RU2405745C1 - Alkaline slag binder - Google Patents
Alkaline slag binder Download PDFInfo
- Publication number
- RU2405745C1 RU2405745C1 RU2009140995/03A RU2009140995A RU2405745C1 RU 2405745 C1 RU2405745 C1 RU 2405745C1 RU 2009140995/03 A RU2009140995/03 A RU 2009140995/03A RU 2009140995 A RU2009140995 A RU 2009140995A RU 2405745 C1 RU2405745 C1 RU 2405745C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- slag
- mixture
- coal
- ash
- sodium
- Prior art date
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
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/14—Cements containing slag
- C04B7/147—Metallurgical slag
- C04B7/153—Mixtures thereof with other inorganic cementitious materials or other activators
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к строительным материалам, а именно к составам бесклинкерного вяжущего на основе котельных (каменноуголных) шлаков от сжигания каменного угля, которое может быть использовано в производстве бетонных и железобетонных изделий, строительных растворов, сухих строительных смесей. Известно вяжущее, содержащее доменный гранулированный шлак, жидкое стекло, полученное из цеолитосодержащей кремнистой породы (1). Сущность этого изобретения состоит в смешении твердого компонента гранулированного доменного шлака с жидким стеклом. Указанное вяжущее обладает низким качеством, марка М150. В смеси с доменным шлаком будет получено вяжущее очень низкого качества - это главный недостаток известного вяжущего.The invention relates to building materials, and in particular to compositions of a clinker-free binder based on boiler (stone) slag from burning coal, which can be used in the production of concrete and reinforced concrete products, mortar, dry building mixes. Known binder containing blast furnace granulated slag, liquid glass obtained from zeolite-containing siliceous rock (1). The essence of this invention is to mix the solid component of granular blast furnace slag with liquid glass. The specified binder is of low quality, brand M150. A binder of very low quality will be obtained in a mixture with blast furnace slag - this is the main drawback of a known binder.
Наиболее близким к заявляемому вяжущему является вяжущее, содержащее, мас.%: золошлаковую смесь 80-95, гашеную известь 5-20, щелочной активатор (по отношению к сухому) 5-17, осуществляли совместный помол золошлаковой смеси с известью до удельной поверхности 4500-5500 см2/г (RU 2243176 С1, 27.12.2004) (2).Closest to the claimed binder is a binder containing, wt.%: Ash and slag mixture 80-95, hydrated lime 5-20, alkaline activator (relative to dry) 5-17, carried out a joint grinding of ash and slag mixture with lime to a specific surface of 4500- 5500 cm 2 / g (RU 2243176 C1, 12/27/2004) (2).
Задача предлагаемого изобретения состоит в повышении качества предлагаемого вяжущего, упрощении технологии изготовления вяжущего, использовании в составе вяжущего дешевых недефицитных компонентов путем применения отходов, а именно топливных шлаков от сжигания каменных углейThe objective of the invention is to improve the quality of the proposed binder, simplifying the technology of manufacturing a binder, using cheap non-deficient components in the binder by using waste, namely, fuel slag from burning coal
Технический результат - повышение прочности.The technical result is an increase in strength.
Для достижения указанного технического результата вяжущее, содержащее золошлаковую смесь от сжигания угля и щелочной активизатор, содержит в качестве указанной смеси золошлаковую смесь от сжигания каменного угля с содержанием несгоревшего угля 10,3-38,9%, охлажденную сухим способом, в качестве активизатора - гидроксид натрия или калия, углекислый натрий или калий, кислый углекислый натрий или калий, или их смесь и дополнительно - гипс двуводный, и получено совместным помолом указанных компонентов до удельной поверхности 700 м2/кг, при следующем соотношении компонентов, мас.%:To achieve the technical result, an astringent containing an ash and slag mixture from burning coal and an alkaline activator contains as an indicated mixture an ash and slag mixture from burning coal with an unburned coal content of 10.3-38.9%, dry-cooled, and hydroxide as an activator sodium or potassium hydroxide, sodium carbonate or potassium hydrogencarbonate, sodium or potassium, or a mixture thereof, and further - gypsum dihydrate, and a joint obtained by milling said components to a specific surface of 700 m 2 / kg, under the following em component ratio, wt.%:
Изучено влияние состава шлака и его крупности на качество вяжущего.The influence of the composition of slag and its fineness on the quality of the binder was studied.
В оптимальных условиях при совместном измельчении шлака, активизатора и гипса двуводного до крупности 700 м2/кг и содержании несгоревшего угля 10,3-38,9% марка вяжущего составляет М700.Under optimal conditions, with the joint grinding of slag, activator and gypsum gypsum to a particle size of 700 m 2 / kg and an unburned coal content of 10.3-38.9%, the binder grade is M700.
В качестве активизаторов используют гидроксид натрия или калия, углекислый натрий или калий, кислый углекислый натрий или калий, или их смесь. Кислый углекислый калий или натрий при стандартных условиях (25°С) - кристаллические вещества белого цвета, обладающие высокой растворимостью в воде и высокой химической активностью, производятся в виде порошков. Широко применяются в различных химических технологиях. Обладают низкой стоимостью. Указанные свойства соединений натрия и калия послужили основой при разработке новых видов вяжущих в качестве активизаторов.As activators use sodium or potassium hydroxide, sodium carbonate or potassium, sodium hydrogencarbonate or potassium, or a mixture thereof. Acidic potassium carbonate or sodium under standard conditions (25 ° C) - white crystalline substances with high solubility in water and high chemical activity are produced in the form of powders. Widely used in various chemical technologies. Possess low cost. The indicated properties of sodium and potassium compounds served as the basis for the development of new types of binders as activators.
При сжигании дерева, торфа, каменных углей образуются в больших количествах шлаки, золы и золошлаковые смеси, которые не находят квалифицированного применения. Каменноугольные шлаки и золы из сельских и городских котельных используют в небольших количествах для подсыпки дорог. Крупные ТЭЦ складируют шлаки и золы в отвалы и в небольших количествах - в болота и овраги. Утилизация этих отходов является одной из наиболее острых и трудно решаемых проблем. Вторая проблема заключается в том, что в шлаках остается до 40% и более несгоревшего угля.When burning wood, peat, coal, large quantities of slag, ash and ash-slag mixtures are formed, which do not find qualified use. Coal slag and ash from rural and urban boiler houses are used in small quantities to fill roads. Large thermal power plants store slags and ashes in dumps and in small quantities in swamps and ravines. Disposal of this waste is one of the most acute and difficult to solve problems. The second problem is that up to 40% or more of unburned coal remains in slag.
Пример. Для изготовления вяжущего применяли шлаки золы Абагурской агломерационной фабрики (г.Новокузнецк), составы шлаков и их свойства приведены в таблицах 1, 2. В опытах использовали шлаки с содержанием несгоревшего угля 10,3% и 38,9%. Пробы шлаков отбирались на выходе из топки котла, охлаждались на воздухе. Смачивание проб не допускалось (сухой способ). Химические анализы проб выполнялись в химической лаборатории Абагурской агломерационной фабрики. Приготавливалась смесь активизатора и шлака, содержащим 10,3% или 38,9% несгоревшего угля (в таблице количество несгоревшего угля обозначено п.п.п.). В качестве активизатора использовали отходы щелочные Кемеровского химического завода (г.Кемерово), которые содержали 44-56% NaOH и 44-56% Na2CO3. Затем добавляли гипс двуводный. Приготовленные пробы смесей шлаков с активизатором и гипсом двуводным измельчались в лабораторной шаровой мельнице до крупности 700 м2/кг. Наилучший результат достигнут при измельчении смесей до крупности 700 м2/кг (таблица 3), при использовании в опытах шлаков с содержанием 10,3% и 38,9% несгоревшего угля. Качество изготовленных смесей вяжущих испытывались по ГОСТ 10178-85 «Цемент. Технические условия». Из результатов исследований следует, что из шлаков, содержащих 10,3 и 38,9% несгоревшего угля, с добавкой 5% активизатора при измельчении до удельной поверхности 700 м2/кг получены вяжущие марки М700.Example. To produce a binder, ash slags of the Abagur agglomeration factory (Novokuznetsk) were used, slag compositions and their properties are shown in Tables 1, 2. Slags with unburnt coal content of 10.3% and 38.9% were used in the experiments. Slag samples were taken at the outlet of the boiler furnace, cooled in air. Wetting of the samples was not allowed (dry method). Chemical analyzes of the samples were carried out in the chemical laboratory of the Abagur agglomeration factory. A mixture of activator and slag containing 10.3% or 38.9% of unburned coal was prepared (in the table, the amount of unburned coal is indicated by pp). As an activator used alkaline waste Kemerovo chemical plant (Kemerovo), which contained 44-56% NaOH and 44-56% Na 2 CO 3 . Then added two-water gypsum. The prepared samples of slag mixtures with an activator and gypsum two-water were ground in a laboratory ball mill to a particle size of 700 m 2 / kg. The best result was achieved when grinding mixtures to a particle size of 700 m 2 / kg (table 3), when using slags with 10.3% and 38.9% unburned coal in the experiments. The quality of the manufactured binder mixtures was tested according to GOST 10178-85 “Cement. Technical conditions. " From the research results it follows that from slags containing 10.3 and 38.9% of unburned coal, with the addition of 5% activator when grinding to a specific surface of 700 m 2 / kg, binders of M700 grade were obtained.
Производство предлагаемого вяжущего позволяет организовать эффективное использование зольных шлаков от сжигания угля в котельных и ТЭЦ и создать базу для производства дешевых вяжущих марок от M150 до М700 с одновременной утилизацией отходов химической промышленности. Эту технологию считаем перспективной.The production of the proposed binder allows you to organize the efficient use of ash slag from burning coal in boiler houses and thermal power plants and create the basis for the production of cheap binder grades from M150 to M700 with the simultaneous disposal of chemical industry waste. We consider this technology promising.
Источники информацииInformation sources
1. Патент 2271343, С04В 7/153, 15.11.2004.1. Patent 2271343, С04В 7/153, 11/15/2004.
2. Патент 2243176, С04В 7/28, 27.12.2004.2. Patent 2243176, С04В 7/28, December 27, 2004.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009140995/03A RU2405745C1 (en) | 2009-11-05 | 2009-11-05 | Alkaline slag binder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009140995/03A RU2405745C1 (en) | 2009-11-05 | 2009-11-05 | Alkaline slag binder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2405745C1 true RU2405745C1 (en) | 2010-12-10 |
Family
ID=46306405
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009140995/03A RU2405745C1 (en) | 2009-11-05 | 2009-11-05 | Alkaline slag binder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2405745C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2484067C2 (en) * | 2011-04-07 | 2013-06-10 | Анатолий Прокопьевич Коробейников | Raw mix for preparation of frost-resistant wall building stones and monolithic walls |
-
2009
- 2009-11-05 RU RU2009140995/03A patent/RU2405745C1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2484067C2 (en) * | 2011-04-07 | 2013-06-10 | Анатолий Прокопьевич Коробейников | Raw mix for preparation of frost-resistant wall building stones and monolithic walls |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Wong et al. | Mechanical strength and permeation properties of high calcium fly ash-based geopolymer containing recycled brick powder | |
US7288148B2 (en) | Rapid hardening hydraulic cement from subbituminous fly ash and products thereof | |
KR102125577B1 (en) | Composition agent | |
KR101366293B1 (en) | A Non-sintering Binder Having Bottom Ash | |
KR101713828B1 (en) | Cementless promotion-type admixture, and cementless composition comprising it | |
Zhang et al. | The effect of stone waste on the properties of cemented paste backfill using alkali-activated slag as binder | |
Sow et al. | Characterization of Spreader Stoker Coal Fly Ashes (SSCFA) for their use in cement-based applications | |
US11702361B2 (en) | Hyaloclastite, sideromelane or tachylite pozzolan-based geopolymer cement and concrete and method of making and using same | |
CA2668249A1 (en) | Carbon dioxide sequestration in foamed controlled low strength materials | |
US5968254A (en) | Concrete mix containing coal ash and organic plant ash | |
RU2404935C1 (en) | Raw mix for light -weight filler production | |
Chindaprasirt et al. | Fluidized bed coal-bark fly ash geopolymer with additives cured at ambient temperature | |
KR101416005B1 (en) | Nature-friendly block using non-sintering inorgarnic binder and manufacturing method thereof | |
RU2405745C1 (en) | Alkaline slag binder | |
CN101037308A (en) | Preparation method of clinker-free cement and concrete prepared with same | |
Barnes | Ash utilisation–impact of recent changes in power generation practices | |
Shearer | The productive reuse of coal, biomass and co-fired fly ash | |
KR101188498B1 (en) | Composition for non-cement concrete using bottom ash and manufacturing method thereof | |
RU2285677C1 (en) | Gypsum binding agent | |
KR20230093962A (en) | Binder composition using carbonated gypsum | |
KR102680350B1 (en) | Composition of Eco Friendly Concrete | |
Shah et al. | A study of future trend for sustainable development by incorporation of supplementary cementitious materials | |
KR20160010959A (en) | Hardening composition for reinforcing a slope, and method for reinforcing a slope by using the same | |
KR20050001983A (en) | Concret compositions having high compression intensity by using bottom-ash | |
EP4378907A1 (en) | Composite binder hardening by carbonation |