RU2374201C1 - Raw mixture for making heat-resistant concrete - Google Patents

Raw mixture for making heat-resistant concrete Download PDF

Info

Publication number
RU2374201C1
RU2374201C1 RU2008123439A RU2008123439A RU2374201C1 RU 2374201 C1 RU2374201 C1 RU 2374201C1 RU 2008123439 A RU2008123439 A RU 2008123439A RU 2008123439 A RU2008123439 A RU 2008123439A RU 2374201 C1 RU2374201 C1 RU 2374201C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fraction
liquid glass
concrete
resistant concrete
üpack
Prior art date
Application number
RU2008123439A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вера Владимировна Русина (RU)
Вера Владимировна Русина
Анна Владимировна Метляева (RU)
Анна Владимировна Метляева
Елена Николаевна Меркель (RU)
Елена Николаевна Меркель
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет"
Priority to RU2008123439A priority Critical patent/RU2374201C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2374201C1 publication Critical patent/RU2374201C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/24Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing alkyl, ammonium or metal silicates; containing silica sols
    • C04B28/26Silicates of the alkali metals
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry. ^ SUBSTANCE: invention relates to production of construction materials and can be used in construction industry when making objects and structures from heat-resistant concrete. The raw mixture for making heat-resistant concrete contains, wt %: 36.83 to 64.51 filler - siftings from crushing diabasic lumps on crushed rock with particle size from 0 to 5 mm with üpack=1590 kg/m3 and moisture of 1 to 2% with the following ratio of fractions, %: 5 mm fraction - 55.0, 2.5 mm fraction - 26.0, 1.25 mm fraction - 6.7, 0.63 mm fraction 1.7, 0.315 mm fraction - 3.3, 0.14 mm fraction - 5, less than 0.14 mm fraction - 2.3, and binder, consisting of field I flue ash with üpack=800-850 kg/m3 and sieve No.008 residue - 6.7%, 20.41 to 40.72 and liquid glass, made from multitonnage ferrosilicon production wastes from the ferro-alloy - microsilica Bratsk factory with üpack=215-220 kg/m3 and containing fine grained crystalline impurities in form of carborundum and graphite in amount of 8 to 10%, with silica modulus n=1-1.5 and density ü=1.33-1.34 g/cm, 13.98 to 27.17. ^ EFFECT: increased heat resistance of concrete with simplification of the production process, reduced cost of final product. ^ 1 ex, 1 tbl

Description

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано в промышленном строительстве при изготовлении изделий и конструкций из жаростойких бетонов.The invention relates to the production of building materials and can be used in industrial construction in the manufacture of products and structures made of heat-resistant concrete.

Известны жаростойкие и огнеупорные бетоны на основе портландцемента, шлакопортланцемента [Волженский А.В. Минеральные вяжущие вещества: Учеб. для вузов, 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1986, с.329-332].Heat-resistant and refractory concrete based on Portland cement, slag Portland cement is known [Volzhensky A.V. Mineral binders: Textbook. for universities, 4th ed., revised. and add. - M.: Stroyizdat, 1986, S. 329-332].

Недостатками этих бетонов являются значительные усадочные деформации, многокомпонентность, а следовательно, значительная стоимость таких бетонов.The disadvantages of these concrete are significant shrinkage deformation, multicomponent, and therefore, the significant cost of such concrete.

Наиболее близким к изобретению, по технической сущности, является бетонная смесь, включающая кварцевый песок, углеродосодержащее жидкое стекло из микрокремнезема, золошлаковую смесь и портландцемент [Патент RU №2259971, 2005 С04В 28/26 // С04В 111:20, с.3].The closest to the invention, in technical essence, is a concrete mixture comprising quartz sand, carbon-containing liquid glass made of silica fume, ash and slag mixture and Portland cement [Patent RU No. 2259971, 2005 С04В 28/26 // С04В 111: 20, p.3].

Недостатками бетона на основе этой бетонной смеси являются невысокие показатели жаростойкости бетона, многокомпонентность состава, использование природного кондиционного кварцевого песка, необходимость помола золошлаковой смеси, использование дорогостоящего портландцемента.The disadvantages of concrete based on this concrete mix are low indicators of heat resistance of concrete, multicomponent composition, the use of natural quartz sand, the need to grind ash and slag mixture, the use of expensive Portland cement.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением является повышение качества бетона.The problem solved by the invention is to improve the quality of concrete.

Технический результат - повышение жаростойкости бетона при одновременном упрощении процесса его получения, снижение стоимости готовой продукции.The technical result is an increase in the heat resistance of concrete while simplifying the process of obtaining it, reducing the cost of finished products.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что сырьевая смесь для приготовления жаростойкого бетона включает заполнитель и вяжущее, состоящее из золы-унос, полученной от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г.Братска Иркутской области и жидкого стекла, а в качестве заполнителя используют отсев от дробления диабазовых глыб на щебень с размером зерен 0-5 мм с ρнас=1590 кг/м3 и влажностью 1-2% при следующем соотношении зерен фракций:The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that the raw material mixture for the preparation of heat-resistant concrete includes aggregate and cement, consisting of fly ash obtained from burning brown Kansko-Achinsk coal at TPP-7 in Bratsk, Irkutsk region and liquid glass, and As a filler, screening from crushing of diabase blocks to crushed stone with a grain size of 0-5 mm with ρ us = 1590 kg / m 3 and a moisture content of 1-2% is used with the following grain fraction ratio:

фр. 5 ммfr. 5 mm - 55,0%- 55.0% фр. 2,5 ммfr. 2.5 mm - 26,0%- 26.0% фр. 1,25 ммfr. 1.25 mm - 6,7%- 6.7% фр. 0,63 ммfr. 0.63 mm - 1,7%- 1.7% фр. 0,315 ммfr. 0.315 mm - 3,3%- 3.3% фр. 0,14 ммfr. 0.14 mm - 5%- 5%

менее 0,14 мм - 2,3%, в качестве золы-унос используют золу I поля с ρнас=800-850 кг/м3 и остатком на сите №008 - 6,7%, а в качестве жидкого стекла используют жидкое стекло, изготовленное из многотоннажного отхода производства ферросилиция Братского завода ферросплавов - микрокремнезема с ρнас=215-220 кг/м3 и содержащего высокодисперсные кристаллические примеси в форме карборунда и графита в количестве 8-10%, с силикатным модулем n=1-1,5 и плотностью ρ=1,33-1,34 г/см3, при следующем соотношении компонентов, мас.%:less than 0.14 mm - 2.3%, as fly ash use field I ash with ρ us = 800-850 kg / m 3 and a sieve residue No. 008 of 6.7%, and liquid glass is used as liquid glass glass made from large-tonnage waste from the production of ferrosilicon of the Bratsk Ferroalloy Plant - silica fume with ρ us = 215-220 kg / m 3 and containing finely dispersed crystalline impurities in the form of carborundum and graphite in the amount of 8-10%, with a silicate module n = 1-1, 5 and density ρ = 1.33-1.34 g / cm 3 , in the following ratio of components, wt.%:

Указанная зола-уносIndicated fly ash 20,41-40,72%20.41-40.72% Указанное жидкое стеклоSpecified Liquid Glass 13,98-27,17%13.98-27.17% Указанный отсев диабазаIndicated Diabase Dropout 36,83-64,51%36.83-64.51%

Пример. Образцы для испытаний готовились следующим образом. Зола-унос первого поля перемешивалась с отсевом диабаза, все затворялось жидким стеклом из микрокремнезема с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,34 г/см3. Смесь перемешивалась в бетоносмесителе принудительного действия в течение 2-3 мин. Формование образцов-балочек размером 4×4×16 см производилось на лабораторной виброплощадке. Образцы твердели в камере ТВО при температуре 90±5°С в течение 9 часов. После этого часть пропаренных образцов испытывалась на прочность, а остальные образцы высушивались в сушильном шкафу при Т=105-110°С в течение 48 часов, после чего подвергались непосредственным испытаниям на жаростойкость - в муфельной печи при Т=1000°С в течение четырех часов. При этом скорость подъема и снижения температуры составляла 150°С/час. После таких испытаний образцы испытывались на прочность. Аналогично приготовлены и испытаны бетоны на основе сырьевых смесей еще двух составов. Результаты представлены в таблице.Example. Test samples were prepared as follows. The fly ash of the first field was mixed with the elimination of diabase, everything was closed with liquid silica glass with silicate module n = 1 and density ρ = 1.34 g / cm 3 . The mixture was mixed in a forced-action concrete mixer for 2-3 minutes. 4 × 4 × 16 cm beam samples were formed on a laboratory vibratory platform. Samples solidified in a TBO chamber at a temperature of 90 ± 5 ° С for 9 hours. After that, part of the steamed samples was tested for strength, and the remaining samples were dried in an oven at T = 105-110 ° C for 48 hours, after which they were directly tested for heat resistance - in a muffle furnace at T = 1000 ° C for four hours . The rate of rise and decrease in temperature was 150 ° C / hour. After such tests, the samples were tested for strength. Similarly prepared and tested concrete based on raw mixtures of two more compounds. The results are presented in the table.

ТаблицаTable Жаростойкость бетонаHeat resistance of concrete № п/пNo. p / p Свойства жидкого стеклаLiquid glass properties Состав смеси, мас.%The composition of the mixture, wt.% Свойства бетонаConcrete properties Сили-кат-ныйSilicate Плотность, г/см3 Density, g / cm 3 Отсев диабазаDiabase screening ЗолаAsh Жидкое стеклоLiquid glass Прочность при сжатии после ТВО, МПаCompressive strength after TVO, MPa Остаточная прочность после обжига, %Residual strength after firing,% 1one 1one 1,331.33 38,6038.60 38,6038.60 22,8022.80 30,530.5 86,686.6 22 1one 1,341.34 51,4451,44 25,7225.72 22,8422.84 34,134.1 8888 33 1,51,5 1,331.33 61,2361.23 20,4120.41 18,3618.36 22,922.9 7474

Анализ полученных данных показывает, что бетоны на основе предлагаемой сырьевой смеси характеризуются достаточно высокими показателями марочной и остаточной прочности: до 34,1 МПа и 88% соответственно. При этом предлагаемая сырьевая смесь состоит только из трех компонентов в отличие от многокомпонентного аналога, в составе которого используется корректирующая добавка. Технологический прцесс получения предлагаемой сырьевой значительно проще, так как зола-унос в отличие от золошлаковой смеси не требует помола. Предлагаемая сырьевая смесь дешевле аналога, так как в технологическом процессе ее получения отсутствует весьма энергоемкая операция - помол, а все компоненты предлагаемой сырьевой смеси либо являются отходами промышленности (зола-унос, отсев диабаза), либо получены на основе отходов (жидкое стекло из микрокремнезема) в отличие от известной смеси, в которой используется природное кондиционное сырье - кварцевый песок и дорогостоящий энергоемкий искусственный материал - портландцемент. Таким образом, предлагаемая сырьевая смесь позволяет решать не только технические задачи (получение жаростойких бетонов с высокими показателями марочной и остаточной прочности, но и экономические (снижение стоимости строительных материалов) и экологические (широкое вовлечение в производство отходов промышленности).An analysis of the data shows that concrete based on the proposed raw material mixture is characterized by fairly high grades and residual strengths: up to 34.1 MPa and 88%, respectively. Moreover, the proposed raw material mixture consists of only three components, in contrast to the multicomponent analogue, in which a corrective additive is used. The technological process of obtaining the proposed raw material is much simpler, since fly ash, in contrast to the ash and slag mixture, does not require grinding. The proposed raw material mixture is cheaper than the analogue, since there is no very energy-consuming operation in the manufacturing process — grinding, and all components of the proposed raw material mixture are either industrial waste (fly ash, diabase screening), or obtained on the basis of waste (liquid glass from silica fume) in contrast to the well-known mixture, which uses natural conditioned raw materials - quartz sand and expensive energy-intensive artificial material - Portland cement. Thus, the proposed raw mix allows us to solve not only technical problems (obtaining heat-resistant concrete with high grades and residual strengths), but also economic (reducing the cost of building materials) and environmental (wide involvement in the production of industrial waste).

Claims (1)

Сырьевая смесь для приготовления жаростойкого бетона включает заполнитель и вяжущее, состоящее из золы-унос, полученной от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г.Братска Иркутской области и жидкого стекла, отличающаяся тем, что в качестве заполнителя используют отсев от дробления диабазовых глыб на щебень с размером зерен 0-5 мм с ρнас=1590 кг/м3 и влажностью 1-2% при следующем соотношении зерен фракций:
фр. 5 мм 55,0% фр. 2,5 мм 26,0% фр. 1,25 мм 6,7% фр. 0,63 мм 1,7% фр. 0,315 мм 3,3% фр. 0,14 мм 5% менее 0,14 мм 2,3%,

в качестве золы-унос используют золу I поля с ρнас=800-850 кг/м3 и остатком на сите №008 - 6,7%, а в качестве жидкого стекла используют жидкое стекло, изготовленное из многотоннажного отхода производства ферросилиция Братского завода ферросплавов - микрокремнезема с ρнас=215-220 кг/м3 и содержащее высокодисперсные кристаллические примеси в форме карборунда и графита в количестве 8-10%, с силикатным модулем n=1-1,5 и плотностью ρ=1,33-1,34 г/см3 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Указанная зола-унос 20,41-40,72 Указанное жидкое стекло 13,98-27,17 Указанный отсев диабаза 36,83-64,51
The raw material mixture for the preparation of heat-resistant concrete includes a filler and a binder consisting of fly ash obtained from burning brown Kansko-Achinsk coal at TPP-7 in Bratsk, Irkutsk region and liquid glass, characterized in that screening from diabase crushing is used as a filler lumps on gravel with a grain size 0-5 mm, with ρ we = 1590 kg / m 3 and a humidity of 12% at the following ratio grain fractions:
fr. 5 mm 55.0% fr. 2.5 mm 26.0% fr. 1.25 mm 6.7% fr. 0.63 mm 1.7% fr. 0.315 mm 3.3% fr. 0.14 mm 5% less than 0.14 mm 2.3%

as fly ash, ash of field I is used with ρ us = 800-850 kg / m 3 and a sieve residue No. 008 of 6.7%, and liquid glass is made of liquid glass made from large tonnage waste produced by the Bratsk Ferroalloys Ferrosilicon Plant - silica fume with ρ us = 215-220 kg / m 3 and containing highly dispersed crystalline impurities in the form of carborundum and graphite in the amount of 8-10%, with silicate module n = 1-1.5 and density ρ = 1.33-1, 34 g / cm 3 in the following ratio of components, wt.%:
Indicated fly ash 20.41-40.72 Specified Liquid Glass 13.98-27.17 Indicated diabase screening 36.83-64.51
RU2008123439A 2008-06-09 2008-06-09 Raw mixture for making heat-resistant concrete RU2374201C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008123439A RU2374201C1 (en) 2008-06-09 2008-06-09 Raw mixture for making heat-resistant concrete

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008123439A RU2374201C1 (en) 2008-06-09 2008-06-09 Raw mixture for making heat-resistant concrete

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2374201C1 true RU2374201C1 (en) 2009-11-27

Family

ID=41476632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008123439A RU2374201C1 (en) 2008-06-09 2008-06-09 Raw mixture for making heat-resistant concrete

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2374201C1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2470881C2 (en) * 2011-03-21 2012-12-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" Binder
RU2470900C1 (en) * 2011-05-03 2012-12-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" Method of producing acid-resistant concrete
RU2470901C2 (en) * 2011-03-21 2012-12-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" Method of producing concrete
RU2500656C1 (en) * 2012-05-14 2013-12-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" Method to produce acidproof concrete
RU2553818C2 (en) * 2013-08-20 2015-06-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" Raw mixture for making ash and alkali concrete
RU2554966C2 (en) * 2013-08-20 2015-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" Crude mixture for making ash-alkaline concrete
CN108503283A (en) * 2018-04-26 2018-09-07 攀枝花宏图装饰工程有限公司 It is a kind of to exempt to smear baking-free building block of sand-lime and preparation method thereof
RU2775247C1 (en) * 2021-12-27 2022-06-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" Raw mix for the production of cellular heat-resistant concrete

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2470881C2 (en) * 2011-03-21 2012-12-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" Binder
RU2470901C2 (en) * 2011-03-21 2012-12-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" Method of producing concrete
RU2470900C1 (en) * 2011-05-03 2012-12-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" Method of producing acid-resistant concrete
RU2500656C1 (en) * 2012-05-14 2013-12-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" Method to produce acidproof concrete
RU2553818C2 (en) * 2013-08-20 2015-06-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" Raw mixture for making ash and alkali concrete
RU2554966C2 (en) * 2013-08-20 2015-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" Crude mixture for making ash-alkaline concrete
CN108503283A (en) * 2018-04-26 2018-09-07 攀枝花宏图装饰工程有限公司 It is a kind of to exempt to smear baking-free building block of sand-lime and preparation method thereof
CN108503283B (en) * 2018-04-26 2021-06-04 攀枝花宏图装饰工程有限公司 Plastering-sand-ash-free baking-free building block and preparation method thereof
RU2775247C1 (en) * 2021-12-27 2022-06-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" Raw mix for the production of cellular heat-resistant concrete

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2374201C1 (en) Raw mixture for making heat-resistant concrete
Kesharwani et al. Experimental study on use of fly ash in concrete
RU2329987C1 (en) Raw mix for preparation of acid resistant fly-ash slag concrete
US20190092688A1 (en) Fly Ash-Based Geopolymer Concrete and Method of Formation
RU2374200C1 (en) Raw mixture for making heat-resistant ash-slag concrete
Rocha et al. Physical-mechanical assessment for soil-cement blocks including rice husk ash
Shukla et al. Effect of Sodium Oxide on Physical and Mechanical properties of Fly-Ash based geopolymer composites
Ogundiran et al. The potential of binary blended geopolymer binder containing Ijero-Ekiti calcined kaolin clay and ground waste window glass
RU2374209C1 (en) Method of making heat-resistant concrete
RU2253634C1 (en) Raw mixture for preparation of ash slag concrete
RU2376267C1 (en) Method of fire-proof concrete manufacture
RU2526452C1 (en) Method of producing granulated foam glass from broken glass
KR840000817B1 (en) Sintered aggregates
RU2336240C1 (en) Method for road concrete mix making
RU2252923C1 (en) Raw mix for preparation of ash-and-slag concrete
Gurieva et al. Ceramic bricks of semi-dry pressing with the use of fusible loams and non-traditional mineral raw materials
RU2306285C2 (en) Sulfur binder and sulfur/concrete mix
JP2023534006A (en) Sulfate-deficient calcium-containing porous mineral material
RU2470900C1 (en) Method of producing acid-resistant concrete
RU2090528C1 (en) Method of manufacturing aluminosilicate non-vitrified sand
RU2237634C1 (en) Binder
RU2307812C2 (en) Silica refractory
RU2307098C1 (en) Binding agent
Bataev et al. Fine-grained concretes on non-clinker binders with highly disperse mineral components
RU2748199C1 (en) Raw mixture for production of building ceramic products

Legal Events

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

Effective date: 20100610