RU2326843C2 - Способ получения смешанного цемента с пониженными выбросами двуокиси углерода - Google Patents

Способ получения смешанного цемента с пониженными выбросами двуокиси углерода Download PDF

Info

Publication number
RU2326843C2
RU2326843C2 RU2005117377A RU2005117377A RU2326843C2 RU 2326843 C2 RU2326843 C2 RU 2326843C2 RU 2005117377 A RU2005117377 A RU 2005117377A RU 2005117377 A RU2005117377 A RU 2005117377A RU 2326843 C2 RU2326843 C2 RU 2326843C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cement
mixture
mixed
auxiliary
specified
Prior art date
Application number
RU2005117377A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2005117377A (ru
Inventor
Владимир РОНИН (SE)
Владимир РОНИН
Original Assignee
Проседо Энтерпрайзес Этаблиссман
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 Проседо Энтерпрайзес Этаблиссман filed Critical Проседо Энтерпрайзес Этаблиссман
Publication of RU2005117377A publication Critical patent/RU2005117377A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2326843C2 publication Critical patent/RU2326843C2/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
    • 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
    • C04B20/026—Comminuting, e.g. by grinding or breaking; Defibrillating fibres other than asbestos
    • 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
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • 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
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/06—Quartz; Sand
    • C04B14/062—Microsilica, e.g. colloïdal silica
    • 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
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • 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
    • C04B28/04—Portland 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
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
    • C04B7/48—Clinker treatment
    • C04B7/52—Grinding ; After-treatment of ground cement
    • C04B7/522—After-treatment of ground cement
    • 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
    • C04B7/48—Clinker treatment
    • C04B7/52—Grinding ; After-treatment of ground cement
    • C04B7/527—Grinding ; After-treatment of ground cement obtaining cements characterised by fineness, e.g. by multi-modal particle size distribution
    • 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)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу получения гидравлического смешанного цемента и бетона. В способе получения смешанного цемента, содержащего портландцемент, тщательно смешанный с микронаполнителем и, возможно, с агентом для понижения содержания воды, с сухой цементной смесью и мелкодисперсными вспомогательными материалами, вспомогательные материалы на первой стадии измельчают в сухом состоянии с получением удельной поверхности, по меньшей мере, 1000 см2/г, на второй стадии измельчают их вместе, по меньшей мере, с 20% мас. от измельчаемой массы высоко реакционно-способной цементной смеси в сухом состоянии, с получением удельной поверхности, по меньшей мере, 3000 см2/г. Указанная цементная смесь содержит цемент и, по меньшей мере, один из компонентов микронаполнителя, содержащего SiO2, и полимера в форме порошкообразного агента для понижения содержания воды. Эту смесь предварительно обрабатывают в измельчающем устройстве с вибрационными измельчающими средами, в котором частицы цемента подвергают воздействию большого количества ударных импульсов. Технический результат - понижение выбросов двуокиси углерода, повышение прочности и износостойкости. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 6 табл., 1 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к способу получения гидравлического смешанного цемента, со значительно пониженным содержанием минералов клинкерного портландцемента и соответственно с повышенным количеством вспомогательных материалов.
Уровень техники
Хорошо известно, что каждая тонна производимого стандартного портландцемента сопровождается высвобождением примерно одной тонны двуокиси углерода и что примерно половина этого исходит от декарбонизации известняка в печи для обжига, а другая половина - от потребления энергии, прежде всего, в печи для обжига.
Отсюда следует, что единственный путь, на котором цементная промышленность может достичь значимых уменьшений выбросов двуокиси углерода, заключается в уменьшении производства клинкерного портландцемента и увеличении использования наполнителей. Цементная промышленность не предполагает, что при производстве стандартного портландцемента является возможным более, примерно, чем 2-3% дополнительное уменьшение потребления энергии.
Традиционные способы производства смешанного цемента включают совместное измельчение клинкерного портландцемента с различными типами микронаполнителей, например шлаков доменных печей, зольной пыли, известняка, и тому подобным, в основном в ротационных шаровых мельницах. Такие способы не обеспечивают более чем 20-25% замещения клинкерного портландцемента зольной пылью и приблизительно 30-50% замещения шлаком доменной печи без значительного отрицательного воздействия на рабочие характеристики цемента, такие как уменьшение времени схватывания, очень низкое развитие прочности в течение периода отверждения 0-28 дней и тому подобное. Они требуют более длительного времени (2-3 месяца), до 3 раз, для достижения 28-дневной прочности традиционных бетонов на основе портландцемента. В то же самое время цементы с большим объемом зольной пыли (HVFA) имеют значительные преимущества по сравнению с традиционными портландцементами. Бетоны, полученные с помощью таких цементов, характеризуются высокой износостойкостью, например низкой проницаемостью для хлоридов, высокой стойкостью к сульфатам и взаимодействию щелочей - кремнезема и тому подобным, смотри, например, Malhotra, Concrete International J., Vol.21, No.5, May 1999, pp.61-66. Согласно Malhotra развитие прочности таких бетонов могло бы быть улучшено посредством значительного увеличения содержания связующего, такого как цемент + микронаполнитель, и значительного уменьшения количества воды затворения, но такой подход требует увеличения дозирования добавок для понижения содержания воды, для поддержания приемлемой консистенции бетонных смесей, которые резко увеличивают стоимость бетона.
Другой способ, связанный с настоящим изобретением, представляет собой способ, описанный в заявке на патент США, Publ. No. US 2002/0000179 на "Method for producing a blended cementitious composition". Указанная заявка предлагает вводить в бетонные смеси из портландцемента и традиционных вяжущих материалов, таких как зольная пыль, шлак доменной печи и тому подобное, очень мелкодисперсную и высоко реакционно-способную золу от рисовой шелухи. Это дает улучшение начальной прочности и проницаемости для хлоридов у бетонов.
Такой способ производства бетона требует увеличенных количеств, до 400 кг на кубический метр, связующего материала, такого как цемент + зольная пыль + зола от рисовой шелухи, для получения бетона, который сравним со стандартными бетонами на основе портландцемента, при относительно низких отношениях воды к связующим, например меньших чем 0,40. Эти требования вносят значительные технические и экономические ограничения на применение указанного способа промышленностью готовых бетонных смесей, которая производит примерно 95% бетона с содержанием цемента/связующего 250-300 кг на кубический метр и отношением воды к цементу 0,60-0,70. Введение указанного способа для рассмотренного дизайна бетонной смеси приводит к значительному понижению развития прочности бетона и увеличению времени схватывания, что делает ее неконкурентоспособной по сравнению со стандартными бетонами на основе портландцемента.
Описание изобретения
Настоящее изобретение относится к способу получения смешанных цементов, эффективных по отношению к окружающей среде, с пониженными выбросами двуокиси углерода, для производства бетона, где указанные цементы содержат портландцемент, тщательно смешанный с микронаполнителем и, возможно, с агентом для понижения содержания воды, для получения высоко реакционно-способной и сухой цементной смеси.
Настоящее изобретение относится к способу получения смешанного цемента, где цемент содержит портландцемент, тщательно смешанный с микронаполнителем и, возможно, с агентом для понижения содержания воды, с получением сухой цементной смеси, мелкодисперсных вспомогательных вяжущих материалов, выбранных из шлака доменной печи, зольной пыли, кварца, двуокиси кремния, аморфной двуокиси кремния и вспомогательных материалов, выбранных из известняка и рециклированного бетона, и отличается тем, что указанные вспомогательные материалы на первой стадии подвергаются измельчению в сухом состоянии до получения удельной поверхности, по меньшей мере, 1000 см2/г (по Блейну), при этом на второй стадии вспомогательные измельченные материалы подвергаются измельчению вместе, по меньшей мере, с 20% массовыми от измельчаемой массы в целом, высоко реакционно-способной цементной смеси в сухом состоянии, с получением удельной поверхности, по меньшей мере, 3000 см2/г (по Блейну), эта высоко реакционно-способная цементная смесь содержит цемент и, по меньшей мере, один из компонентов микронаполнителя, содержащего SiO2, и полимера в форме порошкообразного агента для понижения содержания воды, эту смесь предварительно обрабатывают в измельчающем устройстве с вибрационными измельчающими средами, в котором частицы цемента подвергаются воздействию большого количества ударных импульсов, придающих частицам цемента увеличение поверхностной энергии и химической реакционной способности.
Указанные вспомогательные материалы подвергаются отдельному предварительному измельчению для получения удельной поверхности, по меньшей мере, 1000 см2/г (по Блейну), а затем совместному измельчению, вместе, по меньшей мере, примерно с 20 процентами массовыми от измельчаемой массы в целом высоко реакционно-способной цементной смеси, для получения удельной поверхности, по меньшей мере, 3000 см2/г (по Блейну). Это приводит к увеличению гидравлической реакционной способности в случае, когда используется шлак доменной печи. Улучшение химической реакционной способности для гидроксида кальция достигается в случае использования двуокиси кремния и других веществ, содержащих двуокись кремния. Улучшение вызывается модификацией поверхности частиц указанной смеси в форме микродефектов, микротрещин и дислокации, вызываемых деформационными индуцированными динамическими преобразованиями, вызываемыми процессом измельчения.
В соответствии с преимущественным вариантом осуществления настоящего изобретения указанная высоко реакционно-способная цементную смесь получают в соответствии со способом в соответствии с Европейским патентом ЕР №0696262.
Однако также является возможным использование цементной смеси, которая обрабатывается в соответствии с соответствующим способом, с тем, чтобы получить прочность при сжатии, соответствующую той, которая описывается в Европейском патенте ЕР №0696262.
Описание Европейского патента ЕР №0696262 описывает способ получения цемента, который может использоваться для получения цемента, который может использоваться для производства паст, строительного раствора, бетона и других материалов на основе цемента с высокой несущей способностью, с пониженным содержанием воды, высокой механической прочностью и плотностью и быстрым развитием прочности. Этот способ включает механохимическую обработку смеси цемента и, по меньшей мере, одного компонента из двух компонентов, при этом первый компонент представляет собой микронаполнитель, который содержит двуокись кремния, и второй компонент представляет собой полимер в форме агента для понижения содержания воды. Цемент и первый и/или второй компонент смешиваются на первой стадии в сухом состоянии, при этом частицы первого и/или второго компонента адсорбируются на частицах цемента. Смесь, полученная на первой стадии, обрабатывается на второй стадии в измельчающем устройстве с вибрационными измельчающими средами, в котором частицы в указанной смеси подвергаются воздействию большого количества ударных импульсов, которые изменяют направление, быстро следуя один за другим, и тем самым приводят к модификации поверхностных свойств частиц цемента в форме значительного увеличения поверхностной энергии и химической реакционной способности. Длительность обработки на второй стадии является достаточной для того, чтобы куб из цементной пасты, имеющий длину стороны 20 мм и тщательно компактируемый под действием вибрации и отверждаемый при +20 градусах С в условиях герметизации, получил в течение одного дня прочность при сжатии, равную, по меньшей мере, 60 МПа.
Европейский патент №0696262 тем самым включается в настоящее описание в качестве ссылки.
Настоящее изобретение также относится к способу получения бетонной смеси.
Настоящий способ используется для получения бетонных формованных элементов и структур и включает стадии, во-первых, получения смешанного цемента в соответствии с указанным выше способом, и, во-вторых, смешивания указанного смешанного цемента с песком и/или агрегатами больших размеров и водой, и, в-третьих, отливки формованного элемента или структуры и отверждения субъекта.
Настоящее изобретение будет описываться более подробно, частично в сочетании с таблицами и чертежом, который
представляет собой диаграмму, изображающую средний случай для распределения размеров частиц смешанных цементов, получаемых в соответствии с настоящим изобретением, по сравнению с традиционными портландцементами и исходной смесью, подвергаемой измельчению в соответствии с предлагаемым способом. Она показывает, что удельная поверхность указанных смешанных цементов сравнима с удельной поверхностью промышленно производимых чистых портландцементов.
Таблицы 1 и 2 ниже соответственно показывают развитие прочности строительного раствора EN, который представляет собой Европейский стандарт, имеющего отношение цемента к песку 1:3 и отношение воды к связующему 0,50, и бетонов со смешанными цементами, содержащих большой объем зольной пыли, полученных в соответствии с настоящим изобретением, и традиционных смешанных цементов.
Таблица 1
Исследования с зольной пылью для строительного раствора EN (смешанный цемент, произведенный в соответствии с настоящим изобретением)
Тип смеси Прочность при сжатии, МПа, для зольной пыли, % массовый
  0 30 40 50
EN-строительный раствор 18,6 23,8 13,6 14,4
EN-строительный раствор 42,7 52,9 46,8 43,7
Бетон* 14,0 13,8 13,5 13,0
Бетон* 33,8 43,7 36,1 35,0
Таблица 2
Исследования с зольной пылью для строительного раствора EN (традиционные смешанные цементы)
Тип цемента Время отверждения, дни
2 7 28
80% РС + 20% зольной пыли 8,5 23,6 35,8
60% PC + 40% LFA 5,8 17,7 29,6
Таблица З ниже представляет развитие прочности строительного раствора EN (отношение цемента к песку 1:3, и отношение воды к связующему 0,50) и бетона со смешанными цементами, содержащими большой объем кварцевого наполнителя, полученного в соответствии с настоящим изобретением.
Таблица 3
Исследования с кварцевым наполнителем для строительного раствора EN
Тип смеси Прочность при сжатии, МПа, для кварцевого наполнителя, % от массы цемента
  0 30 40 50
EN-строительный раствор, 2 дня 18,6 20,4 17,6 15,4
EN-строительный раствор, 28 дней 42,7 44,9 43,8 42,7
Бетон*, 2 дня 14,0 13,8 13,5 13,0
Бетон*, 28 дней 33,8 36,7 36,1 35,0
*)Бетон с содержанием связующего 300 кг/м3 и отношением вода/связующее 0,65
Таблица 4 ниже представляет развитие прочности строительного раствора EN (отношение цемента к песку 1:3 и отношение воды к связующему 0,50) со смешанными цементами, содержащими большой объем шлака доменной печи, полученными в соответствии с настоящим изобретением, и традиционного смешанного цемента.
В таблицах 4 и 5 HRC стоит для High Reactive Cement (высоко реакционно-способного цемента), такого, например, как цемент, обработанный в соответствии с ЕР 0696262.
Таблица 4
Исследования со шлаком доменной печи для строительного раствора EN
Тип смеси Содержание шлака, % Прочность при сжатии, МПа, в течение времени отверждения, дни
    2 7 28
100% PC 0 18,1 36,9 47,7
60% PC со шлаком (традиционная смесь)
60% HRC со шлаком		 40
40		 16,1
19,5		 30,2
38,4		 48,2
55,6
30% HRC со шлаком 70 10,0 36,8 52,7
20% HRC со шлаком 80 8,0 30,2 49,9
Таблица 5 ниже представляет результаты исследований по исследованию проницаемости для хлоридов (ASTM С Х202-94) бетонов со смешанными цементами, содержащих большой объем кварцевого наполнителя, произведенного в соответствии с настоящим изобретением.
Таблица 5
Результаты исследования проницаемости для хлоридов (ASTM С 1202-94)
№ смеси Тип связующего отношение вода/ связующее Среднее значение «прошедшего заряда» и (SD) (кулоны) Оценка проницаемости для хлоридов
1 100% PC 0,45 3734 (165) Умеренная
2 100% PC 0,50 4030 (135) Высокая
3 100% PC 0,60 4828 (448) Высокая
4 50% HRC + 50% кварцевого наполнителя 0,45 763 (62) Очень низкая
5 50% HRC + 50% кварцевого наполнителя 0,50 821 (39) Очень низкая
6 50% HRC + 50% кварцевого наполнителя 0,60 976 (106) Очень низкая
Обнаружено, что, когда вспомогательные вяжущие материалы, выбранные из группы материалов, например шлака доменной печи, зольной пыли, кварца, кремнезема или другого вещества, содержащего аморфную двуокись кремния, и тому подобное, во-первых, подвергаются отдельному предварительному измельчению с получением удельной поверхности, по меньшей мере, 1000 см2/г (по Блейну), а во-вторых, подвергаются совместному измельчению, по меньшей мере, примерно с 20 процентами массовыми высоко реакционно-способной цементной смеси, для получения удельной поверхности, по меньшей мере, 3000 см2/г (по Блейну), полученный, наконец, смешанный цемент имеет значительно лучшие рабочие характеристики, чем традиционные смешанные цементы. Лучшие рабочие характеристики относятся к начальному и долговременному развитию более высокой прочности, более мелкодисперсной пористости, и тому подобному. Они также имеют лучшие рабочие характеристики, чем чистый портландцемент, например значительно лучшие свойства по отношению к окружающей среде, развитие более высокой долговременной прочности, значительно более низкую проницаемость для хлоридов и тому подобное.
Рассмотренное выше измельчение как на отдельной, так и на совместных стадиях может быть реализовано с использованием оборудования с использованием измельчающих сред, например барабанных шаровых мельниц, вибрационных шаровых мельниц, планетарных мельниц, перемешивающих и центробежных мельниц, и оборудования, не использующего измельчающих сред, например валков, струйных мельниц и тому подобного.
В соответствии с одним из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения смешанный цемент содержит от 20% массовых до 80% массовых указанной высоко реакционно-способной цементной смеси.
В соответствии с первым вариантом осуществления указанный вспомогательный вяжущий материал по существу состоит из зольной пыли Класса F.
В соответствии со вторым вариантом осуществления указанный вспомогательный вяжущий материал по существу состоит из зольной пыли Класса С.
В соответствии с третьим вариантом осуществления указанный вспомогательный вяжущий материал по существу состоит из гранулированного шлака доменной печи.
В соответствии с четвертым вариантом осуществления указанный вспомогательный вяжущий материал по существу состоит из кварцевого наполнителя с содержанием двуокиси кремния, по меньшей мере, 80% массовых.
В соответствии с ASTM С 618 зольная пыль классифицируется как два класса. Класс С и Класс F. Зольная пыль Класса F, как правило, содержит более чем 70% массовых окиси кремния, окиси алюминия и окислов железа, в то время как Класс С, как правило, содержит в пределах между 70% и 50%. Класс F производится в качестве побочного продукта горения битуминозного каменного угля. Зольная пыль Класса С имеет более высокое содержание кальция и производится в качестве побочного продукта горения суббитуминозного каменного угля.
ПРИМЕРЫ
В этих экспериментах используются следующие материалы: стандартный портландцемент: СЕМ I 42,5, в соответствии с EN-197, или Type 1, в соответствии с ASTM С 150, зольная пыль (FA) класса F, шлак доменной печи (BFS) и кварцевый наполнитель (Q). Химические композиции указанных материалов представлены в таблице 6.
Таблица 6
Химическая композиция
Соединение PC FA BFS Q
СаО 62,4% 15,0% 35,5% 0,1%
SiO2 17,8% 49,4% 34,0% 98,2%
Al2O3 4,0% 19,6% 11,5% 0,2%
Fe2O3 3,9% 5,2% 0,4% 0,3%
SO3 3,2% 0,8% 3,4% 0,1%
Na2O <0,1% 0,3% 0,54% 0,3%
K2O 0,3% 1,2% 0,56% 0,2%
Вяжущие вспомогательные материалы подвергают отдельному измельчению в вибрационной мельнице VBM 1518 для достижения удельной поверхности примерно 1500 см2/г (по Блейну).
Затем указанные наполнители смешивают в сухом состоянии с высоко реакционно-способной сухой цементной смесью, произведенной в соответствии с описанием Европейского патента ЕР №0696262 и содержащей 98% PC и 2% зольной пыли Класса F. Смешивание указанных компонентов осуществляют с помощью смесителя, называемого "Tonimix", произведенного в Германии, со скоростью вращения 280 об/мин, в течение 3 минут, с получением гомогенной смеси.
Указанные смеси подвергают дополнительному измельчению в ротационной шаровой мельнице с получением удельной поверхности примерно 4500 см2/г (по Блейну).
В течение этих двух последовательных измельчений частицы вяжущих вспомогательных материалов подвергаются модификации поверхности в форме микродефектов, микротрещин и дислокации, вызываемых деформационными индуцированными динамическими преобразованиями. Эти воздействия приводят к улучшению гидравлической реакционной способности в случае, когда используется шлак доменной печи, и улучшению химической реакционной способности по отношению к гидроксиду кальция в случае, когда используется кремнезем или другие вещества, содержащие аморфную двуокись кремния.
В соответствии с результатами исследований смешанные цементы, полученные в соответствии с настоящим изобретением, имеют удельные поверхности, сравнимые со стандартными портландцементами, см. чертеж, и свойства, относящиеся к развитию прочности и износостойкости, являются значительно лучшими, чем для традиционных смешанных цементов и чистых портландцементов, см. таблицы 2-5.
Чертеж демонстрирует распределение размеров частиц для смешанных цементов, полученных в соответствии с предлагаемым способом измельчения, и распределения размеров частиц перед измельчением. Пожалуйста, смотрите обозначения на чертеже.
Следующие обозначения относятся к чертежу.
Q стоит для эталонной смеси стандартного портландцемента и кварцевого наполнителя (<1 мм), отношение 50/50 по массе.
EQ стоит для смеси стандартного портландцемента и кварцевого наполнителя (50/50), предварительно измельченного в соответствии с способом ЕМС.
FA стоит для эталонной смеси стандартного портландцемента и зольной пыли Класс F, отношение 50/50 по массе.
EFA стоит для смеси стандартного портландцемента и зольной пыли Класс F, отношение 50/50 по массе, предварительно измельченной в соответствии со способом ЕМС.
ST7 стоит для стандартного портландцемента (Type I в соответствии с ASTM С 150).
IN4 стоит для Rapid Hardening Portland Cement (быстро отверждаемый портландцемент) (Type III, в соответствии с ASTM С 150, с более высокой дисперсностью).
Вычисленные поверхности в м2/литр - в скобках после обозначений.
Благодаря значительному уменьшению содержания клинкерного портландцемента применение таких смешанных цементов могло бы существенно уменьшить как уровень выбросов двуокиси углерода и других "парниковых" газов, где уменьшение может быть большим, чем 50%, так и количество энергии, требуемое для производства клинкерного портландцемента.

Claims (7)

1. Способ получения смешанного цемента, в котором цемент содержит портландцемент, тщательно смешанный с микронаполнителем и возможно с агентом для понижения содержания воды, с сухой цементной смесью и мелкодисперсными вспомогательными вяжущими материалами, выбранными из материалов шлака доменной печи, зольной пыли, кремнезема, в частности кварца, или другого вещества, содержащего аморфную двуокись кремния, и вспомогательными материалами, выбранными из известняка и рециклированного бетона, отличающийся тем, что указанные вспомогательные материалы на первой стадии подвергают измельчению в сухом состоянии с получением удельной поверхности, по меньшей мере, 1000 см2/г (по Блейну), на второй стадии вспомогательные измельченные материалы подвергают измельчению вместе, по меньшей мере, с 20 мас.% от измельчаемой массы в целом высоко реакционноспособной цементной смеси в сухом состоянии с получением удельной поверхности, по меньшей мере, 3000 см2/г (по Блейну), причем указанная высоко реакционноспособная цементная смесь содержит цемент и, по меньшей мере, один из компонентов микронаполнителя, содержащего SiO2, и полимера в форме порошкообразного агента для понижения содержания воды, эту смесь предварительно обрабатывают в измельчающем устройстве с вибрационными измельчающими средами, в котором частицы цемента подвергают воздействию большого количества ударных импульсов, придающих частицам цемента увеличение поверхностной энергии и химической реакционной способности.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что смешанный цемент содержит от 20 до 30 мас.% указанной высоко реакционноспособной цементной смеси.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что указанный вспомогательный вяжущий материал по существу состоит из зольной пыли Класса F.
4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что указанный вспомогательный вяжущий материал по существу состоит из зольной пыли Класса С.
5. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что указанный вспомогательный вяжущий материал по существу состоит из гранулированного шлака доменной печи.
6. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что указанный вспомогательный вяжущий материал по существу состоит из кварцевого наполнителя с содержанием двуокиси кремния, по меньшей мере, 80 мас.%.
7. Способ получения бетонной смеси, отличающийся тем, что он включает в себя во-первых стадии по пп.1-6 для получения указанного смешанного цемента, а во-вторых стадию смешивания указанного смешанного цемента с песком и/или агрегатами больших размеров и водой и возможно с агентом для понижения содержания воды и добавкой для захвата воздуха.
RU2005117377A 2002-11-07 2003-06-16 Способ получения смешанного цемента с пониженными выбросами двуокиси углерода RU2326843C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0203287A SE524154C2 (sv) 2002-11-07 2002-11-07 Förfarande för framställning av blandcement med reducerande koldioxidemissioner
SE0203287-8 2002-11-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005117377A RU2005117377A (ru) 2006-01-20
RU2326843C2 true RU2326843C2 (ru) 2008-06-20

Family

ID=20289491

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005117377A RU2326843C2 (ru) 2002-11-07 2003-06-16 Способ получения смешанного цемента с пониженными выбросами двуокиси углерода

Country Status (15)

Country Link
US (1) US6936098B2 (ru)
EP (1) EP1558543B1 (ru)
JP (1) JP4634150B2 (ru)
KR (1) KR100990470B1 (ru)
CN (1) CN1319902C (ru)
AU (1) AU2003239026B2 (ru)
BR (1) BR0315470B1 (ru)
CA (1) CA2503369C (ru)
MX (1) MXPA05004693A (ru)
RU (1) RU2326843C2 (ru)
SE (1) SE524154C2 (ru)
TR (1) TR200501408T2 (ru)
UA (1) UA80001C2 (ru)
WO (1) WO2004041746A1 (ru)
ZA (1) ZA200503583B (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2471733C2 (ru) * 2007-09-25 2013-01-10 Лафарж Бетон с низким содержанием клинкера
RU2679322C1 (ru) * 2018-03-13 2019-02-07 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) Самоуплотняющийся бетон

Families Citing this family (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE524154C2 (sv) * 2002-11-07 2004-07-06 Procedo Entpr Ets Förfarande för framställning av blandcement med reducerande koldioxidemissioner
SE527086C2 (sv) 2004-05-13 2005-12-20 Procedo Entpr Etablissement Processsystem för framställning av en komposit av cementitmaterial med reducerade koldioxidemissioner
DE102005012317A1 (de) * 2005-03-17 2006-09-28 Lukas, Walter, Prof. Dr.-Ing. Anorganisches hydraulisches Bindemittel
NO328449B1 (no) * 2005-04-26 2010-02-22 Hallvar Eide Stopemasse omfattende hydraulisk sement og anvendelse av aplitt som bestanddel i sement for slik stopemasse.
DE102005057896A1 (de) * 2005-12-02 2007-06-14 Basf Ag Verwendung von Kammpolymeren als Mahlhilfsmittel für zementhaltige Zubereitungen
US7744690B2 (en) * 2006-03-28 2010-06-29 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Blast-resistant concrete also suitable for limiting penetration of ballistic fragments
DE102007035259B3 (de) * 2007-07-27 2008-11-13 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Einphasiges hydraulisches Bindemittel, Verfahren zu seiner Herstellung und mit diesem Bindemittel hergestellter Baustoff
DE102007035258B3 (de) * 2007-07-27 2008-11-20 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Einphasiges hydraulisches Bindemittel, Verfahren zu seiner Herstellung und mit diesem Bindemittel hergestellter Baustoff
DE102007035257B3 (de) * 2007-07-27 2008-11-13 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Einphasiges hydraulisches Bindemittel, Verfahren zu seiner Herstellung und mit diesem Bindemittel hergestellter Baustoff
FR2921358B1 (fr) * 2007-09-25 2010-10-01 Lafarge Sa Beton a faible teneur en clinker
DE102007046835B3 (de) * 2007-09-29 2009-06-10 Holcim Technology Ltd. Verfahren und Anlagen zur Herstellung von Mehrkomponentenzementen
JP5579608B2 (ja) * 2007-10-02 2014-08-27 ジェイムズ ハーディー テクノロジー リミテッド セメント系配合物
US7799128B2 (en) * 2008-10-10 2010-09-21 Roman Cement, Llc High early strength pozzolan cement blends
US7717999B1 (en) 2008-12-24 2010-05-18 The National Titanium Dioxide, Co., Ltd. (Cristal) Titanium production waste byproduct as partial cement replacement
US20110135919A1 (en) * 2009-12-09 2011-06-09 The National Titanium Dioxide Co. Ltd. (Cristal) Chloride ingress-resistant concrete
WO2011130482A2 (en) * 2010-04-15 2011-10-20 Roman Cement, Llc Narrow psd hydraulic cement-scm blends, and methods for making same
US8414700B2 (en) 2010-07-16 2013-04-09 Roman Cement, Llc Narrow PSD hydraulic cement, cement-SCM blends, and methods for making same
US9272953B2 (en) 2010-11-30 2016-03-01 Roman Cement, Llc High early strength cement-SCM blends
US20120145046A1 (en) * 2010-11-30 2012-06-14 Hansen Andrew S ENGINEERED CEMENT INCORPORATING SCMs AND METHODS FOR MAKING AND USING SAME
US8646710B2 (en) 2011-04-21 2014-02-11 Procedo Enterprises Etablissement Vibratory mill
DE102011050134B3 (de) * 2011-05-05 2012-07-26 Thyssenkrupp Polysius Ag Verfahren und Anlage zur Herstellung eines hydraulischen Bindemittels
BR112014009653B1 (pt) 2011-10-20 2021-01-12 Roman Cement, Llc mistura de cimento-material de cimento suplementar, método de fabricar a mesma e composição de cimento
SE537091C2 (sv) * 2012-03-12 2015-01-07 Procedo Entpr Etablissement Förfarande för att tillverka kompletterande cementmaterial (SCM:er)
US9254490B2 (en) 2012-10-09 2016-02-09 Vhsc, Ltd. Process for treating fly ash and a rotary mill therefor
US8845940B2 (en) 2012-10-25 2014-09-30 Carboncure Technologies Inc. Carbon dioxide treatment of concrete upstream from product mold
WO2014071068A1 (en) * 2012-11-02 2014-05-08 James Hardie Technology Limited Synthetic microparticles
SK288420B6 (sk) 2012-12-27 2016-11-02 Považská Cementáreň, A.S. Spôsob výroby cementovej zmesi
JP2016510274A (ja) 2013-02-04 2016-04-07 コールドクリート インコーポレイテッドＣｏｌｄｃｒｅｔｅ，Ｉｎｃ． コンクリートの生産時に二酸化炭素を適用するシステムおよび方法
US10927042B2 (en) 2013-06-25 2021-02-23 Carboncure Technologies, Inc. Methods and compositions for concrete production
US9388072B2 (en) 2013-06-25 2016-07-12 Carboncure Technologies Inc. Methods and compositions for concrete production
US9376345B2 (en) 2013-06-25 2016-06-28 Carboncure Technologies Inc. Methods for delivery of carbon dioxide to a flowable concrete mix
US20160107939A1 (en) * 2014-04-09 2016-04-21 Carboncure Technologies Inc. Methods and compositions for concrete production
WO2015123769A1 (en) 2014-02-18 2015-08-27 Carboncure Technologies, Inc. Carbonation of cement mixes
CA2943791C (en) 2014-04-07 2023-09-05 Carboncure Technologies Inc. Integrated carbon dioxide capture
CN107848882A (zh) * 2015-01-13 2018-03-27 方萍 复合水泥基材料
US10167228B2 (en) 2015-12-11 2019-01-01 Vhsc, Ltd. Lithium infused raw fly ash for the production of high strength cementitious products
EP3442761A4 (en) 2016-04-11 2019-12-11 Carboncure Technologies Inc. METHODS AND COMPOSITIONS FOR THE TREATMENT OF WASHING WATER FROM CONCRETE PRODUCTION
US10131575B2 (en) 2017-01-10 2018-11-20 Roman Cement, Llc Use of quarry fines and/or limestone powder to reduce clinker content of cementitious compositions
US11168029B2 (en) 2017-01-10 2021-11-09 Roman Cement, Llc Use of mineral fines to reduce clinker content of cementitious compositions
US10737980B2 (en) 2017-01-10 2020-08-11 Roman Cement, Llc Use of mineral fines to reduce clinker content of cementitious compositions
US10730805B2 (en) 2017-01-10 2020-08-04 Roman Cement, Llc Use of quarry fines and/or limestone powder to reduce clinker content of cementitious compositions
CA3054411A1 (en) * 2017-02-28 2018-09-07 Macrocement Industries Ltd. Macro-cement compositions, method of producing macro-cement and engineered forms of macro-cement, and multi-stage homogenization process for preparing cement based materials
AU2018288555A1 (en) 2017-06-20 2020-01-30 Carboncure Technologies Inc. Methods and compositions for treatment of concrete wash water
PL3724147T3 (pl) 2017-12-13 2022-07-04 Heidelbergcement Ag Sposób jednoczesnego oczyszczania gazów spalinowych i wytwarzania uzupełniającego materiału cementowego
EP3498681A1 (en) 2017-12-13 2019-06-19 HeidelbergCement AG Use of carbonated recycled concrete fines as supplementary cementitious material
CA3077068C (en) * 2019-04-04 2023-09-26 Richard Bueble Method for the production of portland cement composition with low embodied energy and carbon for abrasion resistant concrete and mortar
CN110128041A (zh) * 2019-05-21 2019-08-16 四川富敏建材有限公司 一种高效石粉制取粉煤灰的工艺方法
US20210070656A1 (en) 2019-08-13 2021-03-11 California Institute Of Technology Process to make calcium oxide or ordinary portland cement from calcium bearing rocks and minerals
US11795105B2 (en) 2020-07-21 2023-10-24 Vhsc, Ltd. Mixed landfill and pond coal combustion byproducts (CCBs) and related techniques

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4842649A (en) 1987-10-02 1989-06-27 Pyrament, Inc. Cement composition curable at low temperatures
SE501511C2 (sv) * 1993-04-30 1995-03-06 Vladimir P Ronin Förfarande för framställning av cement
US6033467A (en) * 1995-06-26 2000-03-07 Fenicem Minerals Inc. Method of making cement or mine backfill from base metal smelter slag
SE510766C2 (sv) * 1997-03-26 1999-06-21 Vladimir P Ronin Förfarande för att behandla cementklinker
US6451104B2 (en) * 2000-02-08 2002-09-17 Rha Technology, Inc. Method for producing a blended cementitious composition
US6733583B2 (en) * 2001-03-14 2004-05-11 Capitol Aggregates, Ltd. Process for producing a blended cement having enhanced cementitious properties capable of combination with class C fly ash
SE524154C2 (sv) * 2002-11-07 2004-07-06 Procedo Entpr Ets Förfarande för framställning av blandcement med reducerande koldioxidemissioner

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2471733C2 (ru) * 2007-09-25 2013-01-10 Лафарж Бетон с низким содержанием клинкера
RU2679322C1 (ru) * 2018-03-13 2019-02-07 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) Самоуплотняющийся бетон

Also Published As

Publication number Publication date
KR100990470B1 (ko) 2010-10-29
AU2003239026B2 (en) 2008-11-06
CA2503369A1 (en) 2004-05-21
WO2004041746A1 (en) 2004-05-21
AU2003239026A1 (en) 2004-06-07
EP1558543B1 (en) 2013-07-31
JP2006505479A (ja) 2006-02-16
SE524154C2 (sv) 2004-07-06
SE0203287L (sv) 2004-05-08
MXPA05004693A (es) 2005-10-18
JP4634150B2 (ja) 2011-02-16
UA80001C2 (en) 2007-08-10
RU2005117377A (ru) 2006-01-20
SE0203287D0 (sv) 2002-11-07
CN1319902C (zh) 2007-06-06
BR0315470A (pt) 2005-08-23
EP1558543A1 (en) 2005-08-03
CN1694855A (zh) 2005-11-09
US20040089203A1 (en) 2004-05-13
BR0315470B1 (pt) 2012-06-26
TR200501408T2 (tr) 2007-01-22
KR20050074523A (ko) 2005-07-18
CA2503369C (en) 2011-08-02
US6936098B2 (en) 2005-08-30
ZA200503583B (en) 2006-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2326843C2 (ru) Способ получения смешанного цемента с пониженными выбросами двуокиси углерода
US6818058B2 (en) Method for the treatment of fly ash
AU679989B2 (en) Method for producing cement
CN100537484C (zh) 具有减少的二氧化碳排放的制备复合胶结材料的加工系统
JPH10504514A (ja) 改良粉砕助剤組成物およびセメント製品
WO2009084984A2 (ru) Способ производства цемента с минеральной добавкой
EP2630099B1 (en) Clay-bearing manufactured sands for hydratable cementitious compositions
JPH07267697A (ja) 水硬性組成物
KR100457419B1 (ko) 제강슬래그를 이용한 시멘트첨가재

Legal Events

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

Effective date: 20090617

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140617