующего при изготовлении трудносгораемых теплоизоляционных и других строительных материалов, а также выполнять роль тампонирующего материала для закрытия трещин, в том числе и трещин с повышенной температурой поверхности.The invention relates to compositions of dispersion-reinforced highly mobile and fluid compositions and can be used in the building materials industry as a binder in the manufacture of hardly combustible heat-insulating and other building materials, and also act as a plugging material for closing cracks, including cracks with an increased surface temperature .

Известна дисперсно-армированная железистыми микрочастицами вязкотекучая огнестойкая композиция для покрытия древесины (см. Авт. свид. СССР №1158538 А, Мкл С 04 В 28/24, опубл. 30.05.85 г. Бюл. №20), содержащая компоненты при следующем их соотношении, мас. %:Known disperse-reinforced with ferrous microparticles is a viscous flow-resistant fire-retardant composition for wood coating (see Auth. Certificate. USSR No. 1158538 A, Mcl C 04 B 28/24, publ. 05/30/85, Bull. No. 20), containing components the next time ratio, wt. %:

- жидкое стекло - 55 - 56- liquid glass - 55 - 56

- молотый асбест с удельной поверхностью 300-350 м2/кг - 4,2 - 7,2- ground asbestos with a specific surface area of 300-350 m 2 / kg - 4.2 - 7.2

- кабельное канифольсодержащее масло - 0,15 - 0,18- cable rosin-containing oil - 0.15 - 0.18

- молотые пиритные огарки с удельной поверхностью 300-350 м2/кг - 16,62 - 17,55- ground pyrite cinder with a specific surface area of 300-350 m 2 / kg - 16.62 - 17.55

- молотый гранулированный шлак - остальное.- ground granulated slag - the rest.

Наряду с достоинствами композиции имеются и недостатки:Along with the advantages of the composition, there are also disadvantages:

- низкая прочность при сжатии (7-10 МПа);- low compressive strength (7-10 MPa);

- недостаточная подвижность и текучесть при сравнительно большом расходе жидкого стекла (более 50%), что ограничивает применение для целей тампонирования (закрытия) трещин различных конструкций, а также выполнения роли связующего для изготовления строительных материалов и конструкций;- insufficient mobility and fluidity with a relatively high consumption of water glass (more than 50%), which limits the use for plugging (closing) cracks of various structures, as well as acting as a binder for the manufacture of building materials and structures;

- пиритные огарки (отходы производства серной кислоты) придают водной вытяжке кислую среду, что снижает гидравлическую активность молотого граншлака или шлакового “королька”, а следовательно, и прочность;- pyrite cinders (waste products of sulfuric acid) give the aqueous extract an acidic environment, which reduces the hydraulic activity of ground granulated slag or slag "king", and therefore, strength;

- молотый асбест - минеральная добавка относится к числу дефицитных добавок и снижает подвижность вязкотекучей композиции.- ground asbestos - a mineral additive is among the deficient additives and reduces the mobility of the viscous fluid composition.

Известна и другая огнестойкая вязкотекучая композиция (см. Авт. свид. СССР №1188140, МКл. С 04 В 28/24, опубл. 30.10.85 г. Бюл. №40), содержащая компоненты при следующем их соотношении, мас.%:Another fire-resistant viscous fluid composition is known (see Aut. St. USSR No. 1188140, MKL. 04 V 28/24, publ. 10/30/85, Bull. No. 40), containing components in the following ratio, wt.%:

- жидкое стекло - 48 - 52- liquid glass - 48 - 52

- молотый доменный граншлак (алюмосиликатный шлаковый- ground blast furnace slag (aluminosilicate slag

отход производства) - 22 - 25production waste) - 22 - 25

- молотый асбест - 5 - 6- ground asbestos - 5 - 6

- молотый шлам газоочистки доменных печей- ground sludge gas treatment blast furnaces

(железосодержащий отход) - 19 - 20(iron-containing waste) - 19 - 20

- фосфатосодержащий обогащенный шлам отработанного- phosphate-rich enriched waste sludge

фильтра производства капролактама - 1 - 2.Caprolactam production filter - 1 - 2.

Наряду с достоинствами данной композиции (повышенная огнестойкость, адгезия с целлюлозосодержащей поверхностью) имеются и недостатки:Along with the advantages of this composition (increased fire resistance, adhesion to a cellulose-containing surface), there are also disadvantages:

- низкая прочность при сжатии (10-12 МПа);- low compressive strength (10-12 MPa);

- сравнительно низкая водостойкость (коэффициент размягчения Кразм=0,6 - 0,7);- relatively low water resistance (softening coefficient K size = 0.6 - 0.7);

- недостаточная подвижность и текучесть, что ограничивает применение композиции в роли связующего для изготовления дисперсно-волокнистых конструкционно-теплоизоляционных, теплоизоляционных и других строительных материалов повышенной огнестойкости, а также применение в качестве тампонирующего материала для закрытия трещин различных конструкций;- lack of mobility and fluidity, which limits the use of the composition as a binder for the manufacture of dispersed-fiber structural and heat-insulating, heat-insulating and other building materials with increased fire resistance, as well as the use as a plugging material for closing cracks of various structures;

- молотый шлам газоочистки доменных печей придает водной вытяжке нейтральную среду (рН равно 7), что не способствует повышению гидравлической активности молотого граншлака или шлакового “королька”, следовательно, и повышению прочности;- ground slurry of gas purification of blast furnaces gives the aqueous extract a neutral environment (pH is 7), which does not increase the hydraulic activity of ground granulated slag or slag "king", and therefore, increase the strength;

- молотый асбест - минеральный микронаполнитель относится к числу дефицитных добавок и в тонкомолотом состоянии снижает подвижность или текучесть композиции за счет повышенной адсорбции жидкой составляющей;- ground asbestos - a mineral microfiller is among the deficient additives and, in a finely ground state, reduces the mobility or fluidity of the composition due to increased adsorption of the liquid component;

- молотый шлам “Радиалит-900” придает водной вытяжке кислую среду, что отрицательно влияет на гидравлическую активность композиции.- ground sludge “Radialit-900” gives the aqueous extract an acidic environment, which negatively affects the hydraulic activity of the composition.

Задача изобретения - увеличить прочность при сжатии, водостойкость и реологические свойства без потери огнестойкости.The objective of the invention is to increase the compressive strength, water resistance and rheological properties without loss of fire resistance.

Для реализации поставленной задачи в состав огнестойкой вязкотекучей композиции, включающей жидкое стекло, молотые алюмосиликатные отходы производств, железосодержащие отходы и тонкодисперсную минеральную добавку, в качестве железосодержащих отходов - железосодержащие отходы доменного производства, придающие водной вытяжке щелочную среду – рН больше 7, с удельной поверхностью 100-150 м2/кг, колошниковую пыль или отходы от агломерации руды, в качестве тонкодисперсной минеральной добавки - древесную золу от сжигания целлюлозосодержащих отходов, в качестве указанных алюмосиликатных отходов - доменный граншлак или шлаковый “королек” при следующем соотношении компонентов, мас.%:To achieve this goal, a flame-retardant viscous fluid composition including liquid glass, ground aluminosilicate production waste, iron-containing waste and finely dispersed mineral additives, iron-containing blast furnace waste, which gives an aqueous extract alkaline environment - pH greater than 7, with a specific surface of 100 is used as iron-containing waste. -150 m 2 / kg, blast furnace dust or waste from ore agglomeration, as a finely dispersed mineral additive - wood ash from burning cellulose-containing waste, as the specified aluminosilicate waste - blast furnace slag or slag "korolek" in the following ratio of components, wt.%:

жидкое стекло 28 – 56water glass 28 - 56

указанные молотые алюмосиликатные отходы 34 – 65specified ground aluminosilicate waste 34 - 65

указанные железосодержащие отходы 6,9 - 9,8specified iron wastes 6.9 - 9.8

указанная древесная зола 0,1 - 0,2specified wood ash 0.1 - 0.2

В опытах реализации предлагаемого состава доменный граншлак и шлаковый “королек” приняты с одинаковой маркой по прочности (М 400) с небольшим расхождением их активности ± 0,5 - 1 МПа.In experiments on the implementation of the proposed composition, blast furnace slag and slag “bead” were adopted with the same strength grade (M 400) with a slight difference in their activity of ± 0.5 - 1 MPa.

Предварительное определение марки по прочности осуществляли по методике применительно к шлакощелочным вяжущим.A preliminary determination of the brand by strength was carried out according to the method as applied to slag-alkali binders.

Принятые компоненты в опытах реализации состава композиции имели следующие характеристические свойства и составы.Accepted components in experiments on the implementation of the composition had the following characteristic properties and compositions.

1. Молотый основной гранулированный доменный шлак.1. Ground basic granulated blast furnace slag.

Удельная поверхность 300 м2/кг, насыпная плотность 1140-1150 кг/м3. Модуль основности 1,05-1,1.The specific surface is 300 m 2 / kg, bulk density is 1140-1150 kg / m 3 . The basicity module is 1.05-1.1.

Химический состав шлака, мас.%:The chemical composition of the slag, wt.%:

- SiO2 - 39,4 - 40;- SiO 2 - 39.4 - 40;

- Al2O3 - 6,5 - 9,0;- Al 2 O 3 - 6.5 - 9.0;

- CaO - 42,26 - 43,36;- CaO - 42.26 - 43.36;

- MgO - 7,27 - 7,9;- MgO - 7.27 - 7.9;

- FeO - 0,31 - 0,32;- FeO - 0.31 - 0.32;

- MnO - 0,23 - 0,26;- MnO - 0.23 - 0.26;

- S - 1,74 - 1,92.- S - 1.74 - 1.92.

2. Шлаковый “королек” - отход производства минеральной ваты.2. Slag “korolek” - a waste product of mineral wool production.

Это нерасплавленные гранулы алюмосиликатного сырья в производстве минваты. Используется в качестве заполнителя (песка) в бетонах и по сведениям из литературы (см. “Производство бетонов и конструкций на основе шлакощелочных вяжущих” / В.Д. Глуховский, П.В. Кривенко, Г.В. Румына и др. - К.: Будiвельник, 1988 - 144 с.) может быть использован в качестве алюмосиликатной основы (молотый) для шлакощелочного вяжущего.These are unmelted granules of aluminosilicate raw materials in the production of mineral wool. It is used as aggregate (sand) in concrete and according to the literature (see “Production of concrete and structures based on slag-alkali binders” / V.D. Glukhovsky, P.V. Krivenko, G.V. Romanina, etc. - K .: Budivelnik, 1988 - 144 p.) Can be used as an aluminosilicate base (ground) for a slag-alkali binder.

В эксперименте принят шлаковый “королек” Тульского завода “Стройматериалы”, отвечающий требованиям ТУ 5718-004-01250234-95. Гигиенический сертификат № 409 от 30.11.94 г. В соответствии с требованиями ТУ он устойчив к силикатному распаду, если СаО не превышает критической величины, т.е.In the experiment, the slag “bead” of the Tula plant “Building Materials” was adopted, which meets the requirements of TU 5718-004-01250234-95. Hygienic certificate No. 409 dated November 30, 1994. In accordance with the requirements of TU, it is resistant to silicate decomposition if CaO does not exceed a critical value, i.e.

СаОкр=1,2SiO2%+0,4Al2O3%+0,8MgO%+1,7S%.CaO cr = 1.2SiO 2 % + 0.4Al 2 O 3 % + 0.8MgO% + 1.7S%.

Шлаковый “королек” (ШК) устойчив, если содержание оксидов FeO+MnO не превышает 3% и содержание сульфатной серы не более 1,5%. В опытах реализации предлагаемого состава принят ШК следующего химического состава.Slag “korolek” (BK) is stable if the content of FeO + MnO oxides does not exceed 3% and the content of sulfate sulfur is not more than 1.5%. In experiments on the implementation of the proposed composition adopted HQ the following chemical composition.

Таблица 1.
Химический состав шлакового “королька”.
Table 1.
The chemical composition of the slag "king".
Оксиды, мас.%Oxides, wt.% SiO2 SiO 2 Al2O3 Al 2 O 3 2О3 Fe 2 O 3 СаОCaO MgOMgO SO3 SO 3 Na2O+K2ONa 2 O + K 2 O MnOMnO 43,2-44,0643.2-44.06 12,86-13,0312.86-13.03 9,78-10,059.78-10.05 19,56-19,8219.56-19.82 9,86-11,09.86-11.0 0,09-0,150.09-0.15 3,28-3,443.28-3.44 00

3. Жидкое стекло3. Liquid glass

В опытах принято жидкое силикатное стекло с силикатным модулем 2,8 - 3,1 и плотностью 1,3 г/см3.In the experiments, liquid silicate glass with a silicate module of 2.8 - 3.1 and a density of 1.3 g / cm 3 was adopted.

4. Железосодержащие отходы4. Iron-containing waste

4.1. Колошниковая пыль - отход от выплавки обычного чугуна с удельной поверхностью 100-150 м2/кг, придающая водной вытяжке щелочную среду.4.1. Blast furnace dust is a waste from smelting of ordinary cast iron with a specific surface of 100-150 m 2 / kg, which gives an alkaline environment to the aqueous extract.

Таблица 2
Химический состав колошниковой пыли ОАО “Тулачермет”.
table 2
The chemical composition of blast furnace dust OJSC Tulachermet.
Оксиды, мас.%Oxides, wt.% SiO2 SiO 2 Аl2O3 Al 2 O 3 СаОCaO MgOMgO FeOFeO FeFe 2O3 Fe 2 O 3 6,33-12,666.33-12.66 0,93-1,750.93-1.75 20,47-22,4320.47-22.43 1,56-1,721.56-1.72 3,21-8,313.21-8.31 0,34-1,630.34-1.63 33,21-41,0833.21-41.08 МnОMnO Р2O5 P 2 O 5 SO3 SO 3 SS СFROM Na2O+K2ONa 2 O + K 2 O TiO2 TiO 2 0,065-0,900.065-0.90 0,053-0,140.053-0.14 1,18-1,81.18-1.8 0,47-0,720.47-0.72 16,01-18,5016.01-18.50 1,173-0,321.173-0.32 1,86-2,171.86-2.17

4.2. Отходы от агломерации руды4.2. Ore from sintering ore

Это мелкодисперсная смесь, включающая высевки и пыль из циклонов, образующиеся при агломерации железной руды, т.е. сплавления руды с известью или известняком. Удельная поверхность - 120-150 м2/кг.This is a finely divided mixture, including seeding and dust from cyclones formed during the agglomeration of iron ore, i.e. fusion of ore with lime or limestone. The specific surface is 120-150 m 2 / kg.

Таблица 3
Химический состав отходов агломерации.
Table 3
The chemical composition of agglomeration waste.
SiO2 SiO 2 Аl2O3 Al 2 O 3 FeOFeO 2O3 Fe 2 O 3 МnОMnO MgOMgO P2O5 P 2 O 5 СаОCaO SO3 SO 3 Na2O+K2ONa 2 O + K 2 O 9,14-10,29.14-10.2 1,47-1,51.47-1.5 5,67-6,55.67-6.5 38,0-42,0538.0-42.05 0,15-0,170.15-0.17 1,7-2,11.7-2.1 0,13-0,140.13-0.14 34,94-39,0734.94-39.07 2,7-3,32.7-3.3 0,3-0,60.3-0.6

Как видно из п. 4.1 и 4.2, принятые отходы содержат не менее 40% железосодержащих оксидов и железа FeO+Fe2O3+Fe и не менее 20% щелочных и щелочеземельных оксидов СаО+MgO+Na2O(K2O), которые и обеспечивают для водной вытяжки щелочную среду. Этому способствует и щелочесодержащая зола от сжигания целлюлозосодержащих отходов.As can be seen from paragraphs 4.1 and 4.2, the accepted waste contains at least 40% of iron-containing oxides and iron FeO + Fe 2 O 3 + Fe and at least 20% of alkaline and alkaline-earth oxides CaO + MgO + Na 2 O (K 2 O), which provide an alkaline environment for water drawing. This is facilitated by alkali-containing ash from the burning of cellulose-containing waste.

Примечание. Не рекомендуется использовать эти же отходы из гидроотвалов в виде шлама, т.к. растворимые щелоче- и щелочеземельные соединения вымываются водой и диффундируют в почву (рН вытяжка равна нулю - среда нейтральная).Note. It is not recommended to use the same waste from hydraulic dumps as sludge, as soluble alkaline and alkaline earth compounds are washed out by water and diffuse into the soil (pH extract is zero - the medium is neutral).

5. Зола от сжигания целлюлозосодержащих отходов (древесины, костры из льна, стеблей подсолнуха, картона и др.)5. Ash from the burning of cellulose-containing waste (wood, bonfire made from flax, sunflower stems, cardboard, etc.)

Удельная поверхность - 600 м2/кг. Содержит не менее 20-25% К2CO3.The specific surface is 600 m 2 / kg. Contains at least 20-25% K 2 CO 3 .

Реализация предлагаемого состава огнестойкой вязкотекучей композиции.Implementation of the proposed composition of the fire-resistant viscous fluid composition.

Предварительно в лабораторной шаровой мельнице поочередно измельчали до удельной поверхности 300 м2/кг основной доменный граншлак, “королек” и остальные компоненты, принятые в известном составе: асбест, высушенный шлам газоочистки и фосфатосодержащий обогащенный шлам отработанного фильтра производства капролактама, т.е. “Радиалит-900”.Previously, in a laboratory ball mill, the main blast furnace slag, “Korolek” and other components accepted in a known composition were alternately crushed to a specific surface of 300 m 2 / kg: asbestos, dried gas purification sludge and enriched phosphate-containing sludge from an exhausted caprolactam production filter, i.e. “Radialit-900”.

Опыт 1. Для предлагаемого составаExperience 1. For the proposed composition

Приготовили пять опытных сухих смесей на основе молотых граншлака и шлакового “королька” путем дозирования их по массе и с последующим перемешиванием с отдозированными немолотыми железосодержащими отходами доменного производства, придающими водной вытяжке щелочную среду (рН равно 8-8,5) и имеющими удельную поверхность соответственно 100, 120, 150, 200 м2/кг. Регулирование (увеличение) удельной поверхности осуществляли путем добавления к высевкам агломерационного процесса более мелких частиц из циклонов этого процесса. Дополнительно в смесь сухих порошков вводили и указанную золу. В качестве железосодержащих добавок применяли колошниковую пыль и высевки (частицы, прошедшие через сито с диаметром 0,14 мм) от агломерации железной руды без или с добавлением пыли из циклонов этого же процесса.Five experimental dry mixtures were prepared on the basis of ground granulated slag and slag “bead” by dosing them by weight and then mixing with metered non-ground iron-containing blast furnace wastes that impart an alkaline medium to the aqueous extract (pH 8-8.5) and have a specific surface area, respectively 100, 120, 150, 200 m 2 / kg. Regulation (increase) of the specific surface was carried out by adding smaller particles from the cyclones of this process to the sowing of the agglomeration process. Additionally, said ash was added to the mixture of dry powders. As iron-containing additives, blast furnace dust and seeding (particles passing through a sieve with a diameter of 0.14 mm) from the agglomeration of iron ore without or with the addition of dust from cyclones of the same process were used.

Сухие смеси, включающие молотые алюмосиликатные шлаковые отходы производств, железосодержащие отходы и дополнительно введенную древесную золу, затворяли жидким стеклом плотностью 1,3 г/см3. Роль дисперсно-армирующего материала и одновременно микронаполнителя выполняли железосодержащие частицы.Dry mixtures, including ground aluminosilicate slag production waste, iron-containing waste and additionally introduced wood ash, were closed with liquid glass with a density of 1.3 g / cm 3 . The role of dispersed reinforcing material and at the same time microfiller was performed by iron-containing particles.

Для приготовленных вязкотекучих смесей определялись реологические свойства. Для более вязких смесей подвижность измеряли по вискозиметру “Сутторда” - расплыв конуса в мм, а для более подвижных измеряли текучесть в секундах по вискозиметру “ВЗ-4”.For the prepared viscous flowing mixtures, rheological properties were determined. For more viscous mixtures, mobility was measured using a Suttord viscometer — the cone spread in mm, and for more mobile mixtures, the fluidity in seconds was measured using a VZ-4 viscometer.

Из полученных смесей методом литья формовали в металлических формах образцы размером 16×4×4 см, выдерживали их до конца схватывания, а затем термообрабатывали в пропарочных камерах по режиму 2+6+2 часа при температуре изотермической выдержки 90±5°С. После распалубливания форм образцы дополнительно твердели в нормальных условиях (t=20±2°С и относительной влажности 95%) до 28 суток с момента конца схватывания. Затвердевшие образцы испытывали на водостойкость, прочность на сжатие и огнестойкость.From the obtained mixtures, samples 16 × 4 × 4 cm in size were molded in metal molds, held until the end of setting, and then heat treated in steaming chambers according to the 2 + 6 + 2 hours regime at an isothermal holding temperature of 90 ± 5 ° С. After stripping the molds, the samples additionally hardened under normal conditions (t = 20 ± 2 ° C and 95% relative humidity) up to 28 days from the end of setting. Hardened samples were tested for water resistance, compressive strength, and fire resistance.

Предел прочности при сжатии и водостойкость определяли применительно к гидравлическим вяжущим веществам, а огнестойкость - с применением “Огневой трубы” с выдержкой в пламени спиртовки (5 мин) (См. Л.64 “Метрология, средства и методики контроля качества в строительстве”. - М.: Стройиздат, 1979 - 223 с.). Об огнестойкости судили по потери массы затвердевшего композита.The compressive strength and water resistance were determined in relation to hydraulic binders, and fire resistance was determined using the “Fire Pipe” with holding in the flame of an alcohol lamp (5 min) (See L.64 “Metrology, means and methods of quality control in construction.” - M .: Stroyizdat, 1979 - 223 p.). Fire resistance was judged by the loss of mass of the hardened composite.

Результаты испытаний приведены в таблице 4.The test results are shown in table 4.

Опыт 2. Для испытания свойств известной композицииExperience 2. To test the properties of the known composition

Дозировали по массе тонкомолотые до удельной поверхности 300 м2/кг алюмосиликатные отходы (граншлак и шлаковый “королек”), железосодержащую добавку - сухой шлам газоочистки доменных печей, асбест и обогащенный шлам отработанного фильтра производства капролактама. Соотношение компонентов в % по массе приведено в таблице. Смесь сухих порошков затворяли жидким стеклом с плотностью 1,3 г/см3 и силикатным модулем 2,8 - 3,1. Полученную вязкотекучую смесь формовали методом литья в металлических формах размером 16×4×4 см. После конца схватывания изделия извлекали их форм и подвергали твердению, приведенному в опыте №1. После 28 суток затвердевшие образцы испытывали на прочность, водостойкость, огнестойкость по методике опыта №1.Aluminosilicate waste (granulated slag and slag “korolek”), the iron-containing additive — dry sludge for gas cleaning of blast furnaces, asbestos and enriched sludge from an exhaust filter for the production of caprolactam were dosed by weight, finely ground to a specific surface of 300 m 2 / kg. The ratio of components in% by weight is given in the table. The mixture of dry powders was sealed with liquid glass with a density of 1.3 g / cm 3 and a silicate module of 2.8 - 3.1. The resulting viscous-fluid mixture was molded by casting in metal molds with a size of 16 × 4 × 4 cm. After the end of setting, the products were removed and subjected to hardening, which was given in experiment No. 1. After 28 days, the hardened samples were tested for strength, water resistance, and fire resistance according to the experimental procedure No. 1.

Результаты испытаний приведены в таблице 4.The test results are shown in table 4.

Figure 00000001
Figure 00000001

Анализ результатов свойств предлагаемой композиции в сравнении с известной показывает:Analysis of the results of the properties of the proposed composition in comparison with the known shows:

1. Количественный состав смеси №2 и №6 не отвечает поставленной задаче, т.е. по величине подвижности (состав №2) и по прочности при сжатии (состав №6). Поэтому составы №2 и №6 являются запредельными.1. The quantitative composition of the mixture No. 2 and No. 6 does not meet the task, ie in terms of mobility (composition No. 2) and compressive strength (composition No. 6). Therefore, the compositions No. 2 and No. 6 are beyond.

2. Отвечают поставленной задаче составы, принятые в смесях №3, №4, №5, т.к. наблюдается:2. The compositions adopted in mixtures No. 3, No. 4, No. 5, correspond to the task observed:

- увеличение прочности при сжатии на 4,08 – 56,8 МПа (на 35-85%);- increase in compressive strength by 4.08 - 56.8 MPa (by 35-85%);

- увеличение подвижности (по вискозиметру Суттарда на 20 мм), т.е. на 10,25%, причем при расходе жидкого стекла, меньшем на 30%;- increase in mobility (by Suttard viscometer by 20 mm), i.e. by 10.25%, moreover, with a consumption of liquid glass, less by 30%;

- уменьшение времени текучести на 11 секунд (20%) при расходе жидкого стекла, меньшем на 10%.- a decrease in flow time by 11 seconds (20%) with a liquid glass consumption of less than 10%.

3. Предлагаемая композиция относится к составу гидравлического твердения, поэтому при увеличении расхода жидкого стекла коэффициент размягчения почти не изменяется и остается в пределах 0,95-0,985, а известная композиция относится к материалу воздушного твердения повышенной водостойкости.3. The proposed composition relates to a composition of hydraulic hardening, therefore, with increasing consumption of water glass, the softening coefficient remains almost unchanged and remains in the range of 0.95-0.985, and the known composition relates to air hardening material of increased water resistance.

4. По степени огнестойкости предлагаемая композиция аналогична заявляемой, т.к. за 5 мин воздействия огня и при нагревании массы образца до температуры 300°С потеря массы составляет не более 2,5%, что не больше известной.4. In terms of fire resistance, the proposed composition is similar to the claimed, because after 5 minutes of exposure to fire and when the mass of the sample is heated to a temperature of 300 ° C, the mass loss is not more than 2.5%, which is not more than known.

Физико-химическая сущность повышения указанных параметров и свойств заключается в следующем:The physicochemical nature of increasing these parameters and properties is as follows:

1. В заявляемом составе количественно превалирует алюмосиликатная составляющая (молотые граншлак или шлаковый “королек”), что способствует повышению гидравлической активности, в том числе и при повышенном расходе жидкого стекла.1. In the inventive composition, the aluminosilicate component (ground granulated slag or slag “bead”) is quantitatively prevailing, which contributes to an increase in hydraulic activity, including with increased consumption of water glass.

Повышению гидравлической активности (прочности, водостойкости) способствует дополнительная щелочная среда, которая образуется в результате растворения свободной извести, содержащейся в составе железосодержащих отходов, в том числе и поташ (К2СО3), содержащийся в указанной золе, т.е. потеря гидравличности при увеличении расхода жидкого стекла компенсируется увеличением щелочности среды в составе композиции. Последнее способствует и увеличению прочности при сжатии затвердевшей композиции.An increase in hydraulic activity (strength, water resistance) is facilitated by an additional alkaline medium, which is formed as a result of dissolution of free lime contained in iron-containing wastes, including potash (K 2 CO 3 ) contained in this ash, i.e. loss of hydraulicity with increasing consumption of liquid glass is compensated by an increase in the alkalinity of the medium in the composition. The latter contributes to an increase in the compressive strength of the hardened composition.

2. В известном составе принят железосодержащий шлам от газоочистки доменного процесса, который посредством воды транспортируется в отвалы и при этом растворимые соли щелочных и щелочеземельных оксидов, а также известь вместе с водой диффундируют в почву. Такие отходы в водной вытяжке имеют нейтральную среду и не способствуют повышению водостойкости и прочности.2. In the known composition adopted iron-containing sludge from gas purification of the blast furnace process, which is transported by means of water to dumps and the soluble salts of alkaline and alkaline earth oxides, as well as lime, diffuse with the water into the soil. Such waste in a water extract has a neutral environment and does not contribute to increased water resistance and strength.

3. В предлагаемой смеси количество железосодержащих отходов ограничено до 9,8%. Последние увеличивают огнестойкость и до некоторого предела прочность при сжатии, что видно из сопоставления состава смеси №2 и №3 (R=69-71 MПa) с составом шлакощелочного вяжущего №1, Rсж=65,2 МПа, в котором отсутствуют железосодержащие отходы. Однако при дальнейшем увеличении количества жидкого стекла и, соответственно, при увеличении отношения Р/Ш больше 0,39 наблюдается уменьшение прочности, несмотря на увеличение железосодержащих отходов.3. In the proposed mixture, the amount of iron-containing waste is limited to 9.8%. The latter increase fire resistance and to some extent compressive strength, which can be seen from a comparison of the composition of the mixture No. 2 and No. 3 (R cf = 69-71 MPa) with the composition of the cinder-alkali binder No. 1, R cf = 65.2 MPa, in which there are no iron-containing waste. However, with a further increase in the amount of liquid glass and, accordingly, with an increase in the R / N ratio of more than 0.39, a decrease in strength is observed, despite an increase in iron-containing waste.

4. Уменьшение удельной поверхности железосодержащих отходов примерно в два раза (с 300 до 100-150 м2/кг) обеспечивает меньшую водопотребность, что способствует соответственно увеличению подвижности, текучести и прочности.4. The reduction of the specific surface area of iron-containing waste by about half (from 300 to 100-150 m 2 / kg) provides less water demand, which contributes to an increase in mobility, fluidity and strength.

5. Вводимая в состав композиции добавка золы положительно влияет на огнестойкость и одновременно выполняет роль пластификатора, т.к. содержащийся в ее составе поташ (К2СО3) не только повышает щелочность среды, но и является электролитом.5. The addition of ash introduced into the composition of the composition has a positive effect on fire resistance and at the same time acts as a plasticizer, as the potash contained in its composition (K 2 CO 3 ) not only increases the alkalinity of the medium, but is also an electrolyte.

В известном составе молотые асбест и шлам отработанного фильтра производства капролактама увеличивают огнестойкость, но снижают прочность при сжатии, подвижность, текучесть, т.к. молотые асбест и указанный шлам с удельной поверхностью 300 м2/кг обладают высокой водопотребностью, причем шлам “Радиалит-900” придает водной вытяжке кислую среду, т.к. содержит остатки ортофосфорной кислоты, что отрицательно влияет на водостойкость и прочность при сжатии композиции.In a known composition, ground asbestos and spent filter sludge from the caprolactam production increase fire resistance, but reduce compressive strength, mobility, and fluidity, because ground asbestos and the specified sludge with a specific surface of 300 m 2 / kg have high water demand, and the sludge “Radialit-900” gives the aqueous extract an acidic environment, because contains residues of phosphoric acid, which negatively affects the water resistance and compressive strength of the composition.

Предлагаемый состав по отношению к известному имеет следующие технико-экономические преимущества.The proposed composition in relation to the known has the following technical and economic advantages.

1. Сокращаются теплоэнергетические и механические затраты вследствие отсутствия сушки и тонкого измельчения железосодержащих отходов и минеральной добавки, а также золы от сжигания целлюлозосодержащих отходов.1. Thermal energy and mechanical costs are reduced due to the lack of drying and fine grinding of iron-containing waste and mineral additives, as well as ash from the burning of cellulose-containing waste.

2. Сокращается среднеарифметический расход дорогостоящего жидкого стекла с

Figure 00000002
до
Figure 00000003
, т.е. на 8%.2. The arithmetic average consumption of expensive liquid glass is reduced with
Figure 00000002
before
Figure 00000003
, i.e. by 8%.

3. Утилизируются малоиспользуемые экологически чистые отходы: шлаковый “королек” и зола от сжигания отходов древесины, картона и др. Шлаковый “королек” в 3 - 4 раза дешевле граншлака, т.к. он не используется в качестве основы в производстве шлакопортландцемента. Принятая зола в 5 - 6 раз дешевле молотого асбеста.3. Utilized little-used environmentally friendly waste is disposed of: slag “korolek” and ash from the burning of waste wood, cardboard, etc. Slag “korolek” is 3–4 times cheaper than granulated slag, because It is not used as a basis in the production of slag Portland cement. Accepted ash is 5-6 times cheaper than ground asbestos.

4. Предлагаемая смесь имеет более широкие области применения, т.к. является не только огнестойкой, но и связующим материалом гидравлического твердения.4. The proposed mixture has wider applications, because It is not only fireproof, but also a binder of hydraulic hardening.

5. На основании указанных преимуществ в п. 1 - 4 себестоимость композиции снижается на 20-25%.5. Based on these advantages in paragraphs 1 to 4, the cost of the composition is reduced by 20-25%.

Claims (1)

Огнестойкая вязкотекучая композиция, включающая жидкое стекло, молотые алюмосиликатные отходы производств, железосодержащие отходы и тонкодисперсную минеральную добавку, отличающаяся тем, что она содержит в качестве железосодержащих отходов железосодержащие отходы доменного производства, придающие водной вытяжке щелочную среду – рН больше 7, с удельной поверхностью 100-150 м2/кг, колошниковую пыль или отходы от агломерации руды, в качестве тонкодисперсной минеральной добавки – древесную золу от сжигания целлюлозосодержащих отходов, в качестве указанных алюмосиликатных отходов – доменный граншлак или шлаковый “королек”, при следующем соотношении компонентов, мас.%:Flame retardant viscous flowing composition, including liquid glass, ground aluminosilicate production waste, iron-containing waste and a finely divided mineral additive, characterized in that it contains iron-containing blast furnace waste as an iron-containing waste, imparting an alkaline medium to the aqueous extract - pH greater than 7, with a specific surface of 100- 150 m 2 / kg, blast furnace dust or waste from ore agglomeration, as a finely dispersed mineral additive - wood ash from the burning of cellulose-containing waste, in the quality of these aluminosilicate wastes is blast furnace slag or slag “korolek”, with the following ratio of components, wt.%: Жидкое стекло 28 – 56Liquid glass 28 - 56 Указанные молотые алюмосиликатные отходы 34 – 65The specified ground aluminosilicate waste 34 - 65 Указанные железосодержащие отходы 6,9 - 9,8Indicated iron waste 6.9 - 9.8 Указанная древесная зола 0,1 - 0,2Specified wood ash 0.1 - 0.2
RU2003132606/03A 2003-11-06 2003-11-06 Fire-resistant viscous-flow composition RU2255069C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003132606/03A RU2255069C1 (en) 2003-11-06 2003-11-06 Fire-resistant viscous-flow composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003132606/03A RU2255069C1 (en) 2003-11-06 2003-11-06 Fire-resistant viscous-flow composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003132606A RU2003132606A (en) 2005-04-27
RU2255069C1 true RU2255069C1 (en) 2005-06-27

Family

ID=35635730

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003132606/03A RU2255069C1 (en) 2003-11-06 2003-11-06 Fire-resistant viscous-flow composition

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2255069C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8604104B2 (en) 2010-05-17 2013-12-10 Dow Global Technologies Llc Cellulose ether composition for dry mortar formulations

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8604104B2 (en) 2010-05-17 2013-12-10 Dow Global Technologies Llc Cellulose ether composition for dry mortar formulations

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003132606A (en) 2005-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0546000B2 (en) Process for mineral wool production
US10207954B2 (en) Synthetic aggregate from waste materials
CZ248898A3 (en) Cement binding mixture
RU2705646C1 (en) Cement-free binder and use thereof
US10800704B2 (en) Fly ash-based geopolymer concrete and method of formation
RU2300507C1 (en) Ceramic mass
KR102183269B1 (en) the block for sidewalk and roadway including illite
Sumesh et al. Chemo-physico-mechanical characteristics of high-strength alkali-activated mortar containing non-traditional supplementary cementitious materials
CN107522417B (en) A kind of mine filling cementitious material
CN109437796A (en) Discarded regenerative micro powder concrete preparation and application
KR101867471B1 (en) Improve the quality from a functional admixture of granulated Blast Furnace Slag Plenty Replacement Secondary Product Concrete of Concrete ts Products
RU2255069C1 (en) Fire-resistant viscous-flow composition
Kupaei et al. A review on fly ash-based geopolymer concrete
CN106478008A (en) Wear-resisting antiskid road surface product and preparation method thereof
CN109020424B (en) Novel masonry mortar based on solid waste and preparation method thereof
CN111302683A (en) Masonry cement and production process thereof
Hadole Properties of fly ash based geopolymer concrete with GGBS & RHA
KR100566948B1 (en) Recycling method for waste concrete
RU2802507C1 (en) Alkali-activated binder
KR101958911B1 (en) Binder for cement-based hardened product and concrete comprising the same, and structure manufactured by the same
CN107754588A (en) Remove composition and its application of the sulfur dioxide in flue gas
JPS6240326A (en) Manufacture of binder
Deepak et al. Study on the mechanical properties of GGBS based geopolymer concrete using silica fume as a partial replacement
CN107673719A (en) The method of flue gas desulfurization and denitrification production light concrete product based on red mud
SU1761728A1 (en) Expanded-clay lightweight concrete mix

Legal Events

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

Effective date: 20051107