RU2433975C1 - Method of producing granular aggregate for concrete - Google Patents

Method of producing granular aggregate for concrete Download PDF

Info

Publication number
RU2433975C1
RU2433975C1 RU2010119769/03A RU2010119769A RU2433975C1 RU 2433975 C1 RU2433975 C1 RU 2433975C1 RU 2010119769/03 A RU2010119769/03 A RU 2010119769/03A RU 2010119769 A RU2010119769 A RU 2010119769A RU 2433975 C1 RU2433975 C1 RU 2433975C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
concrete
core
granular aggregate
perlite
aggregate
Prior art date
Application number
RU2010119769/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерия Валерьевна Строкова (RU)
Валерия Валерьевна Строкова
Александр Викторович Мосьпан (RU)
Александр Викторович Мосьпан
Лариса Николаевна Соловьева (RU)
Лариса Николаевна Соловьева
Алексей Викторович Максаков (RU)
Алексей Викторович Максаков
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова"
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 "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова"
Priority to RU2010119769/03A priority Critical patent/RU2433975C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2433975C1 publication Critical patent/RU2433975C1/en

Links

Landscapes

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry. ^ SUBSTANCE: invention relates to production of construction materials and can be used in making concrete structures which are subjected to steam treatment during hardening, for civil and industrial construction. The method of producing granular aggregate for concrete, consisting of a core and cladding, involves formation of the core in the presence of liquid glass from a mixture of jointly ground foamed pearlite and sodium hydroxide, rolling the cladding on the surface of the core from jointly ground unslaked lime with sodium silicofluoride, curing the granules in a microwave field with specific power consumption of 41-86 J/cm3. ^ EFFECT: shorter production time, high activity of the granular aggregate, as well as high water impermeability of concrete structures and low heat conductivity thereof. ^ 1 ex, 2 tbl

Description

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для получения бетонных строительных изделий, подвергающихся тепловлажностной обработке при твердении, для гражданского и промышленного строительства.The invention relates to the production of building materials and can be used to obtain concrete building products subjected to heat and moisture treatment during hardening, for civil and industrial construction.

Известен способ изготовления гранулированный заполнителя для бетона, состоящий из ядра и защитной оболочки. Ядро изготавливают грануляцией на тарельчатом грануляторе смеси дисперсных кремнеземсодержащих компонентов - золы ТЭС (дисперсностью не менее 200 м2/кг) и осадка станции аэрации биологической очистки промышленных сточных вод со связкой - молотой известью (дисперсностью 500-600 м2/кг) и гипсом (маркой не менее 100 и дисперсностью не менее 350 м2/кг) в соотношении компонентов смеси соответственно 0,3:0,5:0,15:0,05 по массе. После грануляции на ядро наносится защитная оболочка толщиной 3-5 мм путем смачивания ядра гранулы жидким стеклом и опудривания или окатывания на тарельчатом или барабанном грануляторе его сухой пылевидной смесью извести, гипса и минерального дисперсного наполнителя (золы ТЭЦ, ГРЭС, суглинка и т.д.) в соотношении компонентов смеси соответственно 0,35:0,10:0,55 по массе. После формирования гранул с целью их отверждения применяется тепловлажностная обработка при температуре 90°C с изотермической выдержкой в течение одного часа [Патент РФ №2077517, кл. 6 C04B 20/10, 1993].A known method of manufacturing a granular aggregate for concrete, consisting of a core and a protective shell. The core is made by granulation on a plate granulator of a mixture of dispersed silica-containing components - TPP ash (dispersion not less than 200 m 2 / kg) and sludge from a biological wastewater treatment aeration station with a binder - ground lime (dispersion 500-600 m 2 / kg) and gypsum ( with a brand name of at least 100 and a dispersion of at least 350 m 2 / kg) in the ratio of the components of the mixture, respectively, 0.3: 0.5: 0.15: 0.05 by weight. After granulation, a 3-5 mm thick protective coating is applied to the core by wetting the core of the granule with liquid glass and dusting or pelletizing it on a disk or drum granulator with a dry, dusty mixture of lime, gypsum and mineral particulate filler (ash from a thermal power station, state district power station, loam, etc. ) in the ratio of the components of the mixture, respectively, 0.35: 0.10: 0.55 by weight. After the formation of the granules with the aim of curing, heat and moisture treatment is applied at a temperature of 90 ° C with isothermal exposure for one hour [RF Patent No. 2077517, cl. 6 C04B 20/10, 1993].

Недостатком данного способа изготовления гранулированного заполнителя является то, что для отверждения его требуются повышенные затраты рабочего времени: сначала тепловлажностной обработке подвергается гранулированный заполнитель, затем сформованное строительное изделие, включающее вышеназванный заполнитель, а также то, что получаемые бетонные строительные изделия, подвергающиеся тепловлажностной обработке при твердении, имеют невысокую водостойкость, прочность и теплоизолирующую способность.The disadvantage of this method of manufacturing granular aggregate is that it requires an increased cost of working time to cure: first, granular aggregate is subjected to heat and moisture treatment, then a molded building product including the above aggregate, as well as the resulting concrete building products subjected to heat and moisture treatment during hardening have low water resistance, strength and heat-insulating ability.

Наиболее близким к предлагаемому решению является способ изготовления заполнителя для бетонной смеси в виде гранул размером 0,5-10,0 мм, состоящих из ядра и оболочки, где ядро получено гранулированием смеси совместно молотых до удельной поверхности 150-250 м2/кг кремнеземсодержащего компонента - природного перлита и гидроксида натрия при их массовом соотношении 0,70-0,95:0,05-0,30 со связкой - водным раствором силиката натрия плотностью 1,2-1,3 г/см3 в количестве 0,1-7,0% от смеси, а оболочка сформирована на поверхности ядра его окатыванием сухой пылевидной смесью совместно молотой негашеной извести с натрием кремнефтористым при их массовом соотношении 0,85-0,95:0,05-0,15 с последующим твердением до прочности не менее 0,12 МПа. [Патент РФ №2358937, кл. 7 C04B 28/04, 2007].Closest to the proposed solution is a method of manufacturing aggregate for concrete in the form of granules with a size of 0.5-10.0 mm, consisting of a core and a shell, where the core is obtained by granulating a mixture of co-milled to a specific surface area of 150-250 m 2 / kg silica-containing component - natural perlite and sodium hydroxide with a mass ratio of 0.70-0.95: 0.05-0.30 with a binder - an aqueous solution of sodium silicate with a density of 1.2-1.3 g / cm 3 in the amount of 0.1- 7.0% of the mixture, and the shell is formed on the surface of the core by rolling it into a dry, dusty a mixture of together ground quicklime with sodium silicofluoride at a mass ratio of 0.85-0.95: 0.05-0.15, followed by hardening to a strength of at least 0.12 MPa. [RF patent No. 2358937, cl. 7 C04B 28/04, 2007].

Недостатками способа изготовления гранулированного заполнителя по прототипу являются большие затраты времени на выдержку полученных гранул для набора необходимой прочности, что снижает производительность производства, а также то, что реакции между природным перлитом и щелочью в ядре гранулы при тепловлажностной обработке бетонного изделия происходят не в полном объеме, т.к. разная твердость совместно размалываемых компонентов не позволяет получить достаточно высокореакционные гомогенные ядра гранулированного заполнителя для бетона, при этом в готовом бетонном изделии наблюдается до 50-55 мас.% непрореагировавшего перлита, что ухудшает качество, не позволяет получить проектируемые показатели прочности, теплопроводности и гидроизоляционных характеристик получаемых бетонных строительных изделий.The disadvantages of the method of manufacturing a granular aggregate according to the prototype are the large time required for aging the obtained granules to set the required strength, which reduces production productivity, and also the fact that the reactions between natural perlite and alkali in the granule core during heat and moisture treatment of a concrete product do not occur in full, because different hardness of co-milled components does not allow to obtain sufficiently highly reactive homogeneous cores of granular aggregate for concrete, while in the finished concrete product up to 50-55 wt.% unreacted perlite is observed, which degrades the quality, does not allow to obtain the design indicators of strength, thermal conductivity and waterproofing characteristics obtained concrete building products.

Предлагаемое изобретение решает задачу расширения арсенала технических средств для производства ячеистых бетонов пониженной теплопроводности, позволяет сократить время производства, повысить реакционную способность гранулированного заполнителя, уменьшить теплопроводность, повысить прочностные показатели бетонных строительных изделий, подвергающихся тепловлажностной обработке при твердении.The present invention solves the problem of expanding the arsenal of technical means for the production of cellular concrete with reduced thermal conductivity, allows to reduce production time, increase the reactivity of granular aggregate, reduce thermal conductivity, increase the strength characteristics of concrete building products subjected to heat and moisture treatment during hardening.

Технический результат достигается тем, что способ изготовления гранулированного заполнителя для бетона, состоящего из ядра и оболочки, включающий формирование ядра в присутствии жидкого стекла из смеси совместно молотых природного перлита и гидроксида натрия, накатку оболочки на поверхность ядра из совместно молотой негашеной извести с натрием кремнефтористым, отверждение гранул, согласно предлагаемому решению в качестве перлита используют предварительно вспученный перлит, а отверждение гранул производят в сверхвысокочастотном поле с удельным расходом энергии 41-86 Дж/см3.The technical result is achieved in that a method of manufacturing a granular aggregate for concrete, consisting of a core and a shell, comprising forming a core in the presence of liquid glass from a mixture of co-milled natural perlite and sodium hydroxide, rolling the shell onto the surface of the core from co-milled quicklime with sodium silicofluoride, curing of granules, according to the proposed solution, pre-expanded perlite is used as perlite, and curing of granules is carried out in a microwave le with a specific energy consumption of 41-86 J / cm 3 .

Характеристика компонентов:Component Feature:

1. В качестве вяжущего использовали портландцемент ЗАО «Белгородцемент» по ГОСТ 10178-85 следующего минералогического состава, мас.%: C3S - 66,8; C2S - 17,4; C3A - 4,0; C4AF - 11,8. Тонкость помола - 345 м2/кг. Нормальная густота цементного теста по ГОСТ 310.4-81 - 27,12%. Активность при пропаривании 38,9 МПа, активность при нормальном хранении в возрасте 28 суток - 44,2 МПа.1. As a binder used Portland cement ZAO Belgorodcement according to GOST 10178-85 of the following mineralogical composition, wt.%: C 3 S - 66.8; C 2 S - 17.4; C 3 A - 4.0; C 4 AF - 11.8. The fineness of grinding is 345 m 2 / kg. The normal density of the cement paste according to GOST 310.4-81 is 27.12%. The activity during steaming is 38.9 MPa, the activity during normal storage at the age of 28 days is 44.2 MPa.

2. В качестве кремнеземсодержащего компонента для изготовления ядра заполнителя использовали пыль, уловленную циклонами при вспучивании дробленого перлита Мухор-Талинского месторождения. Химический состав пыли перлита, мас.%: SiO2 - 71,7; Al2O3 - 14,4, Fe2O3 - 1,7, TiO2 - 0,6, CaO - 0,8; MgO - 1,9; R2O - 8,9. В настоящее время перлитовая пыль не используется, вывоз ее на свалку загрязняет окружающую среду.2. As a silica-containing component for the manufacture of the core aggregate used dust caught by cyclones during the expansion of crushed perlite Mukhor-Talinsky deposits. The chemical composition of perlite dust, wt.%: SiO 2 - 71.7; Al 2 O 3 - 14.4, Fe 2 O 3 - 1.7, TiO 2 - 0.6, CaO - 0.8; MgO - 1.9; R 2 O - 8.9. Currently, perlite dust is not used; its removal to a landfill pollutes the environment.

3. Гидроксид натрия по ГОСТ 2263-79.3. Sodium hydroxide according to GOST 2263-79.

4. Натрий кремнефтористый Na2SiF6 по ТУ 6-09-1461-91.4. Sodium silicofluoride Na 2 SiF 6 according to TU 6-09-1461-91.

5. В качестве известьсодержащего компонента для изготовления защитной оболочки заполнителя использовали известь негашеную строительную производства ОАО «Стройматериалы», г.Белгород по ГОСТ 9179-77.5. As a lime-containing component for the manufacture of a protective envelope for the aggregate, quicklime construction lime was used by JSC "Building Materials", Belgorod in accordance with GOST 9179-77.

6. В качестве мелкого заполнителя бетонных смесей использовали природный кварцевый Вольский песок по ГОСТ 6139-2003.6. As a fine aggregate of concrete mixtures used natural quartz Volsky sand according to GOST 6139-2003.

7. Вода водопроводная по ГОСТ 23732-79.7. Tap water in accordance with GOST 23732-79.

8. При гранулировании смеси перлитовой пыли с гидроксидом натрия на тарельчатом грануляторе в качестве связки использовали водный раствор жидкого стекла по ТУ 2385-001-54824507-2000 плотностью 1,2-1,3 г/см3.8. When granulating a mixture of perlite dust with sodium hydroxide on a plate granulator, an aqueous solution of liquid glass according to TU 2385-001-54824507-2000 with a density of 1.2-1.3 g / cm 3 was used as a binder.

Для получения ядер гранулированного заполнителя перлитовую пыль дозировали с гидроксидом натрия весовым методом в соотношении 0,70-0,95:0,05-0,30. Полученную смесь загружали в шаровую мельницу и производили помол до удельной поверхности 150-250 м2/кг. Полученную смесь подавали на стандартный тарельчатый гранулятор, где при распылении водного раствора жидкого стекла плотностью 1,2-1,3 г/см3 получали ядра заполнителя заданного размера.To obtain cores of a granular aggregate, perlite dust was dosed with sodium hydroxide by the gravimetric method in a ratio of 0.70-0.95: 0.05-0.30. The resulting mixture was loaded into a ball mill and grinding was carried out to a specific surface of 150-250 m 2 / kg. The resulting mixture was fed to a standard plate granulator, where when spraying an aqueous solution of water glass with a density of 1.2-1.3 g / cm 3 received core aggregates of a given size.

Полученные ядра заполнителя направляли на формирование защитной оболочки путем окатывания в барабанном смесителе, в который подавали также совместно молотые известь и натрий кремнефтористый при их массовом соотношении 0,85-0,95: 0,05-0,15, т.е. аналогично способу, описанному в патенте РФ №2358937.The obtained core aggregates were directed to the formation of a protective shell by pelletizing in a drum mixer, to which ground lime and sodium silicofluoride were also fed together with their mass ratio of 0.85-0.95: 0.05-0.15, i.e. similar to the method described in the patent of the Russian Federation No. 2358937.

Полученные гранулы направляли на отверждение в резонатор сверхвысокочастотной печи (СВЧ-поле) с удельным расходом энергии 41-86 Дж/см3 и частоте 150-314 МГц в течение 8-17 мин. Время упрочнения подбиралось исходя из максимальных значений прочностных показателей гранул. Энергонапряженность обработки гранул можно изменять как частотой СВЧ-поля, так и скоростью ленты транспортера.The obtained granules were sent for curing in a resonator of a microwave oven (microwave field) with a specific energy consumption of 41-86 J / cm 3 and a frequency of 150-314 MHz for 8-17 minutes. The hardening time was selected based on the maximum values of the strength characteristics of the granules. The energy intensity of the processing of granules can be changed as the frequency of the microwave field, and the speed of the conveyor belt.

Контроль прочности гранулированного заполнителя производили путем раздавливания в цилиндре по ГОСТ 9758-86.The strength of the granular aggregate was controlled by crushing in a cylinder according to GOST 9758-86.

Пример. Приготовление ядер гранулированного заполнителя. Перлитовую пыль (8 кг) и гидроксид натрия (2 кг), т.е. в соотношении 0,80:0,20 по массе мололи в мельнице до удельной поверхности 200 м2/кг. Полученный порошковый материал подавали на тарельчатый гранулятор. На поверхность порошка путем разбрызгивания наносили водный раствор силиката натрияExample. Preparation of granular aggregate cores. Perlite dust (8 kg) and sodium hydroxide (2 kg), i.e. in a ratio of 0.80: 0.20 by weight of the milling in the mill to a specific surface of 200 m 2 / kg The obtained powder material was fed to a plate granulator. An aqueous solution of sodium silicate was applied to the surface of the powder by spraying.

Figure 00000001
Figure 00000001

Таблица 2table 2 Физико-механические свойства бетонных строительных изделий после тепловлажностной обработкиPhysico-mechanical properties of concrete building products after heat and moisture treatment № п/пNo. p / p Отношение массы не прореагировавшего перлита в гранулах после тепловлажностной обработки бетона к исходной, мас.%The mass ratio of unreacted perlite in granules after heat-moisture treatment of concrete to the original, wt.% Теплопро
водность, Вт/(м·К)
Teplopro
water content, W / (m · K)
Марка бетона по водонепрони
цаемости
Waterproof grade concrete
value
Предел прочности при сжатии, МПаThe limit of compressive strength, MPa ПримечанияNotes
1one 5,15.1 0,290.29 B8B8 39,739.7 -- 22 9,69.6 0,370.37 B6B6 32,332.3 Часть пор имеет несферическую форму, что снижает прочность бетонных образцовPart of the pores has a non-spherical shape, which reduces the strength of concrete samples 33 8,48.4 0,390.39 В6AT 6 33,933.9 Часть пор имеет несферическую форму, что снижает прочность бетонных образцовPart of the pores has a non-spherical shape, which reduces the strength of concrete samples 4four 14,314.3 0,710.71 B3B3 27,027.0 Поры имеют неупорядоченную структуру из-за низкой прочности гранулированного заполнителяPores have a disordered structure due to the low strength of the granular aggregate 55 10,210,2 0,500.50 B3B3 27,227,2 Поры имеют неупорядоченную структуру из-за низкой прочности гранулированного заполнителяPores have a disordered structure due to the low strength of the granular aggregate 6
(прототип)
6
(prototype)
48,948.9 0,380.38 В6AT 6 34,934.9 --

плотностью 1,25 г/см3 в количестве 4% по отношению к массе ядра заполнителя. Скоростью вращения и углом наклона тарелки гранулятора регулировали диаметр получаемых ядер, который составлял в данном случае 4,4-4,5 мм (аналогично способу, описанному в патенте РФ №2358937).density of 1.25 g / cm 3 in an amount of 4% relative to the mass of the core aggregate. The rotation speed and the angle of inclination of the granulator plate controlled the diameter of the resulting cores, which in this case was 4.4-4.5 mm (similar to the method described in RF patent No. 2358937).

Получение защитной оболочки на ядрах. Полученные ядра направляли на опудривание порошком извести (9 кг), молотой совместно с кремнефтористым натрием (1 кг), т.е. в соотношении 0,90:0,10 до получения гранул размером 5,0 мм. Опудривание производили в барабанном смесителе (аналогично способу, описанному в патенте РФ №2358937).Obtaining a protective shell on the nuclei. The resulting cores were sent for dusting with a powder of lime (9 kg), ground together with sodium silicofluoride (1 kg), i.e. in a ratio of 0.90: 0.10 to obtain granules with a size of 5.0 mm Dusting was performed in a drum mixer (similar to the method described in RF patent No. 2358937).

Полученные гранулы направляли на отверждение в резонатор сверхвы-сокочастотной печи с удельным расходом энергии 74 Дж/см3 и частотой 270 МГц в течение 10 мин. Температура гранул на выходе 95°C, скорость транспортера 8 см/мин.The obtained granules were sent for curing into the resonator of a microwave oven with a specific energy consumption of 74 J / cm 3 and a frequency of 270 MHz for 10 minutes. The temperature of the granules at the outlet is 95 ° C, the conveyor speed is 8 cm / min.

Часть полученного гранулированного заполнителя испытывали на прочность путем сдавливания в цилиндре по ГОСТ 9758, прочность составила 2,92 МПа; остальной - использовали при приготовлении бетонных смесей для изготовления стандартных образцов строительных изделий.Part of the obtained granular aggregate was tested for strength by compression in a cylinder according to GOST 9758, the strength was 2.92 MPa; the rest was used in the preparation of concrete mixtures for the manufacture of standard samples of building products.

Приготовление бетонной смеси. Дозировку компонентов производили весовым способом: 2 кг портландцемента (20 мас.%), 2,5 кг кварцевого песка (25 мас.%) и 3,5 кг (35 мас.%) гранулированного заполнителя перемешивали в шнековом смесителе до однородного состояния и добавляли 2 кг (20 мас.%) воды.Preparation of concrete mix. The components were dosed by the weight method: 2 kg of Portland cement (20 wt.%), 2.5 kg of quartz sand (25 wt.%) And 3.5 kg (35 wt.%) Of granular aggregate were mixed in a screw mixer until homogeneous and added 2 kg (20 wt.%) Of water.

Формование образцов производили традиционным способом путем заполнения стандартных форм 2ФК-100 по ГОСТ 10181-2000. Время выдержки в формах - 6 часов.Samples were formed in the traditional way by filling in standard forms 2FK-100 according to GOST 10181-2000. The exposure time in the forms is 6 hours.

Тепловлажностную обработку всех бетонных образцов производили в пропарочной камере при атмосферном давлении по режиму 2+6+2 и температуре изотермической выдержки 90°C, таким образом, приготовление бетонной смеси, формовку образцов и их тепловлажностную обработку производили по известной методике [Гершберг О.А. Технология бетонных и железобетонных изделий. - М: Стройиздат, 1971, с.98-102, 305-313].Heat and moisture treatment of all concrete samples was carried out in a steaming chamber at atmospheric pressure according to the 2 + 6 + 2 mode and isothermal exposure temperature of 90 ° C, thus, the concrete mixture was prepared, samples were molded and their heat and moisture treatment was performed according to the known method [Gershberg O.A. Technology of concrete and reinforced concrete products. - M: Stroyizdat, 1971, S. 98-102, 305-313].

Образцы изделий испытывали на прочность (по ГОСТ 10180), определяли теплопроводность (по ГОСТ 7076-99) и водонепроницаемость (по ГОСТ 12730.5-84). Отношение массы непрореагировавшего перлита в гранулах после тепловлажностной обработки бетона к исходной определялась как отношение остаточной массы перлита в гранулах после тепловлажностной обработки бетона к начальной массе перлита в грануле перед введением ее в состав бетонной смеси (в массовых процентах), чем эта величина меньше, тем выше реакционная способность ядра гранулы заполнителя.Product samples were tested for strength (according to GOST 10180), thermal conductivity (according to GOST 7076-99) and water resistance (according to GOST 12730.5-84) were determined. The ratio of the mass of unreacted perlite in granules after heat and moisture treatment of concrete to the initial one was determined as the ratio of the residual mass of perlite in granules after heat and moisture treatment of concrete to the initial mass of perlite in the granule before its introduction into the concrete mix (in mass percent), the lower the value, the higher reactivity of core aggregate granules.

Таким же образом были получены стеновые бетонные изделия с другими характеристиками гранулированных заполнителей из-за варьирования параметров СВЧ-поля при их отверждении. Содержание гранул в бетонных смесях 1-6 было постоянно и составляло 35 мас.%. При формировании гранулированного заполнителя для получения сопоставимых результатов выполнялись следующие условия: соотношение между перлитом и гидроксидом натрия по массе в ядре гранулы - 0,80:0,20; соотношение между известью и натрием кремнефтористым в защитной оболочке гранулы по массе - 0,90:0,10; количество водного раствора силиката натрия по отношению к массе ядер заполнителя - 4,0%; диаметр гранул 5 мм. Результаты испытаний физико-механических свойств полученных бетонных строительных изделий приведены в табл.2, смеси 1-6.In the same way, wall concrete products with other characteristics of granular aggregates were obtained due to the variation of the parameters of the microwave field during curing. The content of granules in concrete mixtures 1-6 was constant and amounted to 35 wt.%. When forming a granular aggregate to obtain comparable results, the following conditions were fulfilled: the ratio between perlite and sodium hydroxide by weight in the core of the granule is 0.80: 0.20; the ratio between lime and sodium silicofluoride in the protective shell of the granule by weight is 0.90: 0.10; the amount of an aqueous solution of sodium silicate in relation to the mass of the core aggregate - 4.0%; the diameter of the granules is 5 mm. The test results of the physico-mechanical properties of the obtained concrete building products are given in table 2, mixtures 1-6.

Ядро гранулированного заполнителя по патенту РФ №2358937 изготавливали из совместно молотого природного перлита и гидроксида натрия; выдерживали после изготовления для набора прочности при 19°C в сухих условиях 7 часов.The core of the granular aggregate according to the patent of the Russian Federation No. 2358937 was made from co-ground natural perlite and sodium hydroxide; kept after manufacture for curing at 19 ° C in dry conditions for 7 hours.

Анализ результатов испытаний свойств образцов бетонных строительных изделий, приведенных в табл.2, показывает следующее.Analysis of the test results of the properties of samples of concrete building products shown in table 2, shows the following.

1. Введение в состав бетонной смеси гранулированного заполнителя, изготовленного по заявляемому способу, использование для отверждения его сверхвысокочастотного поля с частотой 150-314 МГц и удельным расходом энергии 41-86 Дж/см3, замена природного перлита на предварительно вспученный позволяет получать прочные водонепроницаемые бетонные строительные изделия с пониженной теплопроводностью, при этом, за счет исключения процесса длительной выдержки заполнителя для твердения, сокращается время его изготовления до 20-30 минут, значительно повышается реакционная способность ядра.1. Introduction to the composition of the concrete mixture of granular aggregate manufactured by the present method, the use for curing its microwave field with a frequency of 150-314 MHz and specific energy consumption of 41-86 J / cm 3 , replacing natural perlite with pre-expanded allows you to get durable waterproof concrete construction products with reduced thermal conductivity, while, due to the exclusion of the process of long exposure of the filler for hardening, the time of its manufacture is reduced to 20-30 minutes, significantly increasing creases core reactivity.

2. Снижение удельного расхода энергии до 41 Дж/см3 и частоты сверхвысокочастотного поля до 150 МГц при отверждении гранулированного заполнителя приводит к появлению деформаций и уменьшению его прочности из-за размягчения ядра, реакционная способность заполнителя снижается. Бетонные образцы, приготовленные с использованием данного заполнителя, характеризуются повышенной теплопроводностью, пониженной прочностью и водонепроницаемостью (смесь 2, табл.2), данный состав принят как граничный.2. The decrease in specific energy consumption to 41 J / cm 3 and the frequency of the microwave field to 150 MHz during curing of the granular aggregate leads to the appearance of deformations and a decrease in its strength due to softening of the core, the reactivity of the aggregate is reduced. Concrete samples prepared using this aggregate are characterized by increased thermal conductivity, reduced strength and water resistance (mixture 2, Table 2), this composition is accepted as boundary.

Дальнейшее уменьшение названных параметров СВЧ-поля приводит к существенному снижению физико-механических показателей бетонных строительных изделий, поэтому состав смеси 4 выходит за рамки заявляемого способа изготовления гранулированного заполнителя для бетона.A further decrease in the aforementioned parameters of the microwave field leads to a significant decrease in the physical and mechanical properties of concrete building products, therefore, the composition of the mixture 4 is beyond the scope of the proposed method for the manufacture of granular aggregate for concrete.

3. Увеличение удельного расхода энергии до 86 Дж/см3 и частоты сверхвысокочастотного поля до 314 МГц при отверждении гранулированного заполнителя приводит к уменьшению его прочности, появлению деформаций сферических ядер, зонального вспучивания из-за перегрева и интенсивного удаления влаги из ядра гранулы, наблюдается уменьшение реакционной способности заполнителя. Бетонные образцы, приготовленные с использованием полученного заполнителя, характеризуются повышенной теплопроводностью, пониженной прочностью и водонепроницаемостью (смесь 3, табл.2), данный состав принят как граничный.3. An increase in the specific energy consumption to 86 J / cm 3 and the frequency of the microwave field to 314 MHz during curing of the granular aggregate leads to a decrease in its strength, the appearance of deformations of spherical nuclei, zonal swelling due to overheating and intensive removal of moisture from the core of the granule, a decrease aggregate reactivity. Concrete samples prepared using the obtained aggregate are characterized by increased thermal conductivity, reduced strength and water resistance (mixture 3, Table 2), this composition is accepted as boundary.

Дальнейшее увеличение названных параметров СВЧ-поля приводит к существенному снижению физико-механических показателей бетонных строительных изделий и гранулированного заполнителя из-за его вспучивания, поэтому состав смеси 5 выходит за рамки заявляемого способа изготовления гранулированного заполнителя для бетона.A further increase in the aforementioned parameters of the microwave field leads to a significant decrease in the physico-mechanical properties of concrete building products and granular aggregate due to its expansion, therefore, the composition of mixture 5 is beyond the scope of the inventive method for manufacturing granular aggregate for concrete.

При оптимальных характеристиках СВЧ-поля, используемого для отверждения гранулированного заполнителя (смесь 1, табл.1), полученные бетонные строительные изделия имеют следующие преимущества по сравнению с известными:With the optimal characteristics of the microwave field used to cure the granular aggregate (mixture 1, table 1), the resulting concrete building products have the following advantages compared to the known ones:

1) прочностные показатели увеличиваются на 12-14%, теплопроводность уменьшается на 23%, марка по водонепроницаемости при этом увеличивается с B6 до B8 за счет более полного растворения материала ядра и, значит, более плотной пропитки окружающего гранулу бетона;1) strength indicators increase by 12-14%, thermal conductivity decreases by 23%, the water resistance mark increases from B6 to B8 due to more complete dissolution of the core material and, therefore, more dense impregnation of the concrete surrounding the granule;

2) получаемый гранулированный заполнитель по заявляемому способу не требует больших затрат времени на изготовление, за счет этого снижаются трудозатраты при получении конструкционно-теплоизоляционных бетонных строительных изделий.2) the obtained granular aggregate according to the claimed method does not require large expenditures of time for manufacturing, due to this, labor costs are reduced when obtaining structural and heat-insulating concrete building products.

При использовании гранулированных заполнителей, полученных с граничными параметрами СВЧ-поля (смеси 2 и 3, табл.1), полученные бетонные строительные изделия практически сохраняют марку по водонепроницаемости и прочностные характеристики, сравнимые с аналогичными свойствами прототипа.When using granular aggregates obtained with the boundary parameters of the microwave field (mixtures 2 and 3, Table 1), the resulting concrete building products practically retain the brand for water resistance and strength characteristics comparable to the similar properties of the prototype.

Замена природного перлита на отходы производства вспученного перлита при изготовлении гранулированного заполнителя для бетона позволяет существенно повысить производительность мельниц, используемых для совместного помола перлита и щелочи, либо использовать вместо них шнековые смесители. Присутствие вспученного перлита в ядре обеспечивает необходимую капиллярную пористость, позволяющую свободный выход образующихся паров воды.Replacing natural perlite with waste from the production of expanded perlite in the manufacture of granular aggregate for concrete can significantly increase the performance of mills used for the joint grinding of perlite and alkali, or use screw mixers instead. The presence of expanded perlite in the core provides the necessary capillary porosity, which allows the free exit of the generated water vapor.

Утилизация не находящих применения объемных отходов производства вспученного перлита позволит не только улучшить окружающую среду, но и получать качественный экологически чистый конструкционно-теплоизоляционный бетон с хорошими потребительскими характеристиками.Utilization of bulk waste of expanded perlite production that cannot be used will not only improve the environment, but also produce high-quality environmentally friendly structural and heat-insulating concrete with good consumer characteristics.

Claims (1)

Способ изготовления гранулированного заполнителя для бетона, состоящего из ядра и оболочки, включающий формирование ядра в присутствии жидкого стекла из смеси совместно молотых природного перлита и гидроксида натрия, накатку оболочки на поверхность ядра из совместно молотой негашеной извести с натрием кремнефтористым, отверждение гранул, отличающийся тем, что в качестве перлита используют предварительно вспученный перлит, а отверждение гранул производят в сверхвысокочастотном поле с удельным расходом энергии 41-86 Дж/см3. A method of manufacturing a granular aggregate for concrete, consisting of a core and a shell, comprising forming a core in the presence of liquid glass from a mixture of co-milled natural perlite and sodium hydroxide, rolling the shell onto the surface of the core from co-milled quicklime with sodium silicofluoride, curing the granules, characterized in that pre-expanded perlite is used as perlite, and the curing of granules is carried out in a microwave field with a specific energy consumption of 41-86 J / cm 3 .
RU2010119769/03A 2010-05-17 2010-05-17 Method of producing granular aggregate for concrete RU2433975C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010119769/03A RU2433975C1 (en) 2010-05-17 2010-05-17 Method of producing granular aggregate for concrete

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010119769/03A RU2433975C1 (en) 2010-05-17 2010-05-17 Method of producing granular aggregate for concrete

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2433975C1 true RU2433975C1 (en) 2011-11-20

Family

ID=45316669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010119769/03A RU2433975C1 (en) 2010-05-17 2010-05-17 Method of producing granular aggregate for concrete

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2433975C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2502690C1 (en) * 2012-08-15 2013-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" Granular nano-stucture-forming filler based on highly siliceous components for concrete mixture, composition of concrete mixture for obtaining concrete building products and concrete building product
RU2518629C2 (en) * 2012-08-15 2014-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет В.Г. Шухова" Granulated nanostructuring filling agent based on highly silica components for concrete mixture, composition of concrete mixture for obtaining concrete construction products (versions) and concrete construction product

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГОРЯЙНОВ К.Э. и др. Технология теплоизоляционных материалов и изделий. - М.: Стройиздат, 1982, с.316. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2502690C1 (en) * 2012-08-15 2013-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" Granular nano-stucture-forming filler based on highly siliceous components for concrete mixture, composition of concrete mixture for obtaining concrete building products and concrete building product
RU2518629C2 (en) * 2012-08-15 2014-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет В.Г. Шухова" Granulated nanostructuring filling agent based on highly silica components for concrete mixture, composition of concrete mixture for obtaining concrete construction products (versions) and concrete construction product

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Cicek et al. Lime based steam autoclaved fly ash bricks
CN102731041B (en) Surface modifier for vitreous micro-bead insulation aggregate and modified vitreous micro-bead insulation aggregate
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
Qureshi et al. Effect of silicate content on the properties of alkali-activated blast furnace slag paste
Shao et al. Fabrication of hollow microspheres filled fly ash geopolymer composites with excellent strength and low density
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
JP2018118895A (en) Method for preparing porous material
RU2403230C1 (en) Method of obtaining granular heat insulating material
CN104119099A (en) Recycled foam concrete and preparation method thereof
KR100947926B1 (en) Manufacturing method of hydro-thermal reaction lightweight foam concrete using waste concrete sludge
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
RU2433975C1 (en) Method of producing granular aggregate for concrete
CA2663806C (en) The manufacturing method of construction materials using waterworks sludge
CN108558302A (en) It is a kind of to build special foamed brick and preparation method thereof
RU2433976C1 (en) Method of producing granular aggregate for autoclave hardening silicate articles
CN102199045A (en) Method for preparing high-aluminum low-silicon autoclaved aerated concrete
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
RU2502690C1 (en) Granular nano-stucture-forming filler based on highly siliceous components for concrete mixture, composition of concrete mixture for obtaining concrete building products and concrete building product
RU2518629C2 (en) Granulated nanostructuring filling agent based on highly silica components for concrete mixture, composition of concrete mixture for obtaining concrete construction products (versions) and concrete construction product
CN116119990A (en) Carbonization maintenance Gao Jiangmei gangue-based low-carbon baking-free grass planting brick and preparation method thereof
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
RU2530816C1 (en) Granulated composite filler based on diatomite for concrete mixture and concrete building 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
RU151756U1 (en) RAW MATERIAL MIXTURE FOR THE PRODUCTION OF CELLULAR GAS CONCRETE HARDING IN A CARBON-GAS MEDIA
Rashad et al. Preparatory Study about Effect of Feldspar on Properties of Alkali-Activated Slag Concrete

Legal Events

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

Effective date: 20160518