RU2502690C1 - 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 - Google Patents

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 Download PDF

Info

Publication number
RU2502690C1
RU2502690C1 RU2012134721/03A RU2012134721A RU2502690C1 RU 2502690 C1 RU2502690 C1 RU 2502690C1 RU 2012134721/03 A RU2012134721/03 A RU 2012134721/03A RU 2012134721 A RU2012134721 A RU 2012134721A RU 2502690 C1 RU2502690 C1 RU 2502690C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mixture
concrete
aggregate
core
weight
Prior art date
Application number
RU2012134721/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерия Валерьевна Строкова
Алексей Викторович Максаков
Лариса Николаевна Соловьева
Юлия Николаевна Огурцова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное 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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова"
Priority to RU2012134721/03A priority Critical patent/RU2502690C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2502690C1 publication Critical patent/RU2502690C1/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to industry of building materials and can be applied for obtaining concrete building products in industrial and civil construction. Granular nano-structure-forming filler based on highly siliceous components for concrete mixture, produced from silica-containing raw material, in form of granules with size 0.5-10 mm, which consist of core and formed on its surface protective coating from dry dust-like mixture of jointly milled quicklime and sodium silicofluoride with their weight ratio 0.85-0.95:0.05-0.15 with the following solidification to strength not less than 0.12 MPa, where core is obtained by granulation of silica-containing rock mixture, milled to passing through sieve with cell 0.315 mm, and swollen perlite sand with size of particles to 0.16 mm, in ratio 0.60-0.95:0.05-0.40 by weight, fastened by alkaline-containing binding agent, which consists of water solution of alkali metal hydroxide and Na silicate with density 1.2-1.3 g/cm3 (alkaline:silicate=0.85-0.95:0.05-0.15 by weight) in quantity 5-20% of mixture. Concrete mixture, which contains, wt %: said filler 20-50, cement 10-15, sand 25-50, water - the remaining part. Concrete building product, obtained from claimed mixture.
EFFECT: elimination of aggregation in the process of milling, reduction of density and heat-conductivity with increase and preservation of product strength, reduction of power consumption.
3 cl, 1 ex, 2 tbl

Description

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для получения бетонных строительных изделий в промышленном и гражданском строительстве.The invention relates to the construction materials industry and can be used to obtain concrete building products in industrial and civil engineering.

Известен гранулированный заполнитель для получения бетонной смеси, 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 скатывания 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, МПК 6 C04B 20/10, 1993].Known granular aggregate to obtain a concrete mixture, 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 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 rolling it on a disk or drum granulator with a dry, dusty mixture of lime, gypsum and mineral dispersed 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, IPC 6 C04B 20/10, 1993].

Недостатками данного гранулированного заполнителя являются повышенные расходы тепловой энергии для тепловлажностной обработки при изготовлении бетонных изделий: 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 disadvantages of this granular aggregate are increased heat energy consumption for heat and moisture treatment in the manufacture of concrete products: first, granular aggregate is exposed to heat and moisture treatment, then a molded building product including the above aggregate, and the resulting concrete construction products subjected to heat and moisture treatment during hardening, have low water resistance, strength and heat-insulating ability.

Известен способ изготовления гранулированного заполнителя для бетона, состоящего из ядра и оболочки, включающий формирование ядра в присутствии жидкого стекла из смеси совместно молотых вспученного перлита и гидроксида натрия, накатку оболочки на поверхность ядра из совместно молотой негашеной извести с натрием кремнефтористым, отверждение гранул в сверхвысокочастотном поле с удельным расходом энергии 41-86 Дж/см3 [Пат. РФ №2433975, МПК C04B 28/18, C04B 20/00, C04B 28/04, C04B 111/27].A known 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 expanded perlite and sodium hydroxide, rolling the shell onto the core surface from co-milled quicklime with sodium silicofluoride, curing the granules in a microwave field with a specific energy consumption of 41-86 J / cm 3 [Pat. RF №2433975, IPC C04B 28/18, C04B 20/00, C04B 28/04, C04B 111/27].

Наиболее близким техническим решением, принятым в качестве прототипа, является гранулированный заполнитель на основе природных осадочных высококремнеземистых пород для бетонной смеси, состоящий из ядра и оболочки, где ядро получено гранулированием смеси совместно молотых до удельной поверхности 150-250 м2/кг природной осадочной высококремнеземистой породы и гидроксида щелочного металла 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, формирование защитной оболочки на поверхности ядра производят в среде сухой пылевидной смеси совместно молотых извести негашеной и натрия кремнефтористого при их массовом соотношении 0,85-0,95:0,05-0,15, с последующим твердением до прочности не менее 0,12 МПа [патент РФ №2361834, МПК 6 C04B 28/04].The closest technical solution adopted as a prototype is a granular aggregate based on natural sedimentary high-siliceous rocks for concrete mix, consisting of a core and a shell, where the core is obtained by granulating a mixture of ground together to a specific surface of 150-250 m 2 / kg of natural sedimentary high-siliceous rock and alkali metal hydroxide at 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 an amount of 0.1-7, 0% of the mixture, the formation of protection a melt shell on the surface of the core is produced in a dry, dusty mixture of coarsely ground quicklime and sodium silicofluoride with 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. 2361834, IPC 6 C04B 28/04].

Недостатком вышеуказанных изобретений является сложность формирования ядра в силу того, что при совместном помоле на поверхности гидроксида щелочного металла происходит адсорбция влаги из воздуха и последующая реакция взаимодействия компонентов с выделением растворимых силикатов щелочных металлов, влекущая за собой агрегацию компонентов, прекращение дальнейшего измельчения и снижение активности готового изделия при применении в бетонных изделиях. Также недостатком является высокая плотность заполнителя, не позволяющая получать легкие бетоны.The disadvantage of the above inventions is the complexity of the formation of the core due to the fact that the joint grinding on the surface of the alkali metal hydroxide adsorbs moisture from the air and the subsequent reaction of the interaction of the components with the release of soluble silicates of alkali metals, entailing aggregation of the components, the termination of further grinding and a decrease in the activity of the finished product products when used in concrete products. Another disadvantage is the high density of aggregate, which does not allow to obtain lightweight concrete.

Предлагаемое изобретение решает задачу избавления от агрегации при помоле компонентов заполнителя, а также уменьшения плотности, в последствии и бетонных изделий с уменьшением теплопроводности при повышении и сохранении прочностных показателей бетонных строительных изделий, подвергающихся тепловлажностной обработке при твердении, и снижение энергозатрат при изготовлении бетонных изделий за счет снижения энергозатрат при изготовлении заполнителя.The present invention solves the problem of eliminating aggregation during grinding of aggregate components, as well as decreasing the density, subsequently of concrete products with a decrease in thermal conductivity while increasing and maintaining the strength characteristics of concrete building products subjected to heat and moisture treatment during hardening, and reducing energy consumption in the manufacture of concrete products due to reduction of energy consumption in the manufacture of aggregate.

Технический результат заявляемого изобретения достигается за счет того, что ядро заполнителя состоит из смеси кремнеземсодержащего компонента и вспученного перлитового песка в соотношении 0,60-0,95:0,05-0,40 по массе, скрепленное щелочесодержащим связующим. При этом в качестве кремнеземсодержащего компонента используют такие осадочные породы, как опоку, трепел, диатомит, перлит, предварительно измельченные до прохождения на сите 0,315. Щелочесодержащее связующее состоит из водного раствора гидрооксида щелочного металла и силиката Na плотностью 1,2-1,3 г/см3 (гидрооксид щелочного металла:силикат = 0,85-0,95:0,05-0,15 по массе) в количестве 5-20% от смеси.The technical result of the claimed invention is achieved due to the fact that the core of the aggregate consists of a mixture of silica-containing component and expanded perlite sand in a ratio of 0.60-0.95: 0.05-0.40 by weight, bonded with an alkali-containing binder. At the same time, sedimentary rocks such as flask, tripoli, diatomite, perlite, previously crushed before passing on a 0.315 sieve, are used as a silica-containing component. The alkali-containing binder consists of an aqueous solution of alkali metal hydroxide and Na silicate with a density of 1.2-1.3 g / cm 3 (alkali metal hydroxide: silicate = 0.85-0.95: 0.05-0.15 by weight) in the amount of 5-20% of the mixture.

Выбранный размер дисперсности кремнеземсодержащего компонента обусловлен достаточной степенью измельченности для вступления в реакцию гидрооскида щелочного металла и аморфного кремнезема, входящего в состав горных пород.The selected dispersion size of the silica-containing component is due to a sufficient degree of refinement for the alkali metal hydroskide and amorphous silica, which is part of the rocks, to enter into the reaction.

Для получения ядер гранулированного заполнителя измельченную до прохождения через сито 0,315 мм природную осадочную высококремнеземистую породу дозировали со вспученным перлитовым песком весовым методом. Полученный материал подавали на стандартный тарельчатый гранулятор, где при распылении водного раствора щелочного металла и жидкого стекла получали ядра заполнителя заданного размера. Полученные ядра заполнителя направляли на формирование защитной оболочки путем скатывания в барабанный смеситель, в который подавали также из сухую пылевидную смесь совместно молотых извести негашеной и натрия кремнефтористого Na2SiF6. Контроль набора прочности гранулированного заполнителя при твердении его при температуре окружающей среды путем испытания в цилиндре производили по ГОСТ 9758-86.To obtain granular aggregate cores, natural sedimentary siliceous rock, crushed before passing through a 0.315 mm sieve, was dosed with expanded perlite sand by the weight method. The resulting material was fed to a standard plate granulator, where, when spraying an aqueous solution of an alkali metal and liquid glass, core aggregates of a given size were obtained. The obtained core aggregates were directed to the formation of a protective shell by rolling into a drum mixer, which was also fed from a dry dusty mixture of coarsely ground quicklime and sodium silicofluoride Na 2 SiF 6 . The strength gain of the granular aggregate during its hardening at ambient temperature was controlled by testing in a cylinder according to GOST 9758-86.

Характеристика компонентов:Component Feature:

1. В качестве кремнеземсодержащего компонента для изготовления ядра заполнителя использовали природные осадочные высококремнеземистые породы (химический состав кремнеземсодержащего сырья представлен в таблице I):1. As a silica-containing component for the manufacture of the core aggregate used natural sedimentary siliceous rocks (the chemical composition of silica-containing raw materials is presented in table I):

- опоку, отобранную из открытого карьера Коркинского месторождения, Челябинская область;- flask selected from the open pit of the Korkinsky deposit, Chelyabinsk region;

- опоку, отобранную из открытого карьера Алексеевского месторождения, республика Мордовия;- a flask selected from the open pit of the Alekseevsky deposit, the Republic of Mordovia;

- трепел Фокинского месторождения, Брянская область;- Tripoli Fokinsky deposits, Bryansk region;

- диатомит Инзенского месторождения. Ульяновская область.- diatomite of the Inza deposit. Ulyanovsk region.

2. В качестве легкого наполнителя использовался вспученный перлитовый песок по ГОСТ 10832-91. Размер частиц до 0,16 мм, марка по насыпной плотности М75.2. Expanded perlite sand according to GOST 10832-91 was used as a light filler. Particle size up to 0.16 mm, M75 bulk density grade.

3. Для изготовления защитной оболочки заполнителя использовали:3. For the manufacture of a protective shell filler used:

- известь негашеная строительная ГОСТ 9179-77;- quicklime for construction GOST 9179-77;

- натрий кремнефтористый Na2SiF6 ТУ 6-09-1461-91;- sodium silicofluoride Na 2 SiF 6 TU 6-09-1461-91;

- водный раствор силиката натрия (жидкое стекло) ТУ 2385-001-54824507-2000.- an aqueous solution of sodium silicate (water glass) TU 2385-001-54824507-2000.

4. Вода водопроводная по ГОСТ 23732-79.4. Tap water in accordance with GOST 23732-79.

5. При гранулировании порошка молотой природной осадочной высококремнеземистой породы со вспученным перлитовым песком на тарельчатом грануляторе в качестве связки использовали водный раствор гидроксида щелочного металла (Na, K) и силиката натрия (жидкое стекло по ТУ 2385-001-54824507-2000 плотностью 1,2-1,3 г/см3).5. When granulating the powder with ground natural sedimentary high-siliceous rock with expanded perlite sand on a plate granulator, an aqueous solution of alkali metal hydroxide (Na, K) and sodium silicate (liquid glass according to TU 2385-001-54824507-2000 with a density of 1.2 -1.3 g / cm 3 ).

Таблица 1Table 1 Химический состав кремнеземистого сырьяThe chemical composition of siliceous raw materials Кремнеземное сырьеSilica raw materials Содержание оксидов, мас.%The content of oxides, wt.% SiO2 SiO 2 AI2O3 AI 2 O 3 Fe2O3 Fe 2 O 3 CaOCao MgOMgO TiO2 TiO 2 R2OR 2 O SO3 SO 3 п.п.п.p.p.p. Гидроокись кремнияSilicon hydroxide 99,9899.98 -- -- -- -- -- -- -- 0,020.02 Опока (Р. Мордовия)Flask (R. Mordovia) 86,586.5 4,64.6 3,623.62 0,980.98 0,770.77 0,350.35 2,072.07 0,290.29 0,70.7 Диатомит (Ульяновская обл.)Diatomite (Ulyanovsk Region) 81,0881.08 5,635.63 2,672.67 0,010.01 0,680.68 0,320.32 1,331.33 0,050.05 7,507.50 Вспученный перлит (г.Ст.Оскол)Expanded perlite (St. Oskol) 75,575.5 12,512.5 0,70.7 1,61,6 -- -- -- -- 9,79.7 Трепел (Брянская обл.)Tripoli (Bryansk region) 74,2074.20 7,207.20 2,402.40 6,606.60 1,101.10 -- 0,600.60 -- 8,608.60 Перлит (Р. Бурятия)Perlite (R. Buryatia) 74,0074.00 14,0014.00 2,602.60 2,102.10 -- -- 2,362,36 -- 8,018.01

Пример конкретного выполнения.An example of a specific implementation.

Приготовление ядер гранулированного заполнителя. Измельченную опоку (9 кг) и вспученный перлитовый песок (1 кг), т.е. в соотношении 0,90:0,10 по массе одновременно подавали в тарельчатый гранулятор. На поверхность порошка путем разбрызгивания наносился водный раствор гидроксида натрия и силиката натрия в количестве 7% по отношению к массе ядра заполнителя. Скоростью вращения и углом наклона тарели гранулятора регулировали диаметр получаемых ядер, который составлял в данном случае 4,0-4,5 мм.Preparation of granular aggregate cores. Ground flask (9 kg) and expanded perlite sand (1 kg), i.e. in a ratio of 0.90: 0.10 by weight was simultaneously fed into a plate granulator. An aqueous solution of sodium hydroxide and sodium silicate in an amount of 7% was applied to the surface of the powder by spraying with respect to the weight of the core aggregate. The rotation speed and the angle of inclination of the granulator plate were controlled by the diameter of the obtained cores, which in this case was 4.0-4.5 mm.

Получение защитной оболочки на ядрах. Полученные ядра направляли на опудривание сухой пылевидной смесью совместно молотых извести негашеной и натрия кремнефтористого Na2SiF6 (9 кг) до получения гранул с толщиной оболочки 0,2-0,5 мм. Опудривание производили в барабанном смесителе.Obtaining a protective shell on the nuclei. The obtained cores were sent for dusting with a dry, dusty mixture of coarsely ground quicklime and sodium silicofluoride Na 2 SiF 6 (9 kg) to obtain granules with a shell thickness of 0.2-0.5 mm. Dusting was carried out in a drum mixer.

Часть полученного гранулированного материала после хранения в течение 10 часов при температуре окружающей среды испытывали на прочность путем сдавливания в цилиндре по ГОСТ 9758-86 (2003), прочность составила 0,25 МПа.Part of the obtained granular material after storage for 10 hours at ambient temperature was tested for strength by compression in a cylinder according to GOST 9758-86 (2003), the strength was 0.25 MPa.

Бетонная смесь на основе заявляемого гранулированного наноструктурирующего заполнителя предназначена для изготовления бетонных строительных изделий, а именно конструкционно-теплоизоляционных материалов, и включает заявляемый заполнитель, цемент, песок и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:A concrete mixture based on the inventive granular nanostructured aggregate is intended for the manufacture of concrete building products, namely structural heat-insulating materials, and includes the inventive aggregate, cement, sand and water in the following ratio, wt.%:

заполнительaggregate 20-5020-50 цементcement 10-1510-15 песокsand 25-5025-50 водаwater 10-1510-15

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]: дозировку компонентов производили весовым способом: портландцемент кварцевый песок и гранулированный заполнитель перемешивали в гравитационном смесителе до однородного состояния и добавляли воду. Формование образцов производили традиционным способом путем заполнения стандартных форм 2ФК-100 по ГОСТ 10181-2000. Время выдержки в формах - 6 часов. Тепловлажностную обработку бетонных образцов производили в пропарочной камере при атмосферном давлении по режиму 2+6+2 и температуре изотермической выдержки 90°C.The preparation of the concrete mixture, the molding of samples and their heat and moisture treatment were carried out according to the known method [Gershberg O.A. Technology of concrete and reinforced concrete products. - M .: Stroyizdat, 1971, pp. 98-102, 305-313]: the components were dosed in a gravimetric manner: Portland cement, quartz sand and granular aggregate were mixed in a gravity mixer until homogeneous and water was added. 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. Heat and moisture treatment of concrete samples was carried out in a steaming chamber at atmospheric pressure according to a 2 + 6 + 2 mode and an isothermal holding temperature of 90 ° C.

Для сравнения свойств строительных изделий, на основе заявляемой бетонной смеси, были выбраны соотношения смеси, равные срединным от заявленного интервала (таблица 2), соотношение компонентов, мас.%:To compare the properties of building products, based on the inventive concrete mixture, the mixture ratios were chosen equal to the median of the declared interval (table 2), the ratio of components, wt.%:

заполнительaggregate 3535 цементcement 16,2516.25 песокsand 37,537.5 водаwater 16,25.16.25.

Figure 00000001
Figure 00000001

Введение в состав бетонной смеси заявляемого гранулированного заполнителя размером 0,5-10 мм, состоящего из ядра в виде связанных между собой раствором гидроксида щелочного металла и жидкого стекла молотой природной осадочной высококремнеземистой породой, которое покрыто оболочкой из сухой пылевидной смеси совместно молотых извести негашеной и натрия кремнефтористого Na2SiF6, позволяет получать прочные бетонные строительные изделия с пониженными теплопроводностью и водопроницаемостью, при этом за счет исключения пропарки заполнителя значительно снижается энергоемкость полученных стеновых изделий.Introduction to the composition of the concrete mixture of the inventive granular aggregate of 0.5-10 mm in size, consisting of a core in the form of interconnected alkali metal hydroxide solution and liquid glass of ground natural sedimentary high-siliceous rock, which is coated with a dry dusty mixture of coarsely ground quicklime and sodium silicofluoride Na 2 SiF 6 , allows to obtain durable concrete building products with reduced thermal conductivity and water permeability, while eliminating steaming aggregate significantly reduced the energy intensity of the obtained wall products.

Замена части кремнеземной породы в ядре заполнителя вспученным перлитом, способствует снижению теплопроводности при увеличении водопроницаемости бетонных изделий. Добавление от 1% до 4% по массе вспученного перлита приводит к неравномерному распределению по объему, в результате чего, поры имеют неупорядоченную структуру. Такое же явление наблюдается при добавлении более 40% вспученного перлита.Replacing part of the silica rock in the core of the aggregate with expanded perlite helps to reduce thermal conductivity while increasing the permeability of concrete products. The addition of 1% to 4% by weight of expanded perlite leads to an uneven distribution over the volume, as a result of which the pores have an disordered structure. The same phenomenon is observed when more than 40% expanded perlite is added.

Оптимальным соотношением в ядре является 60-95% по массе кремнеземной осадочной породы и 5-40% вспученного перлита.The optimal ratio in the core is 60-95% by weight of silica sedimentary rock and 5-40% expanded perlite.

При оптимальном соотношении компонентов (состав №3 табл.2) полученные бетонные строительные изделия имеет следующие преимущества по сравнению с известными:With an optimal ratio of components (composition No. 3 of Table 2), the resulting concrete building products have the following advantages compared to the known ones:

1) показатели теплопроводности увеличиваются на 20-40%, марка по водонепроницаемости при этом остается равной с прототипом;1) the thermal conductivity increases by 20-40%, while the brand for water resistance remains equal to the prototype;

2) заявляемый гранулированный композиционный заполнитель не требует автоклавной обработки перед вводом его в состав бетонной смеси, за счет этого снижаются энергозатраты при получении строительных изделий.2) the inventive granular composite aggregate does not require autoclaving before entering it into the concrete mix, due to this, energy consumption is reduced when receiving building products.

В процессе нанесения защитной оболочки из сухой пылевидной смеси совместно молотых извести негашеной и натрия кремнефтористого Na2SiF6 на ядро заполнителя происходит взаимодействие компонентов оболочки с жидким стеклом, приводящее к быстрому росту прочности гранул композиционного заполнителя при температуре окружающей среды, что позволяет использовать его при приготовлении бетонных смесей без дополнительного энергоемкого тепловлажностного отверждения. В процессе тепловлажностной обработки заявляемых бетонных строительных изделий в ядрах гранулированного заполнителя синтезируются водорастворимые силикаты натрия, которые, проникая сквозь защитную оболочку, обеспечивают чрезвычайно прочное сцепление заявляемых гранул с бетонной матрицей изделия.In the process of applying a protective shell from a dry pulverized mixture of coarsely ground quicklime and sodium silicofluoride Na 2 SiF 6 onto the core of the aggregate, the components of the shell interact with liquid glass, which leads to a rapid increase in the strength of the granules of the composite aggregate at ambient temperature, which allows it to be used in the preparation concrete mixtures without additional energy-intensive heat and moisture curing. In the process of moisture and moisture treatment of the claimed concrete building products in the cores of a granular aggregate, water-soluble sodium silicates are synthesized, which, penetrating through the protective shell, provide extremely strong adhesion of the claimed granules with the concrete matrix of the product.

Гранулированный заполнитель по прототипу при введении его в состав бетонных строительных изделий в процессе тепловлажностной обработки взаимодействуют с бетонной матрицей по объему, аналогично предложенному заполнителю. Изделия на основе прототипа обладают худшими показателями по теплопроводности при не значительном увеличении прочности.Granular aggregate according to the prototype, when introduced into the composition of concrete building products during heat-moisture treatment, interact with the concrete matrix in volume, similar to the proposed aggregate. Products based on the prototype have the worst thermal conductivity with a slight increase in strength.

Получаемые по заявляемому способу бетонные строительные изделия обладают улучшенными адгезионными свойствами по отношению к штукатурным растворам.Obtained by the present method, concrete building products have improved adhesive properties with respect to plaster mortars.

Claims (3)

1. Гранулированный наноструктурирующий заполнитель на основе высококремнеземистых компонентов для бетонной смеси, изготовленный из кремнеземсодержащего сырья, в виде гранул размером 0,5-10 мм, состоящих из ядра и сформированной на его поверхности защитной оболочки из сухой пылевидной смеси совместно молотых извести негашеной и натрия кремнефтористого Na2SiF6 при их массовом соотношении 0,85-0,95:0,05-0,15 с последующим твердением до прочности не менее 0,12 МПа, отличающийся тем, что ядро получено гранулированием смеси кремнеземсодержащей породы, измельченной до прохождения на сите с ячейкой 0,315 мм, и вспученного перлитового песка с размером частиц до 0,16 мм, взятых в соотношении 0,60-0,95:0,05-0,40 по массе, скрепленных щелочесодержащим связующим, состоящим из водного раствора гидроксида щелочного металла и силиката Na плотностью 1,2-1,3 г/см3 (щелочь:силикат = 0,85-0,95:0,05-0,15 по массе) в количестве 5-20% от смеси.1. Granular nanostructured aggregate based on highly siliceous components for concrete mix, made of silica-containing raw materials, in the form of granules with a size of 0.5-10 mm, consisting of a core and a protective shell formed on its surface from a dry dusty mixture of ground powder of quicklime and sodium silicofluoride Na 2 SiF 6 at a weight ratio of 0.85-0.95: 0.05-0.15, followed by hardening to strength of at least 0.12 MPa, wherein the core is obtained by granulating a mixture of silica-containing species, and crushed before passing on a sieve with a mesh of 0.315 mm, and expanded perlite sand with a particle size of up to 0.16 mm, taken in a ratio of 0.60-0.95: 0.05-0.40 by weight, bonded with an alkali-containing binder, consisting of an aqueous solution of alkali metal hydroxide and Na silicate with a density of 1.2-1.3 g / cm 3 (alkali: silicate = 0.85-0.95: 0.05-0.15 by weight) in an amount of 5-20% of mixtures. 2. Бетонная смесь на основе гранулированного наноструктурирующего заполнителя для изготовления строительных изделий, включающая заполнитель по п.1, цемент, песок и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:
заполнитель 20-50 цемент 10-15 песок 25-50 вода 10-15
2. A concrete mixture based on granular nanostructured aggregate for the manufacture of building products, including aggregate according to claim 1, cement, sand and water in the following ratio, wt.%:
aggregate 20-50 cement 10-15 sand 25-50 water 10-15
3. Бетонное строительное изделие, характеризующееся тем, что оно изготовлено из смеси по п.2. 3. Concrete construction product, characterized in that it is made from a mixture according to claim 2.
RU2012134721/03A 2012-08-15 2012-08-15 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 RU2502690C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012134721/03A RU2502690C1 (en) 2012-08-15 2012-08-15 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

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012134721/03A RU2502690C1 (en) 2012-08-15 2012-08-15 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

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2502690C1 true RU2502690C1 (en) 2013-12-27

Family

ID=49817667

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012134721/03A RU2502690C1 (en) 2012-08-15 2012-08-15 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

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2502690C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2570161C1 (en) * 2014-12-26 2015-12-10 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Саратовский Государственный Технический Университет Имени Гагарина Ю. А." (Сгту Имени Гагарина Ю.А.) Porous filler of concrete and method of its production
RU2660970C1 (en) * 2017-05-23 2018-07-11 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Брянский государственный инженерно-технологический университет" Method of manufacture of light composite aggregate for concrete
CN115254889A (en) * 2022-06-21 2022-11-01 武汉建工集团股份有限公司 Box-type waste concrete recycling, crushing and processing integrated production line and method

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3930458C2 (en) * 1989-09-12 1992-03-05 Baustoffwerke Durmersheim Gmbh, 7552 Durmersheim, De
DE4104919A1 (en) * 1991-02-18 1992-08-20 Dennert Kg Veit Hydrothermally hardened brick - contg amorphous silicate , limestone and opt. expanded clay or glass granulate
RU2077517C1 (en) * 1993-11-30 1997-04-20 Багров Борис Олегович Method for production of filler for concrete
RU2358937C1 (en) * 2007-11-15 2009-06-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (БГТУ им. В.Г. Шухова) 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
RU2361834C1 (en) * 2007-11-15 2009-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (БГТУ им. В.Г. Шухова) 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
RU2365556C2 (en) * 2007-11-15 2009-08-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (БГТУ им. В.Г. Шухова) 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
RU2433975C1 (en) * 2010-05-17 2011-11-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" Method of producing granular aggregate for concrete

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3930458C2 (en) * 1989-09-12 1992-03-05 Baustoffwerke Durmersheim Gmbh, 7552 Durmersheim, De
DE4104919A1 (en) * 1991-02-18 1992-08-20 Dennert Kg Veit Hydrothermally hardened brick - contg amorphous silicate , limestone and opt. expanded clay or glass granulate
RU2077517C1 (en) * 1993-11-30 1997-04-20 Багров Борис Олегович Method for production of filler for concrete
RU2358937C1 (en) * 2007-11-15 2009-06-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (БГТУ им. В.Г. Шухова) 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
RU2361834C1 (en) * 2007-11-15 2009-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (БГТУ им. В.Г. Шухова) 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
RU2365556C2 (en) * 2007-11-15 2009-08-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (БГТУ им. В.Г. Шухова) 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
RU2433975C1 (en) * 2010-05-17 2011-11-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" Method of producing granular aggregate for concrete

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2570161C1 (en) * 2014-12-26 2015-12-10 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Саратовский Государственный Технический Университет Имени Гагарина Ю. А." (Сгту Имени Гагарина Ю.А.) Porous filler of concrete and method of its production
RU2660970C1 (en) * 2017-05-23 2018-07-11 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Брянский государственный инженерно-технологический университет" Method of manufacture of light composite aggregate for concrete
CN115254889A (en) * 2022-06-21 2022-11-01 武汉建工集团股份有限公司 Box-type waste concrete recycling, crushing and processing integrated production line and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8337612B2 (en) Environment friendly composite construction materials
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
JP7296135B2 (en) Controlling curing time of geopolymer compositions containing high CA reactive aluminosilicate materials
JP7307976B2 (en) High strength class C fly ash cement composition with controllable setting
DE102014003103A1 (en) Production process for hydrated synthetically produced alkali aluminosilicates based on inorganic constituents for the preparation of curable molding compositions
CN102731041A (en) Surface modifier for vitreous micro-bead insulation aggregate and modified vitreous micro-bead insulation aggregate
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
CN101811837A (en) Fly ash gelled material and dry-mixed mortar thereof
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
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
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
CN102452830A (en) Phosphate cement bond polystyrene foam particle thermal insulating material
JP2021181402A (en) System and method for preparing and applying non-portland cement-based material
CA2663806C (en) The manufacturing method of construction materials using waterworks sludge
RU2572432C1 (en) Additive for modification of gypsum binders, construction mortars and concretes on their basis
RU2412136C1 (en) Foamed concrete mixture based on nanostructured binder (versions), method of making articles from foamed concrete (versions)
RU2530816C1 (en) Granulated composite filler based on diatomite for concrete mixture and concrete building product
Szabó et al. Effect of SiO2, Al2O3 and Na2O content and fly ash fineness on the structure and mechanical properties of fly ash based geopolymer
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
RU2602436C1 (en) Water-repellent granulated filler based on silica raw material for concrete mixture, composition of concrete mixture for making concrete construction articles, method of producing concrete construction articles and concrete construction article
CN109437814A (en) Be used to prepare insulation board slurry, and preparation method thereof and preparation insulation board
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
RU2305087C1 (en) Mix for foam concrete
RU2536693C2 (en) Crude mixture for producing non-autoclaved aerated concrete and method of producing non-autoclaved aerated concrete
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