RU2259967C1

RU2259967C1 - Method of concrete mix preparation

Info

Publication number: RU2259967C1
Application number: RU2003136310/03A
Authority: RU
Inventors: В.В. Русина (RU); В.В. Русина; Е.Н. Подвольска (RU); Е.Н. Подвольская
Priority date: 2003-12-15
Filing date: 2003-12-15
Publication date: 2005-09-10
Also published as: RU2003136310A

Abstract

FIELD: building materials, particularly used for producing concrete structures and articles.

SUBSTANCE: method involves metering quartz sand and binging material components; mixing above materials; forming articles; steam curing thereof in 3+3+4+2 mode and curing articles in air at 18-22°C temperature. Binding material is mixture of ash-and-alkaline binding agent including fly-ash obtained from combustion of brown coal at heat generating plant and liquid glass. Liquid glass is produced from large-tonnage crystalline silicon production waste obtained at aluminum smelter, namely of microsilica, and including highly-dispersed carbon mixtures, namely graphite and carborundum with silica modulus n=1, in amount of up to 6-7% by weight. Ratio between fly-ash and quartz sand is 1:3. Fly-ash of the second zone is used. Liquid glass has density of 1.36-1.42 g/cm³. Concrete mix components are taken in the following amounts (% by weight): liquid glass - 37.1-42.2, fly-ash - 58.8-62.9.

EFFECT: increased acid-resistance of binding agent, simplified process of binding agent preparation and reduced cost of ready product.

1 ex, 2 tbl

Description

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении строительных изделий и конструкций.The invention relates to the production of building materials and can be used in the manufacture of building products and structures.

Известно вяжущее, включающее высокомодульное жидкое стекло, бифторид калия и нефелиновый шлам [Авторское свидетельство СССР №1527204, кл. С 04 В 7/00, 1990].Known astringent, including high-modulus liquid glass, potassium bifluoride and nepheline sludge [USSR Author's Certificate No. 1527204, class. C 04 B 7/00, 1990].

Недостатками этого вяжущего являются относительно невысокие показатели кислотостойкости, а также использование в качестве щелочного компонента дорогостоящего промышленного жидкого стекла.The disadvantages of this binder are relatively low indicators of acid resistance, as well as the use as an alkaline component of expensive industrial liquid glass.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения строительного материала, включающий дозирование кварцевого песка и компонентов вяжущего, их перемешивание и формование образцов, тепловлажностную обработку, причем в качестве вяжущего используют золощелочное вяжущее, состоящее из золы-уноса, полученной от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г. Братска Иркутской области, и углеродсодержащего жидкого стекла, изготовленного из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода - микрокремнезема и содержащего до 6-7 мас.% высокодисперсных углеродистых примесей - графита С и карборунда SiC с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,45-1,49 г/см³ [Патент РФ №2130904, 1999 г.].Closest to the invention in technical essence is a method for producing building material, including dosing quartz sand and binder components, mixing and molding samples, heat and moisture treatment, and as a binder use a gold-alkali binder, consisting of fly ash obtained from burning brown Kansk Achinsk coal at TPP-7 in Bratsk, Irkutsk Region, and carbon-containing liquid glass made from large-tonnage waste from the production of crystalline silicon Bratsk og aluminum plant - silica fume and containing up to 6-7 wt.% highly dispersed carbon impurities - graphite C and carborundum SiC with silicate module n = 1 and density ρ = 1.45-1.49 g / cm ³ [RF Patent No. 2130904, 1999].

Недостатком этого строительного материала являются также относительно невысокие показатели кислотостойкости.The disadvantage of this building material is also relatively low acid resistance.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение качества строительного материала.The problem solved by the invention is to improve the quality of building material.

Технический результат - повышение кислотостойкости строительного материала.The technical result is an increase in the acid resistance of a building material.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что получение строительного материала включает дозирование кварцевого песка и компонентов вяжущего, их перемешивание, формование образцов и их тепловлажностную обработку с дальнейшим выдерживанием образцов на воздухе в течение 14 суток при температуре 18-22°С, при этом соотношение между золой-уносом и песком составляет 1:3, а в качестве вяжущего используется золощелочное вяжущее, состоящее из золы-уноса II поля, полученной от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г. Братска Иркутской области, и углеродсодержащего жидкого стекла, изготовленного из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода - микрокремнезема и содержащего до 6-7 мас.% высокодисперсных углеродистых примесей графита С и карборунда SiC с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,36-1,42 г/см³ при следующем соотношении компонентов, мас.%:The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that the production of building material includes dosing quartz sand and binder components, mixing them, molding the samples and their heat and moisture treatment with further keeping the samples in air for 14 days at a temperature of 18-22 ° C, while the ratio between fly ash and sand is 1: 3, and a binder is used as a binder, consisting of fly ash of the II field obtained from burning brown Kansk-Achinsk coal for CHPP-7 in the city of Bratsk, Irkutsk Region, and carbon-containing liquid glass made from large-tonnage waste from the production of crystalline silicon from the Bratsk aluminum plant - microsilica and containing up to 6-7 wt.% highly dispersed carbon impurities of graphite C and carborundum SiC with silicate module n = 1 and a density ρ = 1.36-1.42 g / cm ³ in the following ratio of components, wt.%:

Углеродсодержащее жидкое стеклоCarbon Liquid Glass 37,1-41,237.1-41.2 Зола-уносFly ash 58,8-62,958.8-62.9

Химический состав золы-уноса представлен в табл.1The chemical composition of fly ash is presented in table 1

Таблица 1
Средний химический состав золы-уноса II поля Иркутской ТЭЦ-7 г. БратскаTable 1
The average chemical composition of fly ash of the II field of the Irkutsk TPP-7 in Bratsk Содержание соединений, % по массеThe content of compounds,% by weight SiO₂ SiO ₂ CaOCaO Fe₂О₃ Fe ₂ About ₃ Al₂О₃ Al ₂ About ₃ MgOMgO SO₃ SO ₃ Na₂ONa ₂ O К₂ОK ₂ O П.П.П.P.P.P. 47,247.2 19,619.6 7,17.1 16,116.1 3,73,7 2,22.2 0,30.3 0,80.8 3,03.0

Пример.Example.

Образцы строительного материала для испытаний на кислотостойкость готовились следующим образом. Зола-унос II поля перемешивалась с кварцевым песком в соотношении 1:3 и все затворялось углеродсодержащим жидким стеклом из микрокремнезема с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,36 г/см³. Смесь перемешивалась в бетоносмесителе принудительного действия в течение 2-3 минут. Формование образцов производилось на лабораторной виброплощадке. Образцы строительного материала твердели в камере ТВО при температуре 80-90°С по режиму 3+3+4+2, после чего распалубливались и выдерживались на воздухе при температуре 18-22°С в течение 14 суток. Затем образцы предлагаемого строительного материала подвергались непосредственным испытаниям на кислотостойкость. Для чего одна половина образцов каждого состава помещалась в раствор кислоты, а другая - в воду. Кислотостойкость предлагаемого строительного материала оценивалась по коэффициенту стойкости. Аналогичным образом приготовлены и испытаны образцы строительного материала еще 3 составов. Предлагаемые составы и результаты испытаний на кислотостойкость приведены в табл.2.Samples of building material for acid resistance tests were prepared as follows. The fly ash of the II field was mixed with quartz sand in a 1: 3 ratio and everything was closed with carbon-containing silica fume glass with a silicate module n = 1 and density ρ = 1.36 g / cm ³ . The mixture was mixed in a forced-action concrete mixer for 2-3 minutes. The samples were formed on a laboratory vibratory platform. Samples of the building material hardened in the TBO chamber at a temperature of 80-90 ° С according to the 3 + 3 + 4 + 2 mode, after which they were redistributed and kept in air at a temperature of 18-22 ° С for 14 days. Then, the samples of the proposed building material were directly tested for acid resistance. For this, one half of the samples of each composition was placed in an acid solution, and the other in water. Acid resistance of the proposed building material was evaluated by the coefficient of resistance. Similarly prepared and tested samples of building material for another 3 compounds. The proposed compositions and test results for acid resistance are given in table.2.

Таблица 2
Кислотостойкость строительного материалаtable 2
Acid resistance of building material № п/пNo. p / p Состав образцов, мас.%The composition of the samples, wt.% Свойства жидкого стеклаLiquid glass properties Кислотостойкость по коэффициенту стойкости вAcid resistance by coefficient of resistance in ЗолаAsh Жидкое стеклоLiquid glass Силикатный модуль (n)Silicate module (n) Плотность (ρ), г/см³ Density (ρ), g / cm ³ 5% р-ре HCl5% HCl 5% р-ре H₂SO₄ 5% solution of H ₂ SO ₄ 1.1. 58,858.8 41,241.2 11 1,361.36 1,181.18 1,221.22 2.2. 60,660.6 39,439,4 11 1,381.38 1,211.21 1,221.22 3.3. 62,162.1 37,937.9 11 1,401.40 1,231.23 1,251.25 4.4. 62,962.9 37,137.1 11 1,421.42 1,251.25 1,281.28

Анализ полученных данных показывает, что кислотостойкость образцов предлагаемого строительного материала достаточно высока и составляет во всех случаях более 1 (при требуемом значении К_с>0,8). Кроме того, строительный материал, полученный по предлагаемому способу, экономичнее известного строительного материала (по прототипу), так как для достижения необходимого результата используется жидкое стекло с меньшей плотностью (1,36-1,42 г/см³ вместо 1,45-1,49 г/см³), чем в прототипе.Analysis of the obtained data shows that the acid resistance of the samples of the proposed building material is quite high and in all cases is more than 1 (with the required value of K _with > 0.8). In addition, the building material obtained by the proposed method is more economical than the known building material (according to the prototype), since liquid glass with a lower density (1.36-1.42 g / cm ³ instead of 1.45-1 is used to achieve the desired result) , 49 g / cm ³ ) than in the prototype.

Claims

A method of obtaining a building material, including dosing quartz sand and binder components, mixing them, molding samples and their heat and moisture treatment, using ash-and-ash binder ZSChV as a binder, consisting of fly ash obtained from burning brown Kansk-Achinsk coal at TPP-7 Bratsk, Irkutsk region, and carbon-containing liquid glass made from large-tonnage waste from the production of crystalline silicon of the Bratsk aluminum plant - silica fume and containing up to 6-7 wt.% Finely dispersed carbon impurities - graphite C and carborundum SiC with silicate module n = 1, characterized in that the ratio between the specified fly ash and quartz sand is 1: 3, after heat and moisture treatment in the 3 + 3 + 4 mode two samples of building material is kept in the air at a temperature of 18-22 ^{° C,} using said fly ash II field and said waterglass density ρ = 1,36-1,42 g / cm ^3, with the following component ratio, wt.% :

Specified Liquid Glass 37.1-42.2 Indicated fly ash 58.8-62.9