RU2329227C2 - Bonding material and method to use thereof for production of building products - Google Patents
Bonding material and method to use thereof for production of building products Download PDFInfo
- Publication number
- RU2329227C2 RU2329227C2 RU2006129652A RU2006129652A RU2329227C2 RU 2329227 C2 RU2329227 C2 RU 2329227C2 RU 2006129652 A RU2006129652 A RU 2006129652A RU 2006129652 A RU2006129652 A RU 2006129652A RU 2329227 C2 RU2329227 C2 RU 2329227C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- opal
- furnace slag
- specific surface
- cristobalite
- blast furnace
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности, к составам вяжущего из кремнистых пород с высоким содержанием аморфного диоксида кремния и к способам изготовления строительных изделий с использованием вяжущего и может быть использовано при изготовлении быстротвердеющих низкотемпературных (термотвердеющих) вяжущих из опал-кристобалитовой породы типа диатомита или опоки, или трепела и материалов на их основе.The invention relates to the production of building materials, in particular, to binder compositions from siliceous rocks with a high content of amorphous silicon dioxide and to methods for manufacturing building products using a binder and can be used in the manufacture of quick-curing low-temperature (thermoset) binders from opal-cristobalite rock of the type diatomite or flask, or tripoli and materials based on them.
Известно вяжущее, содержащее известь-кипелку и известняк с содержанием опал-кристобалита 30-40%, который представляет собой естественную природную смесь мелкодисперсных карбонатов кальция и аморфизированного кремнезема в виде опал-кристобалита (патент РФ №2023696, кл. С04В 7/34, от 08.01.90).Known astringent containing lime lime and limestone with an opal-cristobalite content of 30-40%, which is a natural mixture of finely divided calcium carbonates and amorphized silica in the form of opal-cristobalite (RF patent No. 2023696, class. С04В 7/34, from 01/08/90).
Недостатком известного вяжущего является низкая его прочность после пропаривания 14,1-18,2 МПа.A disadvantage of the known binder is its low strength after steaming 14.1-18.2 MPa.
По технической сущности наиболее близким к предлагаемому является вяжущее, содержащее, мас.%: опал-кристобалитовую породу - ОКП 80-96, щелочной компонент - гидроокись калия или натрия - ЩК (в пересчете на Na2O - согласно описанию) 4-20, и дополнительно шлак (конкретно по описанию - доменный) при соотношении, мас.%: указанный шлак 1-70, указанное сочетание ОКП и ЩК 30-99, причем ОКП - это диатомит или опока, или трепел (RU 97109114 А, 10.05.1999, реферат - БИ №13, с.154, описание - 12 с.).By technical nature, the closest to the proposed one is an astringent, containing, wt.%: Opal-cristobalite rock - OKP 80-96, alkaline component - potassium or sodium hydroxide - alkali (in terms of Na2O - as described) 4-20, and additionally slag (specifically according to the description - blast furnace) with a ratio, wt.%: the specified slag 1-70, the specified combination of OKP and SchK 30-99, and OKP is diatomite or flask, or tripoli (RU 97109114 A, 05/10/1999, abstract - BI No. 13, p. 154, description - 12 p.).
Недостатком известного вяжущего является относительно малая удельная поверхность опал-кристобалитовой составляющей (фракция 0-2 мм). Это замедляет реакции взаимодействия компонентов и требует повышения температуры при термообработке, а прочность изготавливаемых изделий недостаточна высока.A disadvantage of the known binder is the relatively small specific surface of the opal-cristobalite component (fraction 0-2 mm). This slows down the reaction of the interaction of the components and requires an increase in temperature during heat treatment, and the strength of the manufactured products is not high enough.
По технической сущности наиболее близким к предлагаемому способу изготовления строительных изделий является способ получения материала, при котором измельчают кремнеземистое сырье, перемешивают его с концентрированным раствором щелочи, нагревают смесь до образования густой гомогенной массы, которую выгружают в формочку и выдерживают при 25°С в течение 25 часов до полного завершения реакции, после чего образцы помещают в сушильную камеру, в которой повышают температуру до 85°С в течение 3 часов и выдерживают 1 час, после чего образцы остывают в течение 3 часов (См. патент РФ №2203244, кл. С04В 28/26 от 27.09.2001 г.).By technical nature, the closest to the proposed method of manufacturing building products is a method of obtaining a material in which silica raw materials are crushed, mixed with a concentrated alkali solution, the mixture is heated to form a thick homogeneous mass, which is unloaded into a mold and kept at 25 ° C for 25 hours until the reaction is complete, after which the samples are placed in a drying chamber in which the temperature is raised to 85 ° C for 3 hours and incubated for 1 hour, after which the samples are cooled a cabin for 3 hours (See RF patent No. 2203244, class C04B 28/26 of 09/27/2001).
Недостатком известного способа является длительность (35 часов) процесса изготовления строительных изделий и относительно большой вес изготовленных образцов, а также высокая влажность. Кроме того, использование температуры 85°С является недостаточной для образования водостойких гидроалюмосиликатов натрия, что может привести к разрушению материала в водной среде.The disadvantage of this method is the duration (35 hours) of the manufacturing process of building products and the relatively large weight of the manufactured samples, as well as high humidity. In addition, the use of a temperature of 85 ° C is insufficient for the formation of waterproof sodium hydroaluminosilicates, which can lead to the destruction of the material in the aquatic environment.
Техническим результатом для вяжущего является увеличение его прочности, снижение температуры термообработки и уменьшение расхода энергоресурсов.The technical result for a binder is to increase its strength, lower heat treatment temperature and reduce energy consumption.
Техническим результатом для способа является ускорение процесса производства строительных изделий, повышение водостойкости, снижение их веса и уменьшение влажности.The technical result for the method is to accelerate the production process of building products, increase water resistance, reduce their weight and decrease humidity.
Дополнительным техническим результатом является ускорение процесса твердения и получение экологически чистого строительного материала.An additional technical result is the acceleration of the hardening process and obtaining environmentally friendly building material.
Достигается это тем, что в вяжущем, содержащем опал-кристобалитовую породу типа диатомита или опоки, или трепела, щелочной компонент в виде гидроокиси натрия или калия и доменный шлак, согласно изобретению составляющие взяты при следующем их соотношении, мас.%:This is achieved by the fact that in the binder containing opal-cristobalite rock such as diatomaceous earth or flask, or tripoli, the alkaline component in the form of sodium hydroxide or potassium and blast furnace slag, according to the invention, the components are taken in the following ratio, wt.%:
- опал-кристобалитовая порода 65-75;- opal-cristobalite rock 65-75;
- щелочной компонент 5-25;- alkaline component 5-25;
- доменный шлак 10-20, причем при приготовлении порошки опал-кристобалитовой породы и доменного шлака взяты с удельной поверхностью 4000 см2/г, кроме того, в способе изготовления строительных изделий из опал-кристобалитовых пород опал-кристобалитовую породу типа диатомита или опоки, или трепела дробят, сушат и измельчают в порошок до удельной поверхности 4000 см2/г, дозируют и перемешивают в смесителе с водным раствором гидроокиси натрия или калия, затем добавляют дозированный порошок доменного шлака с удельной поверхностью 4000 см2/г, добавляют воду для получения теста и перемешивают до образования влажной однородной массы, которую формуют и подвергают термообработке при температуре 300-400°С, причем опал-кристобалитовую породу перемешивают с водным раствором гидроокиси натрия или калия в течение 10-20 мин, влажность однородной массы берут равной 15-20%, кроме того, термообработку проводят от 2-10 мин до 2-3 час.- blast furnace slag 10-20, and in the preparation of powders of opal cristobalite rock and blast furnace slag taken with a specific surface of 4000 cm 2 / g, in addition, in the method of manufacturing building products from opal cristobalite rocks, opal cristobalite rock of the type diatomite or flask, or tripoli is crushed, dried and ground into a powder to a specific surface of 4000 cm 2 / g, dosed and mixed in a mixer with an aqueous solution of sodium or potassium hydroxide, then dosed blast furnace slag powder with a specific surface of 4000 cm 2 / g is added, I add t of water to obtain a dough and mix until a moist, homogeneous mass is formed, which is molded and heat-treated at a temperature of 300-400 ° C, and the opal-cristobalite rock is mixed with an aqueous solution of sodium or potassium hydroxide for 10-20 minutes, the moisture content of a homogeneous mass is taken equal to 15-20%, in addition, heat treatment is carried out from 2-10 minutes to 2-3 hours.
Сущность изобретения заключается в том, что выбор вышеописанного состава компонентов вяжущего и соответствующий температурный режим позволяет обеспечить ускорение твердения вяжущего, что обеспечивает снижение энергозатрат при его производстве. Значительный процент опал-кристобалитовой породы обеспечивает получение экологически чистых строительных материалов. При этом ассортимент изделий из этого вяжущего может быть значительно увеличен, т.к. составляющие вяжущего широко распространены по большей части территории Российской Федерации.The essence of the invention lies in the fact that the choice of the above composition of the components of the binder and the corresponding temperature regime allows to accelerate the hardening of the binder, which reduces energy consumption during its production. A significant percentage of opal-cristobalite rock provides environmentally friendly building materials. Moreover, the range of products from this binder can be significantly increased, because binder constituents are widespread throughout most of the territory of the Russian Federation.
Сущность изобретения для способа заключается в том, что за счет использования вяжущего вышеописанного состава сокращается количество технологических операций при изготовлении строительных изделий, а также время на термообработку. Термообработка изделий при температуре 300-400°С обеспечивает повышение их водостойкости и снижение влажности, а измельчение в порошок твердых компонентов вяжущего до удельной поверхности 4000 см2/г способствует саморазогреванию смеси и ускорению протекания реакции образования водоустойчивых гидроалюмосиликатов натрия.The essence of the invention for the method lies in the fact that due to the use of the binder of the composition described above, the number of technological operations in the manufacture of construction products is reduced, as well as the time for heat treatment. Heat treatment of products at a temperature of 300-400 ° C provides an increase in their water resistance and a decrease in humidity, and grinding of the solid components of a binder to a specific surface of 4000 cm 2 / g into powder promotes self-heating of the mixture and accelerates the formation of waterproof sodium hydroaluminosilicates.
Технология изготовления заявляемого вяжущего заключается в следующем. Берут из карьера опал-кристобалитовую породу, дробят ее, сушат, измельчают в порошок до удельной поверхности 4000 см2/г.The manufacturing technology of the inventive binder is as follows. The opal-cristobalite rock is taken from the quarry, crushed, dried, and ground into a powder to a specific surface of 4000 cm 2 / g.
Берут доменный шлак, измельчают его в порошок до удельной поверхности 4000 см2/г. Прибавляют водный раствор гидроокиси натрия или калия, дозируют и смешивают порошки со щелочным раствором.Take blast furnace slag, grind it into powder to a specific surface of 4000 cm 2 / g An aqueous solution of sodium or potassium hydroxide is added, the powders are metered and mixed with an alkaline solution.
Технология получения вяжущего может быть значительно упрощена, если получать компоненты в готовом виде. В этом случае для получения вяжущего требуется приготовить водный раствор гидроокиси натрия или калия, отдозировать компоненты и смешать их. В смеситель заливают водный раствор гидроокиси натрия или калия, добавляют измельченный диатомит, или опоку, или трепел, смесь перемешивают 10-20 минут, затем засыпают порошок доменного шлака и добавляют воду. Воду подбирают в зависимости от веса сухих компонентов и вводят ее в количестве, необходимом для получения теста с влажностью 15-20%, осуществляют перемешивание до получения однородной массы. Полученную смесь укладывают в форму-куб с размером ребра 10 см и уплотняют вибрацией. Отформованные изделия выдерживают в форме 2 часа, затем форму помещают в печь при температуре 300-400°С и выдерживают 2-3 часа, изделия вынимают из формы и медленно охлаждают. Температура и время термической обработки изделий на предлагаемом вяжущем подбираются в зависимости от массы изделий. Время термообработки колеблется от 2-10 минут (например, при изготовлении гранулированного материала) до 2-3 часов. Химические составы опал-кристобалитовых пород и доменных шлаков приведены в табл.1 и 2. Водный раствор гидроокиси натрия активно реагирует с аморфным кремнеземом опал-кристобалитовой породы и образует гелесуспензионную фазу Na2O·nSiO2·H2O, которая придает формовочные свойства массе, химически взаимодействует с доменным шлаком. При термообработке смеси при 300-400°С в ней происходят твердофазные химические реакции, продуктами которых являются водостойкие щелочные алюмосиликатные и гидроалюмосиликатные новообразования.The technology for producing a binder can be greatly simplified if components are obtained in finished form. In this case, to obtain a binder, it is necessary to prepare an aqueous solution of sodium or potassium hydroxide, dose the components and mix them. An aqueous solution of sodium or potassium hydroxide is poured into the mixer, crushed diatomaceous earth, or flask, or tripoli are added, the mixture is stirred for 10-20 minutes, then blast-furnace slag powder is poured and water is added. Water is selected depending on the weight of the dry components and it is introduced in the amount necessary to obtain a dough with a moisture content of 15-20%, mixing is carried out until a homogeneous mass is obtained. The resulting mixture is placed in a cube with a rib size of 10 cm and compacted with vibration. The molded products are kept in the mold for 2 hours, then the mold is placed in the oven at a temperature of 300-400 ° C and kept for 2-3 hours, the products are removed from the mold and slowly cooled. The temperature and time of heat treatment of products on the proposed binder are selected depending on the weight of the products. The heat treatment time ranges from 2-10 minutes (for example, in the manufacture of granular material) to 2-3 hours. The chemical compositions of opal-cristobalite rocks and blast-furnace slag are given in Tables 1 and 2. The aqueous sodium hydroxide solution actively reacts with amorphous silica of opal-cristobalite rock and forms a gel suspension phase Na 2 O · nSiO 2 · H 2 O, which imparts molding properties to the mass chemically interacts with blast furnace slag. During heat treatment of the mixture at 300-400 ° C, solid-phase chemical reactions occur in which the products are waterproof alkaline aluminosilicate and hydroaluminosilicate neoplasms.
За счет того, что процесс перехода гомогенной массы в хрупкое состояние регулируется температурным и временным режимами, материал получается со стабильными качественными характеристиками при минимальных энергетических затратах и в короткие сроки. Составы вяжущего и свойства приведены в таблице 3.Due to the fact that the process of transition of a homogeneous mass to a brittle state is regulated by temperature and time conditions, the material is obtained with stable quality characteristics with minimal energy costs and in a short time. The binder compositions and properties are shown in table 3.
Химический состав опал-кристобалитовых пород, мас.%Table 1
The chemical composition of opal-cristobalite rocks, wt.%
Химические свойства шлаковtable 2
Chemical properties of slag
Содержание компонентовTable 3
Component Content
Из таблицы 3 видно, что при содержании гидроокиси натрия равным или менее 4% вяжущее не водостойко, при введении гидроокиси равного и более 30% смесь начинает вспучиваться. За оптимальный принят состав вяжущего с содержанием гидроокиси натрия 5-25%. При этом содержании гидроокиси натрия вяжущее имеет оптимальную прочность, легко формуется, сохраняет заданную форму. Как видно из таблицы 3, предлагаемое вяжущее обладает более высокой прочностью, более коротким сроком твердения, меньшей объемной плотностью и частично решает вопрос утилизации многотоннажного отхода - доменных шлаков.From table 3 it is seen that when the content of sodium hydroxide is equal to or less than 4%, the binder is not waterproof, with the introduction of hydroxide of equal and more than 30%, the mixture begins to swell. The composition of the binder with a sodium hydroxide content of 5-25% is accepted as optimal. At this sodium hydroxide content, the binder has optimal strength, is easily molded, and retains its given shape. As can be seen from table 3, the proposed binder has a higher strength, shorter hardening period, lower bulk density and partially solves the issue of disposal of large tonnage waste - blast furnace slag.
Заявляемые изобретения можно использовать для производства искусственных прочных заполнителей, кирпичей, блоков, конструкционно-теплоизоляционных бетонов и получать экологически чистые строительные материалы по энергосберегающим технологиям на типовом оборудовании цехов по производству керамзита, кирпича, бетона.The claimed inventions can be used for the production of durable artificial aggregates, bricks, blocks, structural and heat-insulating concrete and obtain environmentally friendly building materials using energy-saving technologies on the standard equipment of claydite, brick, concrete workshops.
Таким образом, в предлагаемых технических решениях достигается поставленный технический результат.Thus, the proposed technical solutions achieve the set technical result.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006129652A RU2329227C2 (en) | 2006-08-16 | 2006-08-16 | Bonding material and method to use thereof for production of building products |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006129652A RU2329227C2 (en) | 2006-08-16 | 2006-08-16 | Bonding material and method to use thereof for production of building products |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006129652A RU2006129652A (en) | 2008-02-27 |
RU2329227C2 true RU2329227C2 (en) | 2008-07-20 |
Family
ID=39278440
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006129652A RU2329227C2 (en) | 2006-08-16 | 2006-08-16 | Bonding material and method to use thereof for production of building products |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2329227C2 (en) |
-
2006
- 2006-08-16 RU RU2006129652A patent/RU2329227C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006129652A (en) | 2008-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100846821B1 (en) | Process for preparing geopolymer material from fly ash | |
JPH0543666B2 (en) | ||
RU2361834C1 (en) | Granulated filler based on natural sedimentary highly-siliceous rocks for concrete mix, composition of concrete mix for manufacture of concrete construction products, method for manufacturing of concrete construction products and concrete construction product | |
RU2358937C1 (en) | Granulated filler based on perlite for concrete mix, composition of concrete mix for production of construction items, method for production of concrete construction items and concrete construction item | |
RU2399598C2 (en) | Mixture of making light concrete and light concrete | |
KR101892391B1 (en) | Method for manufacturing bottom ash molded foam article | |
RU2260572C1 (en) | Additive for modification of gypseous bindings, building mortars and concretes prepared on their base | |
RU2365555C2 (en) | Granulated compositional filler for silicate wall products based on tripoli, diatomite and silica clay, composition of raw material mixture for silicate wall products manufacturing, method of obtaining silicate wall products and silicate wall product | |
RU2708766C1 (en) | Method of making gypsum articles based on basalt fiber production wastes | |
KR100401575B1 (en) | Manufacturing process of yellow earth block to radiate far-infrared ray | |
KR101948232B1 (en) | Manufacturing method of light-weight pannel using non-cement binder and light-weight pannel manufactured by the method | |
CA2663806C (en) | The manufacturing method of construction materials using waterworks sludge | |
RU2329227C2 (en) | Bonding material and method to use thereof for production of building products | |
RU2327666C1 (en) | Method of manufacture of wall ceramics using sedimentary high-silica rocks, stock for wall ceramics, and aggregate for wall ceramics | |
CN106588104B (en) | A kind of sand base breathing brick and its production method | |
KR101262447B1 (en) | Paste composition for manufacturing artificial stone, method of manufacturing artificial stone using the paste composition and inoragnic binder artificial stone manufactured the method | |
RU2361839C1 (en) | Granulated filler for silicate wall products based on siliceous zeolite rock, composition of raw mix for manufacture of silicate wall products, method for manufacturing of silicate wall products and silicate wall product | |
RU2361835C1 (en) | Granulated filler for concrete mix based on crushed glass, composition of concrete mix for manufacture of concrete construction products, method for manufacturing of concrete construction products and concrete construction product | |
RU2358936C1 (en) | Granulated filler based on siliceous ceolyte rocks for concrete mix, composition of concrete mix for production of construction items, method for production of concrete construction items and concrete construction item | |
KR101322630B1 (en) | Method of active loess by mechanochemical method | |
RU2365556C2 (en) | Granulated pearlite-based compositional filler for silicate wall products, composition of raw material mixture for silicate wall products manufacturing, method of obtaining silicate wall products and silicate wall product | |
KR19980083666A (en) | How to activate ocher | |
RU2531501C1 (en) | Granulated composite filler based on moulding flask for concrete building products and concrete building product | |
RU2304563C1 (en) | Method of production of raw mix | |
RU2339595C1 (en) | Facing tile |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120817 |