RU2473477C1 - Вяжущее - Google Patents
Вяжущее Download PDFInfo
- Publication number
- RU2473477C1 RU2473477C1 RU2011127426/03A RU2011127426A RU2473477C1 RU 2473477 C1 RU2473477 C1 RU 2473477C1 RU 2011127426/03 A RU2011127426/03 A RU 2011127426/03A RU 2011127426 A RU2011127426 A RU 2011127426A RU 2473477 C1 RU2473477 C1 RU 2473477C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- binder
- portland cement
- smelting
- slag
- silica
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к составу вяжущего и может найти применение в промышленности строительных материалов для изготовления бетонов. Технический результат - увеличение прочности на сжатие в возрасте 28 суток, снижение себестоимости вяжущего. Вяжущее, включающее портландцемент, молотый гранулированный доменный шлак, кремнеземсодержащий аморфный компонент - пыль электрофильтров от выплавки ферросилиция, «живую» воду, обогащенную ионами ОН- с рН 10-11, при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент 73,4-76,8; молотый гранулированный доменный шлак 18,4-19,1; аморфный микрокремнезем (отход от выплавки ферросилиция) 3,5-7,4; суперпластификатор «Реламикс» тип 2 с рН 9±1 0,6-0,8; «живая вода» с рН 10-11 (сверх 100% сухой смеси) 1-1,5. 2 табл.
Description
Изобретение относится к составам вяжущих и может найти применение в производстве строительных материалов для изготовления бетонов.
Известно вяжущее, содержащее мас.%: клинкер 75; гипс 5; доменный гранулированный шлак 20, индекс вяжущего «ПЦ-Д20» (ГОСТ 10178-85, ГОСТ 30515-97). Это вяжущее по отношению к портландцементу без добавок (индекс «ПЦ-Д0») является, как известно, более стойким к коррозии и дешевле, т.к. клинкер на 20% заменяется отходом доменного производства (шлак).
К недостаткам следует отнести меньшую активность и морозостойкость.
Известно и второе вяжущее, приведенное в составе строительного раствора (см. авт.свидетельство СССР №637357, МКИ С04 В 13/02, опубл. 1977 г.) и включающее портландцемент без добавки «ПЦ-Д0» (клинкер + гипс), микрокремнеземистую добавку - пыль электрофильтров от выплавки ферросилиция - и пластифицирующие добавки - известь и сульфитно-спиртовую барду, при следующем соотношении всех компонентов, мас.%:
Портландцемент «ПЦ-Д0» | 59,1-61,1 |
Микрокремнезем - пыль от выплавки ферросилиция | 12,3-16,93 |
Известь | 23,87-25,1 |
Пыль уноса производства ферросилиция | 12,3-16,93 |
СДБ | 0,1-1,2 |
Наряду с достоинствами повышается стойкость к коррозии, в том числе и у бетонов на его основе, утилизируются пылевидные отходы ферросплавного производства, экологическая чистота, т.к. отсутствуют тяжелые металлы в составе пыли, имеются и недостатки, т.е.:
- низкая прочность при сжатии 25,8-26 МПа, а раствора 3,6 МПа.
Наиболее близкое по составу и техническому решению вяжущее, приведенное в авт. свид. СССР №1203051, МКИ С04В 7/14, опуб. 07.01.86 и включающее компоненты при следующем соотношении, мас.%:
Аморфный кремнезем (диатомит) | 12,0-19,5 |
Портландцемент | 15,0-20,0 |
Ярозит KFe3(SO4)2·(ОН)6 | 1,0-2,5 |
Молотый мартеновский шлак | остальное |
Наряду с достоинствами известного вяжущего повышается прочность в ранние сроки твердения за счет активизации шлака и аморфного кремнезема сульфатно-щелочной добавкой (ярозитом), повышается коррозийная стойкость за счет связывания аморфным кремнеземом Са(ОН)2 - продукта гидратации минералов клинкера портландцемента в гидрат силиката кальция, имеются и недостатки, т.е.:
- низкая прочность на сжатие в возрасте 28 суток (11,0-14,1 МПа);
- энергоемкая (сложная) технология приготовления вяжущего, т.к. тонкому измельчению подлежат три компонента (шлак, аморфный кремнезем (диатомит) и ярозит).
Задача изобретения - увеличить прочность на сжатие в возрасте 28 суток, упростить технологию приготовления, снизить себестоимость вяжущего.
Для реализации задачи изобретением в составе вяжущего, включающего:
портландцемент, молотый шлак, кремнеземсодержащий аморфный компонент и сульфощелочной активизатор. Шлак берут доменный гранулированный, в качестве кремнеземсодержащего аморфного компонента вводят пыль электрофильтров от выплавки ферросилиция и в качестве сульфощелочного активизатора вводят суперпластификатор «Реламикс» с рН 9±1 и дополнительно модифицированную электролизом «живую» воду, обогащенную гидроксил ионами (ОН-) с рН 10-11, при следующем соотношении всех компонентов, мас.%:
Портландцемент | 73,4-76,8 |
Молотый гранулированный доменный шлак | 18,4-19,1 |
Аморфный микрокремнезем (отход от выплавки ферросилиция) | 3,5-7,4 |
Сульфо-щелочной активизатор - суперпластификатор «Реламикс» с рН 9±1 | 0,6-0,8 |
Модифицированная вода с рН 10-11 сверх 100% сухой смеси | 1,0-1,5 |
В таблице 1 отражены опытные смеси предлагаемого и известного вяжущих.
Таблица 1 | ||||||
Составы смесей | ||||||
Компоненты вяжущего | Номера смесей и состав, мас.% | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 (прототип) | |
1. Портландцемент М400 «ПЦ-Д0» | 80,0 | 76,8 | 75,6 | 73,4 | 72,7 | 20,0 |
2. Молотый шлак (доменный граншлак) | 20,0 | 19,1 | 19,0 | 18,4 | 18,2 | - |
3. Мартеновский отвальный* | - | - | - | - | - | 65 |
4. Микрокремнезем аморфный (отход от выплавки ферросилиция) пыль | - | 3,5 | 4,7 | 7,4 | 8,2 | - |
5. Диатомит (молотый)* | - | - | - | - | - | 13,5 |
6. Сульфощелочной активизатор («Реламикс» (рН 9±1)) | - | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | - |
7. Сульфощелочной активизатор (Ярозит (KFe3(SO4)·(ОН)6)) | - | - | - | - | - | 1,5 |
8. Модифицированная электролизом вода с рН 10-11 (сверх 100% сухой смеси) | - | 1,0 | 1,25 | 1,5 | 1,6 | - |
*- материалы, подлежащие тонкому измельчению. |
Характеристика компонентов. В опытах для реализации задачи приняты:
1. Портландцемент марки М400 «ПЦ-Д0» (ГОСТ 10178-85, ГОСТ 30515-97) (ОАО «Михайловцемент» Рязанская обл. Михайловский р-он, пос. Октябрьский). Минералогический состав клинкера (%)
C3S (трехкальциевый силикат) | 59% |
C2S (двухкальциевый силикат) | 16% |
С3А (трехкальциевый алюминат) | 9% |
C4AF (четырехкальциевый алюмоферрит) | 12% |
Замедлитель схватывания клинкера: тонкомолотый гипсовый камень. Значение удельной эффективной активности естественных радионуклидов 94±5 Бк/кг, при норме не более 370 Бк/кг.
2. Пылевидный отход (МК-85) ферросплавного производства ОАО "Кузнецкие ферросплавы". Данная пыль из электрофильтров производства ферросилиция имеет размеры частиц 0,1-1 мкм. Под действием высокой температуры микрочастицы кремнезема превращаются в стекловидную аморфную пыль. Удельная поверхность микрочастиц 14000-30000 м2/кг», что 3-10 раз превышает удельную поверхность цемента. Насыпная плотность в уплотненном состоянии составляет 0,8 т/м3.
Химический состав, мас.%: SiO2=(91-97)%; Al2O3=(1,0-1,4)%; Fe2O3=(0,2-0,4)%; СаО=(0,2-0,4)%.
3. Суперпластификатор «Реламикс» тип2 (ТУ 5870-002-14153664-04 с изм.1) состоит из натриевых солей полиметиленнафталинсульфокислот различной молекулярной массы ГОСТ 24211-2008. Выпускается в форме порошка и водного раствора (рН водного раствора «Реламикс» составляет 9±1).
4. Модифицированная «живая» вода состоит из ОН- ионов. Получают такую воду с помощью прибора «Живица» методом электролиза в пределах рН 10-11.
Пример реализации задачи. Опытные составы приготовляли путем дозирования по массе компонентов в соответствии с данными, приведенными в таблице 1, с последующим смешением всех компонентов с модифицифицированной водой, «Реламиксом» и недостающей до нормальной густоты водой.
Прочность вяжущего (активность) определяли по ГОСТ 310.4-81 (таблица 2).
Таблица 2 | |||||||
Результаты испытаний свойств | |||||||
Свойства | Ед. изм. | Номера смесей и показатели свойств | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 (прототип) | ||
Прочность при сжатии | МПа | 40,1 | 54,0 | 50,1 | 40,5 | 35,2 | 14,1 |
Анализ результатов испытаний свойств предлагаемого вяжущего по отношению к известному (прототипу) показывает следующее:
1) предлагаемый состав вяжущего имеет прочность не менее состава №1 (аналог) и не менее прочности портландцемента «ПЦ-Д0» марки М400, принятого в опытах для реализации задачи, причем расход последнего на 1 м3 экономится введением добавок на 23-26%;
2) состав смеси №5 является запредельным, т.к. при расходе пыли от выплавки ферросилиция по массе более 8% вместо «ПЦ-Д0» в присутствии «живой воды», взятой свыше 1,5% от сухой массы, наблюдается (поризация) теста вяжущего и снижение прочности по отношению к прочности «ПЦ-Д0», что неэкономично;
3) прочность по отношению к прочности прототипа увеличилась в 2,6;
4) значительно упростилась технология приготовления предлагаемого вяжущего, т.к. принятые компоненты не требуют тонкого измельчения в цехе или на стройке приготовления, причем и доменный гранулированный шлак можно не измельчать, а применить шлаковый портландцемент марки М400, т.е «ПЦ-Д20», в составе которого содержится 20% молотого доменного гранулированного шлака, что и предусмотрено изобретением.
Повышение прочности получено за счет введения и образования в составе предлагаемого вяжущего одновременно трех видов вяжущего.
Механизм физико-химического процесса достижения задачи состоит в следующем;
1) вяжущее (клинкер + гипс) активность выше 40 МПа, т.е. введен в качестве основы смешанного вяжущего (без добавки) «ПЦ-Д0»;
2) вяжущее - кремнеземито-щелочное (пыль от выплавки ферросилиция+щелочной активизатор «Реламикс» рН 9±1 + щелочная «живая» вода с рН 10-11 + клинкер рН 11-13. Активность такого вяжущего соответствует марки М500. Возможность образования такого вяжущего в составе предлагаемого согласуется с известным вяжущим Японии, принятым в составе огнеупорного бетона, причем с применением другого щелочного активизатора (едкой щелочи) (заявка Японии №49 - 36812, МКИ С04В-19/04 или НКИ22(3)С3, опубл. П.Б. №18, 1975 г.);
3) шлако-щелочное вяжущее, включающее: молотый гранулированный доменный шлак + щелочной активизатор («Реламикс») с рН 9±1 + «живая» вода с рН 10-11 и +2±1% клинкера из («ПЦ-Д0»). Вероятность образования и такого вяжущего вполне допустима в системе предлагаемого вяжущего, т.к. согласуется по составу с твердой составляющей и физико-химической сущности с вяжущим, приведенным в работе («Производство бетонов и конструкций на основе шлако-щелочных вяжущих» В.Д.Глуховский, П.В.Кривенко, Г.В.Румына и др. под. ред. В,Д.Глуховского. - К-Будивельник, 1988. - 144 с, а конкретно с.8, табл. №1, индекс вяжущего ШЩВ 2. Прочность такого вяжущего ШЩВ2 в зависимости от щелочного активизатора составляет 90 МПа (см. табл №5). Следует отметить, что в предлагаемом вяжущем щелочной активизатор принят другим и составляет по отношению к ШЩВ-2 и к известным вяжущим (аналогам и прототипу) элемент новизны.
Таким образом, в формировании структуры предлагаемого вяжущего протекают физико-химические процессы, свойственные вышеуказанным трем видам вяжущих, имеющих в индивидуальном состоянии различные прочности, причем вяжущие №2 и №3 имеют прочность выше принятого портландцемента с маркой М400. Поэтому прочность на сжатие у предлагаемого вяжущего выше не только прочности известного, но и введенного в состав предлагаемого вяжущего портландцемента марки М400. Повышению прочности способствуют и принятые в составе вяжущего элементы нанотехнологии, т.к. пыль от выплавки ферросилиции имеет размер частиц 0,1-1 мкм, а «живая» вода обогащена частицами ОН' ионами, что ускоряет реакции гидратации минералов клинкера цемента при образовании гидросиликатов кальция в структуре смешанного вяжущего.
Экономическая целесообразность заключается в том, что была снижена себестоимость по отношению к вяжущему прототипа на 8 -10%, т.к. упрощена технология приготовления вяжущего за счет исключения тонкого измельчения, уменьшен расход смешанного вяжущего на единицу прочности, т.е. у прототипа (100%: 14,1 МПа = 7,09), у предлагаемого (100%: 54 МПа = 1,85), что составляет 3,8 раза. Также предусмотрено сбережение природного сырья (диатомита) заменой отходом производства (пыль электрофильтров от выплавки ферросилиция).
Claims (1)
- Вяжущее, включающее портландцемент, молотый шлак, кремнеземсодержащий аморфный компонент и сульфощелочной активизатор, отличающееся тем, что в качестве молотого шлака берут доменный гранулированный, в качестве кремнеземсодержащего аморфного компонента введена пыль электрофильтров от выплавки ферросилиция, в качестве сульфощелочного активизатора вводят суперпластификатор «Реламикс» тип 2 с рН 9±1 и дополнительно «живую» воду, обогащенную ионами ОН- с рН 10-11, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
портландцемент 73,4-76,8 молотый гранулированный доменный шлак 18,4-19,1 аморфный микрокремнезем - указанный отход от выплавки ферросилиция 3,5-7,4 суперпластификатор «Реламикс» тип 2 с рН 9±1 0,6-0,8 «живая вода» с рН=10-11 (сверх 100% сухой смеси) 1-1,5
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011127426/03A RU2473477C1 (ru) | 2011-07-05 | 2011-07-05 | Вяжущее |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011127426/03A RU2473477C1 (ru) | 2011-07-05 | 2011-07-05 | Вяжущее |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011127426A RU2011127426A (ru) | 2013-01-10 |
RU2473477C1 true RU2473477C1 (ru) | 2013-01-27 |
Family
ID=48795310
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011127426/03A RU2473477C1 (ru) | 2011-07-05 | 2011-07-05 | Вяжущее |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2473477C1 (ru) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1203051A1 (ru) * | 1984-09-24 | 1986-01-07 | Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт строительных материалов им.С.А.Дадашева | В жущее |
RU1782953C (ru) * | 1990-10-26 | 1992-12-23 | Московский Инженерно-Строительный Институт Им.В.В.Куйбышева | В жущее |
GB2360769A (en) * | 2000-03-29 | 2001-10-03 | Lafarge Braas Technical Ct S L | Non-efflorescing cementitious compositions |
EP1368283A1 (en) * | 2001-03-01 | 2003-12-10 | Sika Schweiz AG | Composite material and shaped article with thermal conductivity and specific gravity on demand |
RU2373163C1 (ru) * | 2008-05-15 | 2009-11-20 | Сибгатуллин Ильгизар Раифович | Цемент низкой водопотребности и способ его получения |
RU2378214C1 (ru) * | 2008-07-08 | 2010-01-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" | Сырьевая смесь и способ изготовления из нее бетона |
US7727330B2 (en) * | 2006-02-24 | 2010-06-01 | Cemex Research Group Ag | Universal hydraulic binder based on fly ash type F |
-
2011
- 2011-07-05 RU RU2011127426/03A patent/RU2473477C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1203051A1 (ru) * | 1984-09-24 | 1986-01-07 | Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт строительных материалов им.С.А.Дадашева | В жущее |
RU1782953C (ru) * | 1990-10-26 | 1992-12-23 | Московский Инженерно-Строительный Институт Им.В.В.Куйбышева | В жущее |
GB2360769A (en) * | 2000-03-29 | 2001-10-03 | Lafarge Braas Technical Ct S L | Non-efflorescing cementitious compositions |
EP1368283A1 (en) * | 2001-03-01 | 2003-12-10 | Sika Schweiz AG | Composite material and shaped article with thermal conductivity and specific gravity on demand |
US7727330B2 (en) * | 2006-02-24 | 2010-06-01 | Cemex Research Group Ag | Universal hydraulic binder based on fly ash type F |
RU2373163C1 (ru) * | 2008-05-15 | 2009-11-20 | Сибгатуллин Ильгизар Раифович | Цемент низкой водопотребности и способ его получения |
RU2378214C1 (ru) * | 2008-07-08 | 2010-01-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" | Сырьевая смесь и способ изготовления из нее бетона |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011127426A (ru) | 2013-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Duan et al. | Investigation into the synergistic effects in hydrated gelling systems containing fly ash, desulfurization gypsum and steel slag | |
CA3059011A1 (en) | Composite cement and method of manufacturing composite cement | |
Lorca et al. | Microconcrete with partial replacement of Portland cement by fly ash and hydrated lime addition | |
KR101701673B1 (ko) | 콘크리트용 결합재 조성물, 이를 포함하는 콘크리트 조성물 및 이를 이용하여 제조되는 콘크리트 구조체 | |
WO2018150753A1 (ja) | ジオポリマー組成物、並びにそれを用いたモルタル及びコンクリート | |
JP5229952B2 (ja) | 速硬混和材 | |
Cardoza et al. | Alkali-activated cement manufactured by the alkaline activation of demolition and construction waste using brick and concrete wastes | |
KR20230117421A (ko) | 낮은 탄소 발자국 및 높은 초기 강도를 갖는 수경성결합제 | |
Chandara | Study of pozzolanic reaction and fluidity of blended cement containing treated palm oil fuel ash as mineral admixture | |
US20180305254A1 (en) | Activator having a low ph value for supplementary cementitious material | |
RU2461524C1 (ru) | Бетонная смесь | |
JP4942949B2 (ja) | セメント組成物 | |
JP2017149639A (ja) | 人工骨材、およびセメント質硬化体 | |
RU2473477C1 (ru) | Вяжущее | |
JP6278147B1 (ja) | 混合セメント | |
RU2647010C1 (ru) | Быстротвердеющая строительная смесь на основе сталеплавильного шлака | |
RU2373163C1 (ru) | Цемент низкой водопотребности и способ его получения | |
JP5883243B2 (ja) | 水硬性粉体の製造方法 | |
JP2010235383A (ja) | 改質高炉水砕スラグの製造方法および高炉セメントの製造方法 | |
KR20190046455A (ko) | 조기강도 발현성능이 우수한 고성능 콘크리트 조성물 | |
RU2378214C1 (ru) | Сырьевая смесь и способ изготовления из нее бетона | |
RU2678285C2 (ru) | Связующий материал на основе активированного измельченного гранулированного доменного шлака, пригодного для образования материала бетонного типа | |
KR100724340B1 (ko) | 저가의 폐기물 고형화용 고기능 특수시멘트 | |
RU2802732C2 (ru) | Цемент наномодифицированный (ЦНМ) низкой водопотребности | |
RU2363673C1 (ru) | Вяжущее |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130706 |