RU2448924C2 - Sulphur concrete composition - Google Patents

Sulphur concrete composition Download PDF

Info

Publication number
RU2448924C2
RU2448924C2 RU2010125787/03A RU2010125787A RU2448924C2 RU 2448924 C2 RU2448924 C2 RU 2448924C2 RU 2010125787/03 A RU2010125787/03 A RU 2010125787/03A RU 2010125787 A RU2010125787 A RU 2010125787A RU 2448924 C2 RU2448924 C2 RU 2448924C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sludge
sulfur
water treatment
particle size
modifier
Prior art date
Application number
RU2010125787/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010125787A (en
Inventor
Виктор Георгиевич Васильев (RU)
Виктор Георгиевич Васильев
Елена Владимировна Владимирова (RU)
Елена Владимировна Владимирова
Татьяна Сергеевна Чистякова (RU)
Татьяна Сергеевна Чистякова
Александр Павлович Носов (RU)
Александр Павлович Носов
Виктор Леонидович Кожевников (RU)
Виктор Леонидович Кожевников
Ольга Михайловна Шанникова (RU)
Ольга Михайловна Шанникова
Александр Георгиевич Осминин (RU)
Александр Георгиевич Осминин
Елена Сергеевна Агеева (RU)
Елена Сергеевна Агеева
Дарья Сергеевна Медведева (RU)
Дарья Сергеевна Медведева
Марина Геннадьевна Койтеева (RU)
Марина Геннадьевна Койтеева
Екатерина Сергеевна Герасимова (RU)
Екатерина Сергеевна Герасимова
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской Академии наук
Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "ВОсТЭП"
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 Учреждение Российской академии наук Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской Академии наук, Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "ВОсТЭП" filed Critical Учреждение Российской академии наук Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской Академии наук
Priority to RU2010125787/03A priority Critical patent/RU2448924C2/en
Publication of RU2010125787A publication Critical patent/RU2010125787A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2448924C2 publication Critical patent/RU2448924C2/en

Links

Landscapes

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to the industry of construction materials and can be used in building underground structures - piles, foundations, supporting walls, enclosing structures of tunnels, roofing articles; road surface edge stones, paving slabs, overflow launders, as well as slabs, flooring, ledger boards, beams, trusses, arches, frames, decorative and art articles - monument and bas-reliefs. The sulphur concrete composition contains binder - elementary sulphur and a modifier, as well as an aggregate based on sludge from municipal water treatment facilities, which is first annealed at temperature 200°C and ground to particle size smaller than 0.15 mm, and the modifier is aluminium oxide powder with particle size 64-73 nm, with the following ratio of components (wt %): elementary sulphur 20-60, aluminium oxide 1.2-2.2, said sludge from municipal water treatment facilities 38.2-77.8.
EFFECT: recycling production wastes and obtaining concrete with low open porosity and given density and strength.
2 ex

Description

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может найти применение при изготовлении подземных конструкций (свай, фундаментов, подпорных стен, стен опускных колодцев, ограждающих конструкций тоннелей); элементов кровли; дорожных покрытий (бортовых камней, тротуарной плитки, сливных лотков); частей покрытий (плит, настилов, прогонов, балок, ферм, арок, рам); декоративно-художественных изделий (памятников, барельефов).The invention relates to the building materials industry and may find application in the manufacture of underground structures (piles, foundations, retaining walls, walls of lowering wells, enclosing structures of tunnels); roof elements; road surfaces (side stones, paving slabs, drain trays); parts of coatings (slabs, flooring, girders, beams, trusses, arches, frames); decorative and artistic products (monuments, bas-reliefs).

Известна серобетонная смесь, содержащая серное вяжущее, в состав которого входят сера и модификатор, причем в качестве модификатора вяжущее содержит бициклические терпены - пинен в количестве 0,1-5% от массы серы, и наполнитель - щебень фракции 5-10 мм, песок речной фракции 0,5-2,5 мм и минеральную муку при следующем соотношении компонентов наполнителя, мас.%: щебень - 40-60, песок - 20-30, минеральная мука - остальное, при этом серобетонная смесь содержит, мас.%: серное вяжущее - 5,005-31,5; наполнитель - остальное (патент RU 2306285, МПК C04D 12/00, 2007 год).Known sulfur concrete mixture containing sulfur binder, which includes sulfur and a modifier, and as a modifier, the binder contains bicyclic terpenes - pinene in the amount of 0.1-5% by weight of sulfur, and the filler is crushed stone fraction 5-10 mm, river sand fractions of 0.5-2.5 mm and mineral flour in the following ratio of filler components, wt.%: crushed stone - 40-60, sand - 20-30, mineral flour - the rest, while the sulfur-concrete mixture contains, wt.%: sulfur astringent - 5.005-31.5; filler - the rest (patent RU 2306285, IPC C04D 12/00, 2007).

Недостатком известного способа является использование в качестве наполнителя природных материалов - щебня и песка. Во-первых, их использование предполагает трудоемкую технологию подготовки исходных материалов, которая включает поступление песка и щебня на склад, откуда они подаются раздельно в соответствующие загрузочные бункеры с ленточными питателями. Затем элеватором их подают на грохоты для отсева камней и посторонних включений, для получения щебня определенной фракции его дополнительно измельчают и совместно с песком подают в бункера-накопители, а из них в сушильный барабан. Во-вторых, песок и щебень являются заполнителями крупной фракции, выполняя в основном роль скелета, при этом незначительно влияют на основные физико-механические свойства бетона (плотность, площадь удельной поверхности). Кроме того, при использовании щебня в качестве заполнителя существуют ограничения в его составе по наличию глинистых частиц, количество которых не должно превышать 1 масс.%.The disadvantage of this method is the use as a filler of natural materials - crushed stone and sand. Firstly, their use presupposes a laborious technology for the preparation of raw materials, which includes the supply of sand and gravel to the warehouse, from where they are fed separately to the respective feed hoppers with belt feeders. Then they are fed by an elevator to screens for screening stones and foreign matter, to obtain crushed stone of a certain fraction, it is additionally crushed and together with sand it is fed to storage bins, and from them to a drying drum. Secondly, sand and gravel are aggregates of a large fraction, performing mainly the role of a skeleton, while slightly affecting the basic physical and mechanical properties of concrete (density, specific surface area). In addition, when using crushed stone as a filler, there are limitations in its composition by the presence of clay particles, the amount of which should not exceed 1 wt.%.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является состав для серных бетонов, включающий (мас.%): отход производства серной кислоты на основе серы элементарной (на сухое вещество) 56-66; песок 9-21; шламовый осадок водоосветлителей на основе карбонатов (на сухое вещество) 10-30; жидкий отход производства полистирола на основе стирола (на сухое вещество) 3-5 (патент RU 2088549, С04В 28/36, 1997 год) (прототип). При этом шламовый осадок водоосветлителей, имеющий состав, (мас.%): СаСО3 44,0÷73,0; MgCO3 4,0÷9,0; общее железо в пересчете на Fе2O3 0,5÷8,8; SiO2 4,1÷7,6; FeSO4 0,5÷2,2; Аl2О3 0,6÷1,8; получают в теплоэнергетических производствах на установках осветления (умягчения) речной воды путем известкования воды раствором Са(ОН)2 и коагуляцией раствором FeSO4 с последующим осветлением на механических фильтрах. Прочность на сжатие полученного из состава серного бетона равна 29,1÷71 МПа через 28 суток после затвердевания.Closest to the claimed technical solution is a composition for sulfur concrete, including (wt.%): Waste production of sulfuric acid based on elemental sulfur (dry matter) 56-66; sand 9-21; carbonate-based sludge water clarifiers (dry matter) 10-30; liquid waste from the production of polystyrene based on styrene (on a dry basis) 3-5 (patent RU 2088549, С04В 28/36, 1997) (prototype). While the sludge sediment water clarifiers having a composition (wt.%): CaCO 3 44,0 ÷ 73,0; MgCO 3 4.0 ÷ 9.0; total iron in terms of Fe 2 O 3 0.5 ÷ 8.8; SiO 2 4.1 ÷ 7.6; FeSO 4 0.5 ÷ 2.2; Al 2 O 3 0.6 ÷ 1.8; they are obtained in heat and power industries at river water clarification (softening) plants by liming water with a Ca (OH) 2 solution and coagulation with a FeSO 4 solution, followed by clarification on mechanical filters. The compressive strength obtained from the composition of sulfur concrete is 29.1 ÷ 71 MPa 28 days after hardening.

Известное техническое решение позволяет утилизировать шламовый осадок теплоэнергетических производств. Однако для улучшения общей экологической обстановки необходима утилизация различных видов шламов водоочистки и водоподготовки, скапливающихся в огромных количествах. Утилизация подобного вида шламов в качестве компонента строительных материалов, в частности бетонов, позволяет значительно расширить сырьевую базу их производства.A well-known technical solution allows the disposal of sludge sludge from thermal power plants. However, to improve the general environmental situation, it is necessary to utilize various types of sludge from water treatment and water treatment, which accumulate in large quantities. Utilization of this type of sludge as a component of building materials, in particular concrete, can significantly expand the raw material base of their production.

Перед авторами стояла задача расширения сырьевой базы для получения составов для серных бетонов, соответствующих стандартным требованиям по уровню рабочих характеристик, за счет использования новых заполнителей. При этом желательно использование шламовых отходов, обеспечивая таким образом их утилизацию.The authors were faced with the task of expanding the raw material base to obtain compositions for sulfur concrete that meet the standard requirements for the level of performance through the use of new aggregates. In this case, it is desirable to use sludge waste, thus ensuring their disposal.

Поставленная задача решена в предлагаемом составе для серного бетона, содержащем вяжущее, включающее серу элементарную и модификатор, заполнитель на основе шламового осадка водоочистных сооружений, который содержит в качестве шламового осадка водоочистных сооружений шлам водоподготовки для объектов муниципального водоснабжения, предварительно отожженный при 200°C, а в качестве модификатора - оксид алюминия с размером частиц 64÷73 нм при следующем соотношении компонентов (масс.%):The problem is solved in the proposed composition for sulfur concrete containing a binder, including elemental sulfur and a modifier, a filler based on sludge from sewage treatment plants, which contains as a sludge from sewage treatment plants water treatment slurry for municipal water supply facilities, previously annealed at 200 ° C, and as a modifier, aluminum oxide with a particle size of 64 ÷ 73 nm in the following ratio of components (wt.%):

сера элементарнаяelemental sulfur 20÷60;20 ÷ 60; оксид алюминияaluminium oxide 1,8÷2,2;1.8 ÷ 2.2; шлам водоподготовки для объектовwater treatment slurry for facilities муниципального водоснабженияmunicipal water supply 38,2÷77,838.2 ÷ 77.8

В настоящее время из патентной и научно-технической литературы неизвестен состав для серных бетонов, содержащий в качестве заполнителя шлам водоподготовки для объектов муниципального водоснабжения и наноразмерный порошок оксида алюминия в предлагаемых пределах содержания всех компонентов.Currently, the composition for sulfur concrete is not known from the patent and scientific literature, it contains water treatment slurry for municipal water supply facilities and nano-sized aluminum oxide powder within the proposed limits for the content of all components.

На сегодняшний день из оборудования по подготовке воды для объектов муниципального водоснабжения извлекают ежегодно порядка 152 тыс. тонн шлама. Шлам сгружается в специальные отстойники в виде отвалов для хранения и не утилизируется.Today, about 152 thousand tons of sludge is extracted annually from equipment for the preparation of water for municipal water supply facilities. Sludge is discharged into special sumps in the form of dumps for storage and is not disposed of.

Исследования, проведенные авторами, позволили установить возможность использования шлама водоподготовки для объектов муниципального водоснабжения в качестве заполнителя в составе серного бетона. В ходе исследований необходимо было определить, что шлам соответствует требованиям, предъявляемым к материалам, используемым в качестве инертного заполнителя серных бетонов. Заполнитель, выполняющий роль структурообразователя бетона, предпочтительно должен быть тонкодисперсным материалом с удельной поверхностью не менее 0,2 м2/г, химически инертный, стойкий к агрессивным средам, обладать водонепроницаемостью, атмосферо- и морозоустойчивостью, низкой тепло- и электропроводностью. В результате проведенных исследований авторами установлено, что шлам водоподготовки для объектов муниципального водоснабжения отвечает всем необходимым требованиям. Так, в качестве заполнителя используется фракция отожженного при 200°C шлама с удельной поверхностью 42,3 м2/г. Исследования показали, что температура отжига шлама имеет существенное значение, оказывая влияние на площадь удельной поверхности частиц шлама. При снижении или увеличении температуры ниже или выше 200°C площадь удельной поверхности уменьшается (так, при отжиге при 100°C она равна 33,8 м2/г, а при 400°C и 500°C - 39,07 м2/г и 35,37 м2/г, соответственно). Экспериментальные исследования, проведенные авторами, установили возможность использования в качестве модификатора наноразмерного порошка оксида алюминия. Исследования проводились с использованием порошка оксида алюминия фазового состава γ-Аl2О3 - 30÷57% и δ-Аl2O3 - 43÷70%; с расчетной плотностью 3,47÷3,54 г/см3 и размером частиц 16÷73 нм, полученного в соответствии со способом получения наночастиц оксида металла (патент RU 2384522). В результате экспериментально установлено, что лучшие результаты по прочностной характеристике достигаются при использовании порошка с размером частиц в диапазоне 64÷73 нм. Кроме того, авторам предлагаемого технического решения необходимо было провести экспериментальные исследования по определению физико-химической совместимости компонентов состава, в частности определяющей характеристикой является способность заполнителя смачиваться жидким компонентом серного вяжущего. Экспериментальным путем было установлено, что на поверхности частиц шлама в процессе остывания серы формируются однородные кристаллиты, размеры которых значительно меньше, чем в объеме свободной серы. При оптимальной степени содержания заполнителя практически вся сера переходит в более однородное и мелкокристаллическое состояние, что и обусловливает получение достаточно высокой прочности получаемого бетона. Таким образом, существенным признаком предлагаемого технического решения является количественное содержание компонентов. Так, при содержании серы менее 20 масс.%, оксида алюминия менее 1,8 масс.%, а шлама водоочистки для объектов муниципального водоснабжения более 77,8 масс.% наблюдается снижение прочности на сжатие. При содержании серы более 60 масс.%, оксида алюминия более 2,2 масс.%, а шлама водоочистки для объектов муниципального водоснабжения менее 38,2 масс.% также наблюдается снижение прочности на сжатие.The studies conducted by the authors made it possible to establish the possibility of using water treatment slurry for municipal water supply facilities as a filler in the composition of sulfur concrete. During the research it was necessary to determine that the sludge meets the requirements for materials used as an inert aggregate of sulfur concrete. The aggregate acting as a concrete builder should preferably be a finely dispersed material with a specific surface area of at least 0.2 m 2 / g, chemically inert, resistant to aggressive environments, have water resistance, weather and frost resistance, low heat and electrical conductivity. As a result of the research, the authors found that the slurry of water treatment for municipal water supply facilities meets all the necessary requirements. So, as a filler, a fraction of sludge annealed at 200 ° C with a specific surface area of 42.3 m 2 / g is used. Studies have shown that the temperature of sludge annealing is significant, influencing the specific surface area of the sludge particles. With a decrease or increase in temperature below or above 200 ° C, the specific surface area decreases (for example, upon annealing at 100 ° C it is 33.8 m 2 / g, and at 400 ° C and 500 ° C - 39.07 m 2 / g and 35.37 m 2 / g, respectively). Experimental studies by the authors have established the possibility of using nanosized alumina powder as a modifier. The studies were carried out using a powder of alumina with a phase composition of γ-Al 2 O 3 - 30 ÷ 57% and δ-Al 2 O 3 - 43 ÷ 70%; with an estimated density of 3.47 ÷ 3.54 g / cm 3 and a particle size of 16 ÷ 73 nm, obtained in accordance with the method of producing nanoparticles of metal oxide (patent RU 2384522). As a result, it was experimentally established that the best results in strength characteristics are achieved when using a powder with a particle size in the range of 64–73 nm. In addition, the authors of the proposed technical solution had to conduct experimental studies to determine the physicochemical compatibility of the components of the composition, in particular, the determining characteristic is the ability of the aggregate to be wetted by the liquid component of the sulfur binder. It was established experimentally that on the surface of the particles of the sludge during the cooling of sulfur, homogeneous crystallites form, the sizes of which are much smaller than in the volume of free sulfur. With an optimal degree of aggregate content, almost all sulfur goes into a more uniform and finely crystalline state, which determines the obtaining of a sufficiently high strength of the resulting concrete. Thus, an essential feature of the proposed technical solution is the quantitative content of the components. So, when the sulfur content is less than 20 wt.%, Alumina is less than 1.8 wt.%, And the slurry of water treatment for municipal water supply facilities is more than 77.8 wt.%, A decrease in compressive strength is observed. When the sulfur content is more than 60 wt.%, Alumina is more than 2.2 wt.%, And the slurry of water treatment for municipal water supply facilities is less than 38.2 wt.%, A decrease in compressive strength is also observed.

Предлагаемое техническое решение может быть осуществлено следующим образом. В качестве исходных материалов для получения серного вяжущего используют серу техническую газовую гранулированную и наноразмерный порошок оксида алюминия, полученный по патенту RU 2384522. В качестве заполнителя используют шлам водоочистки для объектов муниципального водоснабжения. Используемый шлам предварительно отжигают при температуре 200°С и измельчают до крупности менее 0,15 мм. Смешивают серу с модификатором (оксидом алюминия) и помещают в емкость, снабженную мешалкой, нагревают до температуры 130÷135°C, выдерживают при этой температуре при непрерывном перемешивании до полного расплавления смеси. После чего в расплав добавляют предварительно нагретый и измельченный шлам водоочистки для объектов муниципального водоснабжения и тщательно перемешивают до получения гомогенной массы. Полученный серный бетон выливают в предварительно нагретые формы, механически уплотняют и охлаждают при комнатной температуре. Распалубку готовых изделий производят после остывания до 28÷30°C. Предел прочности на сжатие, плотность, пористость определяют на образцах размером 1×1×7 см. Прочность на сжатие полученных образцов соответствует средней прочности на сжатие бетона марок М400÷М550.The proposed technical solution can be implemented as follows. Granular technical gas granular and nanosized alumina powder obtained according to patent RU 2384522 are used as starting materials for producing a sulfur binder. The filler uses water treatment slurry for municipal water supply facilities. Used sludge is preliminarily annealed at a temperature of 200 ° C and ground to a particle size of less than 0.15 mm. Sulfur is mixed with a modifier (alumina) and placed in a container equipped with a stirrer, heated to a temperature of 130 ÷ 135 ° C, kept at this temperature with continuous stirring until the mixture is completely melted. Then, preheated and ground water treatment slurry for municipal water supply facilities is added to the melt and thoroughly mixed until a homogeneous mass is obtained. The resulting sulfur concrete is poured into pre-heated molds, mechanically compacted and cooled at room temperature. Stripping of finished products is carried out after cooling to 28 ÷ 30 ° C. The compressive strength, density, porosity is determined on samples 1 × 1 × 7 cm in size. The compressive strength of the obtained samples corresponds to the average compressive strength of concrete of grades M400 ÷ M550.

Предлагаемое техническое решение иллюстрируется следующими примерами.The proposed technical solution is illustrated by the following examples.

Пример 1. Для получения серного вяжущего 20 г (20 масс.%) серы технической газовой гранулированной (ТУ 2112-096-31323949-3003) и 1,8 г (2,2 масс.%) порошка оксида алюминия с размером частиц 73 нм. В качестве заполнителя используют шлам водоподготовки для объектов муниципального водоснабжения состава, масс.%: Аl(ОН)3 - 26,8; NH4OH - 0,02; Fе(ОН)3 - 3,7; КОН - 0,4; СаСО3 - 2,2; SiO2 - 29,4; MgCO3 - 35,88; MnO - 1,1; NaOH,- 0,5. Используемый шлам предварительно отжигают при температуре 200°С в течение 2-х часов и измельчают до крупности менее 0,15 мм. Смешивают серу и оксид алюминия, помещают в емкость, снабженную мешалкой, нагревают до температуры 130°С, выдерживают при этой температуре при непрерывном перемешивании в течение 40 мин. После чего в расплав добавляют 77,8 г (77,8 масс.%) предварительно отожженного и измельченного шлама водоподготовки для объектов муниципального водоснабжения и тщательно перемешивают в течение 5 минут до получения гомогенной массы. Полученный серный бетон выливают в предварительно нагретые формы, механически уплотняют и охлаждают при комнатной температуре. Распалубку готовых изделий производят после остывания до 28÷30°С. Предел прочности на сжатие 57,28 МПа. Плотность 2,35 г/см3. Пористость (объем открытых пор, %) 3,65.Example 1. To obtain a sulfur binder 20 g (20 wt.%) Granular technical sulfur gas (TU 2112-096-31323949-3003) and 1.8 g (2.2 wt.%) Alumina powder with a particle size of 73 nm . As a filler, water treatment slurry is used for municipal water supply facilities of the composition, wt.%: Al (OH) 3 - 26.8; NH 4 OH 0.02; Fe (OH) 3 - 3.7; KOH - 0.4; CaCO 3 - 2.2; SiO 2 29.4; MgCO 3 - 35.88; MnO - 1.1; NaOH, - 0.5. Used sludge is preliminarily annealed at a temperature of 200 ° C for 2 hours and ground to a particle size of less than 0.15 mm. Sulfur and alumina are mixed, placed in a container equipped with a stirrer, heated to a temperature of 130 ° C, maintained at this temperature with continuous stirring for 40 minutes. Then, 77.8 g (77.8 mass%) of pre-annealed and ground water treatment slurry for municipal water supply facilities are added to the melt and thoroughly mixed for 5 minutes until a homogeneous mass is obtained. The resulting sulfur concrete is poured into pre-heated molds, mechanically compacted and cooled at room temperature. Formwork of finished products is carried out after cooling to 28 ÷ 30 ° C. The compressive strength is 57.28 MPa. The density of 2.35 g / cm 3 . Porosity (open pore volume,%) 3.65.

Пример 2. Для получения серного вяжущего 60 г (60 масс.%) серы технической газовой гранулированной (ТУ 2112-096-31323949-3003) и 2,2 г (1,8 масс.%) порошка оксида алюминия с размером частиц 64 нм. В качестве заполнителя используют шлам водоподготовки для объектов муниципального водоснабжения состава, масс.%: Аl(ОН)3 - 26,8; NH4OH - 0,02; Fе(ОН)3 - 3,7; КОН - 0,4; СаСО3 - 2,2; SiO2 - 29,4; MgCO3 - 35,88; MnO - 1,1; NaOH - 0,5. Используемый шлам предварительно отжигают при температуре 200°C в течение 2-х часов и измельчают до крупности менее 0,15 мм. Смешивают серу и оксид алюминия, помещают в емкость, снабженную мешалкой, нагревают до температуры 135°C, выдерживают при этой температуре при непрерывном перемешивании в течение 40 мин. После чего в расплав добавляют 38,2 г (38,2 масс.%) предварительно отожженного и измельченного шлама водоподготовки для объектов муниципального водоснабжения и тщательно перемешивают в течение 5 минут до получения гомогенной массы. Полученный серный бетон выливают в предварительно нагретые формы, механически уплотняют и охлаждают при комнатной температуре. Распалубку готовых изделий производят после остывания до 28÷30°C. Предел прочности на сжатие 40,06 МПа. Плотность 2,30 г/см3. Пористость (объем открытых пор, %) 3,94.Example 2. To obtain a sulfur binder 60 g (60 wt.%) Of technical gas granulated sulfur (TU 2112-096-31323949-3003) and 2.2 g (1.8 wt.%) Of aluminum oxide powder with a particle size of 64 nm . As a filler, water treatment slurry is used for municipal water supply facilities of the composition, wt.%: Al (OH) 3 - 26.8; NH 4 OH 0.02; Fe (OH) 3 - 3.7; KOH - 0.4; CaCO 3 - 2.2; SiO 2 29.4; MgCO 3 - 35.88; MnO - 1.1; NaOH - 0.5. Used sludge is preliminarily annealed at a temperature of 200 ° C for 2 hours and ground to a particle size of less than 0.15 mm. Sulfur and alumina are mixed, placed in a container equipped with a stirrer, heated to a temperature of 135 ° C, maintained at this temperature with continuous stirring for 40 minutes. Then 38.2 g (38.2 wt.%) Of pre-annealed and ground water treatment slurry for municipal water supply facilities are added to the melt and thoroughly mixed for 5 minutes until a homogeneous mass is obtained. The resulting sulfur concrete is poured into pre-heated molds, mechanically compacted and cooled at room temperature. Stripping of finished products is carried out after cooling to 28 ÷ 30 ° C. The compressive strength is 40.06 MPa. The density of 2.30 g / cm 3 . Porosity (open pore volume,%) 3.94.

Таким, образом, предлагаемое техническое решение позволяет расширить сырьевую базу для получения составов для серного бетона, рабочие характеристики которого соответствуют стандартным требованиям. Кроме того, использование предлагаемого технического решения позволяет утилизировать большие объемы шламов водоподготовки для объектов муниципального водоснабжения.Thus, the proposed technical solution allows you to expand the raw material base for the production of compositions for sulfur concrete, the performance of which meets the standard requirements. In addition, the use of the proposed technical solution makes it possible to utilize large volumes of sludge from water treatment for municipal water supply facilities.

Claims (1)

Состав для серного бетона, содержащий вяжущее, включающее серу элементарную и модификатор, а также заполнитель на основе шламового осадка водоочистных сооружений, отличающийся тем, что он содержит в качестве шламового осадка водоочистных сооружений шлам водоподготовки для объектов муниципального водоснабжения, предварительно отожженный при температуре 200°С и измельченный до крупности менее 0,15 мм, а в качестве модификатора - порошок оксида алюминия с размером частиц 64÷73 нм при следующем соотношении компонентов, мас.%:
сера элементарная 20-60 оксид алюминия 1,2-2,2 шлам водоподготовки для объектов муниципального водоснабжения 38,2-7,8
Composition for sulfur concrete containing binder, including elemental sulfur and a modifier, as well as aggregate based on sludge from sewage treatment plants, characterized in that it contains sludge from sewage treatment plants for water treatment sludge for municipal water supply facilities, previously annealed at a temperature of 200 ° С and crushed to a particle size of less than 0.15 mm, and as a modifier is an alumina powder with a particle size of 64 ÷ 73 nm in the following ratio of components, wt.%:
elemental sulfur 20-60 aluminium oxide 1.2-2.2 water treatment slurry for facilities municipal water supply 38.2-7.8
RU2010125787/03A 2010-06-23 2010-06-23 Sulphur concrete composition RU2448924C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010125787/03A RU2448924C2 (en) 2010-06-23 2010-06-23 Sulphur concrete composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010125787/03A RU2448924C2 (en) 2010-06-23 2010-06-23 Sulphur concrete composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010125787A RU2010125787A (en) 2011-12-27
RU2448924C2 true RU2448924C2 (en) 2012-04-27

Family

ID=45782335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010125787/03A RU2448924C2 (en) 2010-06-23 2010-06-23 Sulphur concrete composition

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2448924C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2088549C1 (en) * 1994-05-17 1997-08-27 Горловский арендный концерн "Стирол" Composition for sulfuric concrete
JP2005289787A (en) * 2004-03-08 2005-10-20 Jiin:Kk Sulfur slurry, method of preparing sulfur slurry and method of manufacturing sulfur solidified body using the same sulfur slurry
RU2276115C2 (en) * 2003-12-15 2006-05-10 Норильский индустриальный институт Binding agent
RU2382010C2 (en) * 2007-11-12 2010-02-20 Борис Александрович Афанасьев Raw mix for production of sulfur concrete

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2088549C1 (en) * 1994-05-17 1997-08-27 Горловский арендный концерн "Стирол" Composition for sulfuric concrete
RU2276115C2 (en) * 2003-12-15 2006-05-10 Норильский индустриальный институт Binding agent
JP2005289787A (en) * 2004-03-08 2005-10-20 Jiin:Kk Sulfur slurry, method of preparing sulfur slurry and method of manufacturing sulfur solidified body using the same sulfur slurry
RU2382010C2 (en) * 2007-11-12 2010-02-20 Борис Александрович Афанасьев Raw mix for production of sulfur concrete

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010125787A (en) 2011-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109516703B (en) Recovery of aggregate and powdery mineral material from demolition waste
Poon et al. Properties of concrete blocks prepared with low grade recycled aggregates
CN104119043B (en) Road paving material taking building waste as main material and preparation method of road paving material
CN104402370B (en) Road filling manufactured with dregs and electric furnace slag and preparation method thereof
Murali et al. Recent research in utilization of phosphogypsum as building materials
WO2008052753A2 (en) Process for producing lightweight rock particles, lightweight rock particles which can be obtained by this process and use of these for producing building materials
US4242142A (en) Method for treating granulated blast furnace slag
CN104086131A (en) Road paving material prepared by compounding building rubbish and limestone flour and preparation method of road paving material
KR100842769B1 (en) The method of construction materials
JP4665259B2 (en) Effective use of construction sludge
CN112062507A (en) Concrete containing recycled waste brick fine aggregate
KR100490731B1 (en) A Method for constuction material and civil engineering using waste materials
CN1931774B (en) Stabilized soil of regenerated building residue and lime and its preparation process
CN1480264A (en) Method for treating inorganic solid waste and application
CN104692770A (en) Road paving material prepared from construction waste composite steel slag and preparation method of road paving material
CN104671720A (en) Road filling material prepared from building waste and coal gangue and preparation method of road filling material
RU2448924C2 (en) Sulphur concrete composition
CN108585576B (en) Phosphogypsum curing agent
KR102338303B1 (en) Composition for sidewalk block comprising oyster shells
CN104278609B (en) By road pavements prepared by dregs and slag compound and method thereof
DE10354711B4 (en) Process for the preparation of porous granules and their use
WO2015086350A1 (en) Method for producing a water barrier material as landfill cover, capping or landfill liner underneath and/or aside a landfill and water barrier material produced thereby
KR100671801B1 (en) Manufacturing of caly brick using sluge
Tolosa et al. Reuse of lime mud waste as filler in gypsum composites
JP5394163B2 (en) Washing waste foundry sand mixed hydraulic cement, method for producing cement-based solidified body, and method for adsorbing carbon dioxide in the atmosphere

Legal Events

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

Effective date: 20130624