RU2458876C2

RU2458876C2 - Вяжущее

Info

Publication number: RU2458876C2
Application number: RU2010146205/03A
Authority: RU
Inventors: Вера Владимировна Русина (RU); Вера Владимировна Русина; Ольга Дмитриевна Исакова (RU); Ольга Дмитриевна Исакова; Анна Эдуардовна Красногорова (RU); Анна Эдуардовна Красногорова
Priority date: 2010-11-12
Filing date: 2010-11-12
Publication date: 2012-08-20
Also published as: RU2010146205A

Abstract

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно - к составам минеральных вяжущих веществ на жидком стекле, и может быть использовано при изготовлении строительных изделий и конструкций. Технический результат - повышение прочностных показателей вяжущего при одновременном сохранении требуемых сроков схватывания. Вяжущее, включающее алюмосиликатный компонент - золу-унос, полученную от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г.Братска Иркутской обл., и щелочной компонент - жидкое стекло, изготовленное из многотоннажного отхода производства ферросилиция Братского ферросплавного завода - микрокремнезема, содержащего 3-5 мас.% β-модификации карбида кремния и 4-6 мас.% высокодисперсного чешуйчатого графита, с силикатным модулем n=1 и плотностью 1,32-1,41 г/см³, дополнительно содержит добавку - замедлитель схватывания вяжущего - отход Братского лесопромышленного комплекса - черный сульфатный щелок (ЧСЩ), указанная зола состоит на 80% из золы-унос I поля и на 20% из золы-унос II поля, при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанное жидкое стекло 39,6-43,2; указанный ЧСЩ (на сухое вещество) 1,5-1,7; указанная зола указанного состава - остальное. 4 табл.

Description

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно - к составам минеральных вяжущих веществ на жидком стекле, и может быть использовано при изготовлении строительных изделий и конструкций.

Известно вяжущее, включающее алюмосиликатный компонент - золу-унос, полученную от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г.Братска Иркутской обл. - 55,6…62,5 мас.% и щелочной компонент - углеродсодержащее жидкое стекло, изготовленное из микрокремнезема - многотоннажного отхода при производстве кристаллического кремния на Братском алюминиевом заводе и содержащее в своем составе до 6…7 мас.% высокодисперсных углеродистых примесей: графита и карборунда, с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,45…1,49 г/см³ - 33,5…44,4 мас.% [Патент RU №2130904 С1, С04В 12/04, С04В 7/28, 27.05.1999, 5 с.].

Недостатком описываемого вяжущего являются короткие сроки схватывания.

Наиболее близким аналогом к описываемому изобретению является вяжущее, включающее алюмосиликатный компонент - золу-унос, полученную от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г.Братска Иркутской обл., - 54,5…65,8 мас.% и щелочной компонент - жидкое стекло, изготовленное из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния алюминиевого завода - микрокремнезема, содержащего до 6…7 мас.% высокодисперсных углеродистых примесей с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,27…1,48 г/см³ - 34,0…44,7 мас.% и дополнительно содержащее добавку - замедлитель схватывания вяжущего - отход производства молочных продуктов ООО «Молоко» г.Братска - молочную сыворотку [Патент RU №2237631 С1, С04В 12/04, В 7/28, 10.10.2004, 6 с.].

Недостатком описываемого вяжущего являются невысокие прочностные показатели затвердевших образцов, что связано с содержащейся в материале молочной сывороткой, вызывающей замедление процессов структурообразования вяжущего.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение качества вяжущего.

Технический результат - повышение прочностных показателей вяжущего при одновременном сохранении требуемых сроков схватывания.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что вяжущее, включающее алюмосиликатный компонент - золу-унос, полученную от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г. Братска Иркутской обл., и щелочной компонент - жидкое стекло, изготовленное из многотоннажного отхода производства ферросилиция Братского ферросплавного завода - микрокремнезема, содержащего 3-5 мас.% β-модификации карбида кремния и 4-6 мас.% высокодисперсного чешуйчатого графита, с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,32-1,41 г/см³, дополнительно содержит добавку - замедлитель схватывания вяжущего - отход Братского лесопромышленного комплекса - черный сульфатный щелок (ЧСЩ), а указанная зола состоит на 80% из золы-унос I поля и на 20% из золы-унос II поля, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Указанное жидкое стекло	39,6-43,2;
Указанный ЧСЩ (на сухое вещество)	1,5-1,7;
Указанная зола указанного состава	Остальное

Свойства ЧСЩ представлены в табл.1, а свойства зол - в табл.2 и 3.

Таблица 1
Свойства ЧСЩ
Физическое состояние и цвет	Запах	Плотность, г/см³	Концентрация, %	Содержание, %, от сухих компонентов
				Смоляные и жирные кислоты	Лигнин и его соединения	Нейтральные и омыленные вещества	Минеральные вещества
Густая вязкая жидкость темно-коричневого цвета	Неприятный	1,13	22,5	3…5	40…55	10…18	15…20

Таблица 2
Свойства золы-уноса
Тип золы (поле)	Цвет	Истинная плотность, кг/м³	Насыпная плотность, кг/м³	Остаток на сите №008, %	Влажность, %	П.П.П., %
I	Светло-серый	2600	963	6,3	1,5	1,17
II	Желто-серый	2530	826	5,4	1,7	2,2

Таблица 3
Химический состав золы-уноса
№ поля	Содержание соединений, мас.%
№ поля	SiO₂	Al₂O₃	Fe₂O₃	CaO	MgO	SO₃	K₂О	Na₂O
I	46,6	26,9	8,8	12,7	2,3	1,6	0,6	0,2
II	50,5	8,6	8,4	20,5	1,7	1,5	0,6	0,1

Образцы для испытания готовили следующим образом.

Зола-унос перемешивалась с кварцевым песком в соотношении «Зола: Песок»=1:3. При этом состав золы был следующим: зола-унос I поля 80%, а зола-унос II поля 20%.

К полученной смеси добавлялось в количестве 40,9% от массы вяжущего жидкое стекло из микрокремнезема, содержащего 3 мас.% ρ-модификации карбида кремния и 5 мас.% высокодисперсного чешуйчатого графита, с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,35 г/см³ с растворенным в нем ЧСЩ в количестве 1,7% (в пересчете на сухое вещество) от общей массы вяжущего.

Полученная масса тщательно перемешивалась до однородного состояния в бетоносмесителе принудительного действия. Из приготовленной смеси изготавливались образцы-балочки размером 4×4×16 см. Формование и уплотнение смеси осуществляли на виброплощадке.

Свежеотформованные образцы подверглись тепловлажностной обработке в пропарочной камере при Т=85°С по режиму: 2+2+2+2 час. Результаты механических испытаний представлены в табл.4.

Аналогичным образом были изготовлены образцы вяжущего других составов. Результаты также представлены в табл.4.

Таблица 4
Прочностные показатели образцов вяжущего
Содержание смеси золы I поля (80%) и II поля (20%), мас.%	Плотность жидкого стекла, г/см³	Содержание, мас.%		Расход жидкого стекла, % от массы вяжущего	Содержание ЧСЩ (в пересчете на сухое вещество), % от массы вяжущего	Прочность, МПа, после ТВО
Содержание смеси золы I поля (80%) и II поля (20%), мас.%	Плотность жидкого стекла, г/см³	Графит	β-SiC	Расход жидкого стекла, % от массы вяжущего		При изгибе	При сжатии
58,7	1,36	6	3	39,6	1,7	5,6	31,6
58,0	1,32	6	3	40,3	1,7	3,5	20,8
55,3	1,38	4	5	43,2	1,5	3,9	24,7
55,8	1,40	5	4	42,7	1,5	4,5	30,3
56,9	1,37	4	3	41,5	1,6	4,8	32,1
56,3	1,41	4	5	42,1	1,6	5,4	33,7
57,4	1,35	5	3	40,9	1,7	6,0	35,3

Анализ полученных данных показывает, что частичная замена золы-унос I поля на золу-унос II поля в составе вяжущего позволяет поднять прочностные показатели затвердевших образцов вяжущего до уровня (и выше) бездобавочного состава, а содержащаяся в вяжущем добавка ЧСЩ в количестве 1,5-1,7% от массы вяжущего обеспечивает при этом требуемые сроки схватывания вяжущего.

Claims

Вяжущее, включающее алюмосиликатный компонент - золу-унос, полученную от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г.Братска Иркутской области и щелочной компонент - жидкое стекло, изготовленное из многотоннажного отхода производства ферросилиция Братского ферросплавного завода - микрокремнезема, содержащего 3-5 мас.% β-модификации карбида кремния и 4-6 мас.% высокодисперсного чешуйчатого графита, с силикатным модулем n=1 и плотностью 1,32-1,41 г/см³, отличающееся тем, что дополнительно содержит добавку - замедлитель схватывания вяжущего - отход Братского лесопромышленного комплекса - черный сульфатный щелок - ЧСЩ, указанная зола состоит на 80% из золы-унос I поля и на 20% из золы-унос II поля при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Указанное жидкое стекло 39,6-43,2 Указанный ЧСЩ (на сухое вещество) 1,5-1,7 Указанная зола указанного состава Остальное