RU2460699C1 - Portland cement - Google Patents
Portland cement Download PDFInfo
- Publication number
- RU2460699C1 RU2460699C1 RU2010154362/03A RU2010154362A RU2460699C1 RU 2460699 C1 RU2460699 C1 RU 2460699C1 RU 2010154362/03 A RU2010154362/03 A RU 2010154362/03A RU 2010154362 A RU2010154362 A RU 2010154362A RU 2460699 C1 RU2460699 C1 RU 2460699C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- portland cement
- dolomite
- cement
- slag
- prototype
- Prior art date
Links
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к составам портландцементов и может быть использовано для получения цементов, строительных растворов и бетонов на их основе.The invention relates to compositions of Portland cement and can be used to produce cements, mortars and concrete based on them.
Известен цемент, включающий портландцемент и каустический доломит, полученный обжигом сырого доломита в заданном интервале температур, при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент 50-75; каустический доломит, полученный обжигом сырого доломита в заданном интервале температур 25-50 (патент RU 21023349 С1, МПК6 С04В 9/12).Cement is known, including Portland cement and caustic dolomite obtained by roasting raw dolomite in a given temperature range, with the following ratio of components, wt.%: Portland cement 50-75; caustic dolomite obtained by roasting raw dolomite in a predetermined temperature range of 25-50 (patent RU 21023349 C1, IPC 6 04B 9/12).
Однако производство описанного цемента требует повышенных затрат энергии, что обусловлено использованием каустического доломита, требующего дополнительных энергетических затрат на предварительный обжиг.However, the production of the described cement requires increased energy costs due to the use of caustic dolomite, which requires additional energy costs for preliminary firing.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному изобретению (прототипом) является портландцемент, содержащий дунит, двуводный гипс и портландцементный клинкер при следующем соотношении компонентов, мас.%: дунит 30-40; двуводный гипс 3; портландцементный клинкер остальное (патент RU 2168472 С2, МПК7 С04В 7/13).The closest in technical essence and the achieved result to the claimed invention (prototype) is Portland cement containing dunite, two-water gypsum and Portland cement clinker in the following ratio of components, wt.%: Dunite 30-40; two-water gypsum 3; Portland cement clinker rest (patent RU 2168472 C2, IPC 7 C04B 7/13).
При использовании известного вещества, принятого за прототип, основным недостатком является низкая ранняя и 28-суточная прочность цементного камня (см. таблицу 4) вследствие незначительной гидравлической активности дунита, причем необходимость тонкого измельчения дунита для повышения его гидравлической активности усложняет технологический процесс производства портландцемента и увеличивает его стоимость.When using the well-known substance adopted as a prototype, the main disadvantage is the low early and 28-day strength of cement stone (see table 4) due to the insignificant hydraulic activity of dunite, and the need for fine grinding of dunite to increase its hydraulic activity complicates the technological process of production of Portland cement and increases its cost.
Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в обеспечении возможности повышения ранней и 28-суточной прочности цементного камня при снижении себестоимости производства цемента.The problem to which the claimed invention is directed, is to provide the opportunity to increase the early and 28-day strength of cement stone while reducing the cost of cement production.
Поставленная задача достигается тем, что цемент, содержащий портландцементный клинкер и двуводный гипс, согласно изобретению дополнительно содержит необожженный доломит и доменный гранулированный шлак при следующем соотношении компонентов, мас.%: необожженный доломит 5,0-15,0; доменный гранулированный шлак 5,0-15,0; портландцементный клинкер 75,0-77,5; двуводный гипс 2,5-5,0.The task is achieved in that the cement containing Portland cement clinker and gypsum gypsum, according to the invention further comprises unburnt dolomite and blast furnace granulated slag in the following ratio of components, wt.%: Unburnt dolomite 5.0-15.0; granulated blast furnace slag 5.0-15.0; Portland cement clinker 75.0-77.5; two-water gypsum 2.5-5.0.
Предложенное содержание компонентов портландцемента необходимо и достаточно (см. таблицу 4) для получения портландцемента повышенной прочности.The proposed content of Portland cement components is necessary and sufficient (see table 4) to obtain high strength Portland cement.
Использование в составе портландцемента необожженного доломита обеспечивает возможность частичной замены доменного гранулированного шлака более экономичной добавкой - сырым доломитом. При этом доломит в комплексе с доменным гранулированным шлаком участвует в реакциях гидратации с портландцементным клинкером, обеспечивая высокую раннюю и 28-суточную прочность цементного камня.The use of unbaked dolomite in Portland cement makes it possible to partially replace blast furnace granulated slag with a more economical additive - raw dolomite. At the same time, dolomite in combination with granulated blast furnace slag is involved in hydration reactions with Portland cement clinker, providing high early and 28-day strength of cement stone.
Содержание в составе портландцемента необожженного доломита обеспечивает возможность получения быстротвердеющих цементов более высоких марок при одинаковых технологических параметрах подготовки и обработки сырья, например степени измельчения сырья. Доломит, входящий в состав портландцемента, является карбонатной горной породой осадочного происхождения, в которой преобладает минерал доломит, а также присутствуют единичные зерна кварцита (см. таблицу 1). В данном техническом решении необожженный доломит впервые используется в качестве минеральной добавки в цемент в оптимальном количестве 5-15 мас.%, так как при увеличении количества необожженного доломита более 15 мас.% и уменьшении количества доменного гранулированного шлака менее 5 мас.% происходит снижение 28-суточной прочности цементного камня, а при уменьшении количества необожженного доломита менее 5 мас.% и увеличении количества доменного гранулированного шлака более 15 мас.% ранняя и 28-суточная прочность цементного камня также снижается (см. таблицу 4).The content of unbaked dolomite in Portland cement makes it possible to obtain quick-hardening cements of higher grades with the same technological parameters for the preparation and processing of raw materials, for example, the degree of grinding of raw materials. Dolomite, which is part of Portland cement, is a carbonate rock of sedimentary origin, in which the dolomite mineral predominates, and individual quartzite grains are also present (see table 1). In this technical solution, unfired dolomite is first used as a mineral additive in cement in an optimal amount of 5-15 wt.%, Since with an increase in the amount of unfired dolomite more than 15 wt.% And a decrease in the amount of blast-furnace granulated slag less than 5 wt.% the daily strength of cement stone, and with a decrease in the amount of unfired dolomite less than 5 wt.% and an increase in the amount of blast-furnace granulated slag of more than 15 wt.%, the early and 28-day strength of cement stone also decreases Xia (see. Table 4).
Использование в составе портландцемента необожженного доломита позволяет обеспечить требуемые сроки схватывания цементного теста при оптимальном расходе двуводного гипса 2,5-5,0 мас.% (см. таблицу 3). При введении двуводного гипса в количестве менее 2,5 мас.% наблюдается снижение прочности цементного камня (см. таблицу 4). Увеличение количества двуводного гипса более 5,0 мас.% не является целесообразным, так как при этом себестоимость портландцемента возрастает, а ранняя и 28-суточная прочность цементного камня незначительно снижается.The use of unbaked dolomite as part of Portland cement allows us to provide the required setting time for cement paste with an optimal consumption of two-water gypsum of 2.5-5.0 wt.% (See table 3). With the introduction of two-water gypsum in an amount of less than 2.5 wt.%, A decrease in the strength of cement stone is observed (see table 4). An increase in the amount of two-water gypsum of more than 5.0 wt.% Is not advisable, since the cost of Portland cement increases, and the early and 28-day strength of the cement stone is slightly reduced.
Так как в составе портландцемента общее количество необожженного доломита и доменного гранулированного шлака составляет 20 мас.%, то содержание портландцементного клинкера в количестве 75,0-77,5 мас.% является оптимальным и определяется количеством введенного двуводного гипса.Since the total amount of unbaked dolomite and blast furnace granulated slag in the composition of Portland cement is 20 wt.%, The content of Portland cement clinker in the amount of 75.0-77.5 wt.% Is optimal and is determined by the amount of introduced two-water gypsum.
Изобретение поясняется таблицей 1, в которой приведен химический состав доломита Таензинского месторождения (мас.%); таблицей 2, в которой приведены составы предложенного портландцемента и цемента, выбранного в качестве прототипа; таблицей 3, в которой приведены реологические свойства цементных тест, изготовленных из портландцемента предложенного состава и цемента, выбранного в качестве прототипа; таблицей 4, в которой приведены физико-механические свойства образцов из предложенного состава портландцемента и цемента, выбранного в качестве прототипа.The invention is illustrated in table 1, which shows the chemical composition of the dolomite of the Taenzinsky field (wt.%); table 2, which shows the compositions of the proposed Portland cement and cement, selected as a prototype; table 3, which shows the rheological properties of the cement test made from Portland cement of the proposed composition and cement selected as a prototype; table 4, which shows the physico-mechanical properties of the samples from the proposed composition of Portland cement and cement, selected as a prototype.
Предложенный портландцемент содержит необожженный доломит, доменный гранулированный шлак портландцементный клинкер и двуводный гипс при следующем соотношении компонентов, мас.%: необожженный доломит 5,0-15,0; доменный гранулированный шлак 5,0-15,0; портландцементный клинкер 75,0-77,5; двуводный гипс 2,5-5,0.The proposed Portland cement contains unfired dolomite, blast furnace granular slag Portland cement clinker and two-water gypsum in the following ratio of components, wt.%: Unfired dolomite 5.0-15.0; granulated blast furnace slag 5.0-15.0; Portland cement clinker 75.0-77.5; two-water gypsum 2.5-5.0.
Пример конкретного выполнения.An example of a specific implementation.
Необожженный доломит измельчали в лабораторной щековой дробилке до фракции 10-20 мм. Далее компоненты портландцемента: портландцементный клинкер, шлак, измельченный необожженный доломит и двуводный гипс в заданных соотношениях согласно таблице 2, примеры №1-6, 8-12, 14-19, компоненты цемента, выбранного в качестве прототипа (см. таблицу 2, пример №20) и компоненты портландцемента контрольного состава: портландцементный клинкер, шлак и двуводный гипс согласно таблице 2, примеры №7, 13, подвергали совместному помолу в лабораторной шаровой мельнице до достижения удельной поверхности цемента 300-350 м2/кг и остатка на сите №008 - 8-12%. Удельную поверхность контролировали на приборе для измерения удельной поверхности частиц ПСХ-8А.The unfired dolomite was ground in a laboratory jaw crusher to a fraction of 10-20 mm. Further, the components of Portland cement: Portland cement clinker, slag, crushed unfired dolomite and two-water gypsum in predetermined proportions according to table 2, examples No. 1-6, 8-12, 14-19, cement components selected as a prototype (see table 2, example No. 20) and components of Portland cement of the control composition: Portland cement clinker, slag and two-water gypsum according to table 2, examples No. 7, 13, were subjected to joint grinding in a laboratory ball mill to achieve a specific cement surface of 300-350 m 2 / kg and residue on a sieve No. 008 - 8-12%. The specific surface was monitored on a device for measuring the specific surface of PSX-8A particles.
Для предложенного вяжущего оптимальным явился следующий состав, мас.%:For the proposed binder, the following composition was optimal, wt.%:
необожженный доломит 5,0-15,0; доменный гранулированный шлак 5,0-15,0; портландцементный клинкер 75,0-77,5; двуводный гипс 2,5-5,0.unfired dolomite 5.0-15.0; granulated blast furnace slag 5.0-15.0; Portland cement clinker 75.0-77.5; two-water gypsum 2.5-5.0.
Сроки схватывания и нормальную густоту цементного теста (НГ) определяли по ГОСТ 310.3.The setting time and normal density of the cement paste (NG) were determined according to GOST 310.3.
Предел прочности при изгибе и сжатии определяли по ГОСТ 310.4. Из цементного раствора, состоящего из 1 мас.ч. цемента состава согласно таблице 2, примеры №1-20 и 3 мас.ч. полифракционного песка, при консистенции раствора, характеризуемой расплывом конуса на встряхивающем столике 106-115 мм, готовили образцы-балочки размером 4×4×16 см в количестве 12 штук. Формование образцов проводили на виброуплотняющей установке. Образцы-балочки в формах хранили 24 часа в ванне с гидравлическим затвором, после чего расформовывали. Далее девять образцов хранили в течение 27 суток в воде. Три образца подвергали тепловлажностной обработке при температуре 80°С по режиму 3-6-3 часа.The tensile strength in bending and compression was determined according to GOST 310.4. From a cement mortar, consisting of 1 wt.h. cement composition according to table 2, examples No. 1-20 and 3 wt.h. of polyfraction sand, with the consistency of the solution, characterized by a cone spread on a shaking table of 106-115 mm, 12-piece beam samples of 4 × 4 × 16 cm were prepared. Samples were formed on a vibratory compactor. Samples of the beams in the molds were stored for 24 hours in a bath with a hydraulic shutter, after which they were unformed. Next, nine samples were stored for 27 days in water. Three samples were subjected to heat-moisture treatment at a temperature of 80 ° C according to the regime of 3-6-3 hours.
Анализ результатов таблиц показывает, что:Analysis of the results of the tables shows that:
- портландцемент контрольного состава, содержащий портландцементный клинкер, шлак и гипс, и цемент, выбранный в качестве прототипа, обладают более низкой ранней и 28-суточной прочностью по сравнению с предложенным портландцементом, имеющем в своем составе кроме указанных компонентов минеральную добавку -необожженный доломит (см. таблицу 4, примеры №7, 13, 20);- Portland cement of control composition containing Portland cement clinker, slag and gypsum, and cement selected as a prototype have lower early and 28-day strength compared to the proposed Portland cement, which in addition to these components contains a mineral additive - unbaked dolomite (see table 4, examples No. 7, 13, 20);
- оптимальное содержание необожженного доломита в количестве 5-15 мас.%, доменного гранулированного шлака в количестве 5-15 мас.%, портландцементного клинкера в количестве 75,0-77,5 мас.%, двуводного гипса в количестве 2,5-5,0 мас.% в составе портландцемента подтверждено повышенными показателями ранней и 28-суточной прочности соответствующих образцов (см. таблицу 4, примеры №3-5, 9-11, 15-17);- the optimal content of unfired dolomite in an amount of 5-15 wt.%, blast furnace granulated slag in an amount of 5-15 wt.%, Portland cement clinker in an amount of 75.0-77.5 wt.%, two-water gypsum in an amount of 2.5-5 , 0 wt.% In the composition of Portland cement is confirmed by increased rates of early and 28-day strength of the respective samples (see table 4, examples No. 3-5, 9-11, 15-17);
- введение в состав портландцемента необожженного доломита ускоряет набор ранней прочности цементного камня, что позволяет получать быстротвердеющие цементы (см. таблицу 4, примеры №3-5, 9-11, 15-17) и обеспечить требуемые сроки схватывания цементного теста при малом расходе двуводного гипса (см. таблицу 3, примеры №2-6).- the introduction of unbaked dolomite into Portland cement accelerates the set of early strength of cement stone, which allows you to get quick-hardening cements (see table 4, examples No. 3-5, 9-11, 15-17) and provide the required setting time of the cement test at low consumption of two-water gypsum (see table 3, examples No. 2-6).
В результате проведенных исследований установлено, что образцы из портландцемента, изготовленные в соответствии с предложенным изобретением (см. таблицу 4, примеры №3-5, 9-11, 15-17), имеют раннюю и 28-суточную прочность при изгибе и сжатии выше по сравнению с аналогичными показателями прочности образцов из известных видов портландцементов и из цемента - прототипа (см. таблицу 4, примеры №7, 13, 20).As a result of the studies, it was found that samples of Portland cement made in accordance with the proposed invention (see table 4, examples No. 3-5, 9-11, 15-17) have an early and 28-day bending and compression strength higher in comparison with similar indicators of strength of samples from known types of Portland cement and from cement - prototype (see table 4, examples No. 7, 13, 20).
Таким образом, предлагаемый портландцемент имеет следующие преимущества:Thus, the proposed Portland cement has the following advantages:
- увеличены прочностные показатели в среднем на 44% по сравнению с прототипом и в среднем на 20% по сравнению с известными видами портландцементов обычного состава;- strength indicators are increased by an average of 44% compared with the prototype and an average of 20% compared with the known types of Portland cement of conventional composition;
- отсутствует термическая обработка доломита, что приводит к снижению энергозатрат при производстве предлагаемого портландцемента;- there is no heat treatment of dolomite, which leads to a reduction in energy consumption in the production of the proposed Portland cement;
- снижены энергозатраты за счет отсутствия необходимости предварительного тонкого измельчения добавки;- reduced energy consumption due to the lack of the need for preliminary fine grinding of additives;
- осуществлена возможность частичной замены доменного гранулированного шлака более экономичной добавкой - необожженным доломитом, что способствует получению быстротвердеющих цементов более высоких марок при одновременном снижении себестоимости цементов.- it was possible to partially replace blast furnace granulated slag with a more economical additive - unfired dolomite, which contributes to the production of quick-hardening cements of higher grades while reducing the cost of cements.
Вышеизложенное свидетельствует о возможности осуществления изобретения с получением указанного технического результата, что позволяет сделать вывод о соответствии предложения условию «промышленная применимость».The foregoing indicates the feasibility of the invention to obtain the specified technical result, which allows us to conclude that the proposal meets the condition of "industrial applicability".
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010154362/03A RU2460699C1 (en) | 2010-12-29 | 2010-12-29 | Portland cement |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010154362/03A RU2460699C1 (en) | 2010-12-29 | 2010-12-29 | Portland cement |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010154362A RU2010154362A (en) | 2012-07-10 |
RU2460699C1 true RU2460699C1 (en) | 2012-09-10 |
Family
ID=46848217
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010154362/03A RU2460699C1 (en) | 2010-12-29 | 2010-12-29 | Portland cement |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2460699C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2766258C1 (en) * | 2021-09-01 | 2022-02-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) | Portland cement with mineral additives |
RU2824526C1 (en) * | 2023-12-27 | 2024-08-09 | Публичное акционерное общество "Комбинат "Магнезит" | Composition of filling mixture |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE9500112L (en) * | 1995-01-13 | 1996-02-02 | Cementa Ab | Procedure for surface modification of cement |
CN1175559A (en) * | 1995-04-21 | 1998-03-11 | 王剑波 | Micro-expansion, water-proof and anti-cracking colour cement |
RU2168472C2 (en) * | 1999-07-26 | 2001-06-10 | Геологический институт СО РАН | Uncalcined binder |
EP1420000A1 (en) * | 2001-08-21 | 2004-05-19 | Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | CEMENT ADMIXTURE, CEMENT COMPOSITION, AND METHOD FOR SUPPRESSING CARBONATION USING THE SAME |
RU2382004C2 (en) * | 2008-02-01 | 2010-02-20 | Открытое акционерное общество "Полипласт" (ОАО "Полипласт") | Organic mineral modifier for concrete mixtures and construction mortars and method of its production |
-
2010
- 2010-12-29 RU RU2010154362/03A patent/RU2460699C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE9500112L (en) * | 1995-01-13 | 1996-02-02 | Cementa Ab | Procedure for surface modification of cement |
CN1175559A (en) * | 1995-04-21 | 1998-03-11 | 王剑波 | Micro-expansion, water-proof and anti-cracking colour cement |
RU2168472C2 (en) * | 1999-07-26 | 2001-06-10 | Геологический институт СО РАН | Uncalcined binder |
EP1420000A1 (en) * | 2001-08-21 | 2004-05-19 | Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | CEMENT ADMIXTURE, CEMENT COMPOSITION, AND METHOD FOR SUPPRESSING CARBONATION USING THE SAME |
RU2382004C2 (en) * | 2008-02-01 | 2010-02-20 | Открытое акционерное общество "Полипласт" (ОАО "Полипласт") | Organic mineral modifier for concrete mixtures and construction mortars and method of its production |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2766258C1 (en) * | 2021-09-01 | 2022-02-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) | Portland cement with mineral additives |
RU2824526C1 (en) * | 2023-12-27 | 2024-08-09 | Публичное акционерное общество "Комбинат "Магнезит" | Composition of filling mixture |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010154362A (en) | 2012-07-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zhang et al. | Engineered Cementitious Composites (ECC) with limestone calcined clay cement (LC3) | |
Kishore et al. | Study on strength characteristics of high strength rice husk ash concrete | |
CN105060792B (en) | A kind of low-dosage steel fibre modified powder concrete | |
JP5931317B2 (en) | Hydraulic composition and concrete using the hydraulic composition | |
JP6543912B2 (en) | Cement composition and method for producing the same | |
CN106747112B (en) | A kind of ultra-high performance concrete and its dry blend | |
JP6530890B2 (en) | High strength cement mortar composition and method of producing hardened high strength cement mortar | |
JP6543911B2 (en) | Cement composition and method for producing the same | |
KR101359187B1 (en) | Concrete composition with reduced shrinkage property and concrete structure prepared by the same | |
CN109437796A (en) | Discarded regenerative micro powder concrete preparation and application | |
RU2288197C1 (en) | Multicomponent concrete modifier | |
RU2460699C1 (en) | Portland cement | |
RU2452703C2 (en) | Ash-cement binder (zolcit) based on acid ashes of thermal power plants | |
KR101110235B1 (en) | Cement nothing addition concrete water soluble bonding agent and manufacturing method of concrete | |
CN108017334A (en) | A kind of artificial reef material based on granite ballast powder and preparation method thereof | |
JP2016216274A (en) | Artificial stone material | |
Morsy et al. | Replacement effect of cement by rice straw ash on cement mortar properties | |
JP5135127B2 (en) | Calcium aluminate | |
Lamidi et al. | Evaluation of rice husk ash and bone ash mixed as partial replacement of cement in concrete | |
Prem et al. | Sustainable production of high performance concrete | |
RU2658416C1 (en) | Composite bonding | |
RU2526925C2 (en) | Mix for production of unsintered fly-ash gravel | |
RU2381189C1 (en) | Method of obtaining non-shrinking cementing material | |
JP6011926B2 (en) | Admixture for high strength concrete and cement composition for high strength concrete | |
DK2664597T3 (en) | Binder blend and dry mortar composition |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171230 |