RU2551176C1 - Method of preparation of gypsum cement-puzzolan mix - Google Patents
Method of preparation of gypsum cement-puzzolan mix Download PDFInfo
- Publication number
- RU2551176C1 RU2551176C1 RU2014114813/03A RU2014114813A RU2551176C1 RU 2551176 C1 RU2551176 C1 RU 2551176C1 RU 2014114813/03 A RU2014114813/03 A RU 2014114813/03A RU 2014114813 A RU2014114813 A RU 2014114813A RU 2551176 C1 RU2551176 C1 RU 2551176C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gypsum
- cement
- surfactant
- hydroactivation
- portland cement
- Prior art date
Links
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве смешанных вяжущих веществ на основе гипса и портландцемента.The invention relates to the field of building materials industry and can be used in the production of mixed binders based on gypsum and Portland cement.
Известен способ приготовления сырьевой смеси для строительных изделий, включающий механическую активацию гипсоцементного вяжущего с добавками и водой (RU 2044714 C1, МПК C04B 28/14, опубл. 27.09.1995).A known method of preparing a raw mix for building products, including the mechanical activation of a gypsum cement binder with additives and water (RU 2044714 C1, IPC C04B 28/14, publ. 09/27/1995).
Недостатком данного изобретения является отсутствие в его составе пуццоланового компонента (активной минеральной добавки), за исключением части, содержащейся в портландцементе. Это, в зависимости от вида цемента и гипсоцементного соотношения, может привести к образованию эттрингита, создающего внутренние напряжения в структуре затвердевшего камня, что приводит к снижению пределов прочности изделий при длительном твердении. Кроме того, короткие сроки схватывания смеси сокращают время ее жизнеспособности, что затрудняет технологический процесс изготовления изделий.The disadvantage of this invention is the absence in its composition of a pozzolanic component (active mineral supplement), with the exception of the part contained in Portland cement. This, depending on the type of cement and the gypsum-cement ratio, can lead to the formation of ettringite, which creates internal stresses in the structure of the hardened stone, which leads to a decrease in the tensile strength of products with long-hardening. In addition, the short setting time of the mixture reduces the time of its viability, which complicates the manufacturing process of products.
Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является способ получения вяжущего, включающий гидроактивацию портландцемента в присутствии поверхностно-активного вещества (ПАВ) в течение 2-8 мин в активаторе с добавлением в полученную смесь полуводного гипса и отработанного силикагеля и перемешивание в смесителе (RU 2368580 C2, МПК C04B 11/30, опубл. 27.09.2009).The closest solution in technical essence and the achieved result to the present invention is a method of producing a binder, including the hydroactivation of Portland cement in the presence of a surfactant for 2-8 minutes in the activator with the addition of semi-aqueous gypsum and spent silica gel in the resulting mixture and mixing in a mixer (RU 2368580 C2, IPC C04B 11/30, publ. September 27, 2009).
Недостатками этого способа являются сложная технология осуществления, заключающаяся в активации портландцемента в гидроактиваторе и перемешивании гипсоцементно-пуццолановой композиции в смесителе. Изделия, получаемые по данному способу, обладают низкой морозостойкостью. Высокая стоимость силикагеля, а также нестабильность его характеристик, которые влияют на однородность реологических, физико-механических и других свойств гипсоцементно-пуццолановой композиции. Использование в составе высокомарочного портландцемента (М600) значительно повышает стоимость готовой продукции. Кроме того, в описании вышеуказанного способа не показаны результаты испытания образцов на изгиб, водопоглощение, не указаны сроки схватывания смеси.The disadvantages of this method are the complex implementation technology, which consists in activating Portland cement in a hydroactivator and mixing the gypsum-cement-pozzolanic composition in a mixer. Products obtained by this method have low frost resistance. The high cost of silica gel, as well as the instability of its characteristics, which affect the homogeneity of the rheological, physico-mechanical and other properties of the gypsum-cement-pozzolanic composition. The use of high-quality Portland cement (M600) significantly increases the cost of finished products. In addition, in the description of the above method, the test results of the samples for bending, water absorption are not shown, the setting time of the mixture is not indicated.
Задачей предлагаемого изобретения является увеличение времени жизнеспособности готовой смеси, увеличение прочностных свойств на изгиб и сжатие, морозостойкости и водостойкости затвердевшей гипсоцементно-пуццолановой смеси на основе низкомарочного полуводного гипса и портландцемента общестроительного назначения марки М400 с одновременным упрощением технологии изготовления.The objective of the invention is to increase the pot life of the finished mixture, increase the flexural and compression strength properties, frost resistance and water resistance of the hardened gypsum-cement-pozzolanic mixture based on low-grade semi-aquatic gypsum and Portland cement of general construction grade M400 with the simplification of manufacturing technology.
Техническим результатом предлагаемого решения является увеличение морозостойкости, удлинение сроков схватывания смеси, придание ей самоуплотняющейся способности, повышение пределов прочности на изгиб и сжатие, повышение водостойкости и снижение водопоглощения затвердевшей гипсоцементно-пуццолановой смеси.The technical result of the proposed solution is to increase frost resistance, lengthen the setting time of the mixture, give it a self-sealing ability, increase the tensile strengths in bending and compression, increase water resistance and reduce water absorption of the hardened gypsum-cement-pozzolanic mixture.
Результат достигается тем, что в способе получения гипсоцементно-пуццолановой смеси, включающем гидроактивацию портландцемента в присутствии поверхностно-активного вещества (ПАВ), добавление в полученную смесь полуводного гипса и пуццоланового компонента и перемешивание до однородной массы, согласно изобретению гидроактивацию осуществляют в роторно-пульсационном аппарате со скоростью вращения вала не менее 5000 об/мин, при этом гидроактивацию портландцемента с ПАВ производят в течение 1 мин, затем добавляют гипс и пуццолановый компонент и производят повторную гидроактивацию в течение 2 мин, в качестве ПАВ используют смесь полимерного поликарбоксилатного эфира «Glenium® 115», регулятора сроков схватывания и твердения «БЕСТ-ТБ» и кремнийорганического соединения «N-октилтриэтоксисилан» в соотношении 1:0,3:0,07, в качестве пуццоланового компонента используют метакаолин с гидравлической активностью не менее 1000 мг/г, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The result is achieved in that in the method for producing a gypsum-cement-pozzolanic mixture, including the hydroactivation of Portland cement in the presence of a surfactant, adding semi-aqueous gypsum and a pozzolanic component to the resulting mixture and mixing to a homogeneous mass, according to the invention, the hydroactivation is carried out in a rotary pulsation apparatus with a shaft rotation speed of at least 5000 rpm, while the Portland cement with surfactant is hydroactivated for 1 min, then gypsum and pozzolanic component are added NT and re-activated for 2 minutes, as a surfactant, use a mixture of polymer polycarboxylate ether "Glenium® 115", the setting time and hardening terms "BEST-TB" and the organosilicon compound "N-octyltriethoxysilane" in a ratio of 1: 0.3: 0.07, metakaolin with a hydraulic activity of at least 1000 mg / g is used as the pozzolanic component, in the following ratio of components, wt.%:
Применение в составе ПАВ полимерного поликарбоксилатного эфира «Glenium® 115» снижает водопотребность смеси и повышает прочностные характеристики изделий, применение регулятора сроков схватывания и твердения «БЕСТ-ТБ» увеличивает время жизнеспособности готовой смеси, что выражается в удлинении сроков схватывания. Сочетание указанных водного раствора поликарбоксилатного эфира с регулятором сроков схватывания и твердения придает гипсоцементно-пуццолановой смеси самоуплотняющуюся способность. Применение в составе ПАВ кремнийорганического соединения «N-октилтриэтоксисилан» способствует формированию оптимальной поровой структуры затвердевшего камня, снижает водопоглощение и повышает водостойкость готового изделия.The use of the polymer polycarboxylate ether “Glenium® 115” as a surfactant reduces the water demand of the mixture and increases the strength characteristics of the products, the use of the setting time and hardening regulator “BEST-TB” increases the pot life of the finished mixture, which is expressed in lengthening the setting time. The combination of these aqueous solutions of polycarboxylate ester with a setting and hardening time regulator gives the gypsum-cement-pozzolanic mixture a self-sealing ability. The use of the organosilicon compound N-octyltriethoxysilane as a surfactant promotes the formation of an optimal pore structure of hardened stone, reduces water absorption and increases the water resistance of the finished product.
Применение в составе ПАВ указанных выше компонентов в указанном соотношении приводит к синергетическому эффекту и позволяет достичь требуемый технический результат.The use in the composition of the surfactant of the above components in the specified ratio leads to a synergistic effect and allows you to achieve the desired technical result.
Для изготовления гипсоцементно-пуццолановой смеси использовали следующие материалы:For the manufacture of gypsum-cement-pozzolanic mixture used the following materials:
Полуводный гипс марки Г6БII производства ООО «Аракчинский гипс» (ГОСТ 125-79);Semi-aquatic gypsum brand G6BII manufactured by LLC "Arakchinsky gypsum" (GOST 125-79);
Портландцемент ПЦ 400 Д0 Н Вольского завода;Portland cement PC 400 D0 N Volsky plant;
В качестве пуццолановой добавки - метакаолин с гидравлической активностью не менее 1000 мг/г (ТУ 5729-098-12615988-2013). Для приготовления образцов использовали метакаолин с гидравлической активностью 1238 мг/г;As a pozzolanic additive, metakaolin with a hydraulic activity of at least 1000 mg / g (TU 5729-098-12615988-2013). For the preparation of samples, metakaolin with a hydraulic activity of 1238 mg / g was used;
Водопроводная питьевая вода, удовлетворяющая требованиям ГОСТ 23732.Tap drinking water that meets the requirements of GOST 23732.
В составе ПАВ использовали:As part of the surfactant used:
- полимерный поликарбоксилатный эфир «Glenium® 115» производства ООО «BASF Строительные системы»;- polymer polycarboxylate ether "Glenium® 115" manufactured by LLC "BASF Building Systems";
- регулятор сроков схватывания и твердения - «БЕСТ-ТБ», производства ООО «Инновационные Технологии». «БЕСТ-ТБ» относится к суперпластификаторам первой группы и представляет собой сополимер на основе эфиров карбоновых кислот с добавлением фосфатного компонента темно-коричневого цвета с плотностью (при 20°C) 1,24 г/см3, массовая доля сухого вещества 20-30%;- regulator of setting and hardening terms - “BEST-TB”, manufactured by Innovative Technologies LLC. “BEST-TB” refers to the superplasticizers of the first group and is a copolymer based on carboxylic acid esters with the addition of a dark brown phosphate component with a density (at 20 ° C) of 1.24 g / cm 3 , mass fraction of dry matter 20-30 %;
- кремнийорганическое соединение «N-октилтриэтоксисилан» производства компании «Dow Corning» - прозрачная жидкость; относительная плотность при 250°C - 0,875; чистота - 98%; плотность - 7,3 кг/м3; содержание летучих органических составляющих - 329 г/л.- organosilicon compound "N-octyltriethoxysilane" manufactured by Dow Corning - a clear liquid; relative density at 250 ° C - 0.875; purity - 98%; density - 7.3 kg / m 3 ; the content of volatile organic components is 329 g / l.
ПАВ готовят путем перемешивания указанных компонентов в указанных соотношениях.Surfactants are prepared by mixing these components in the indicated proportions.
Предлагаемое изобретение осуществляется следующим образом.The invention is carried out as follows.
Количество воды затворения подбиралось из условия обеспечения нормальной густоты гипсоцементно-пуццолановой смеси по ГОСТ 23789-79. Для получения образцов использовали ПАВ следующего состава, мас.%: полимерный поликарбоксилатный эфир «Glenium® 115» - 71,4; регулятор сроков схватывания и твердения «БЕСТ-ТБ» - 23,8; кремнийорганическое соединение «N-октилтриэтоксисилан» - 4,8.The amount of mixing water was selected from the conditions for ensuring normal density of the gypsum-cement-pozzolanic mixture according to GOST 23789-79. To obtain samples used surfactants of the following composition, wt.%: Polymer polycarboxylate ether "Glenium® 115" - 71.4; regulator of setting and hardening terms “BEST-TB” - 23.8; organosilicon compound "N-octyltriethoxysilane" - 4.8.
В работающий роторно-пульсационный аппарат заливают расчетное количество воды, в которую добавляют заранее приготовленное ПАВ. Затем производят весовую дозировку портландцемента и осуществляют его гидроактивацию в роторно-пульсационном аппарате со скоростью вращения вала не менее 5000 об/мин в течение одной минуты в присутствии ПАВ, затем в полученную смесь добавляют полуводный гипс и метакаолин и производят дальнейшую гидроактивацию в роторно-пульсационном аппарате до получения однородной массы в течение 2 мин.In the working rotary pulsation apparatus, the calculated amount of water is poured into which a previously prepared surfactant is added. Then a weight dosage of Portland cement is made and its hydroactivation is carried out in a rotary pulsation apparatus with a shaft rotation speed of at least 5000 rpm for one minute in the presence of a surfactant, then semi-aquatic gypsum and metakaolin are added to the resulting mixture and further hydroactivation is carried out in a rotary pulsation apparatus until smooth for 2 minutes
Из гипсоцементно-пуццолановых смесей изготавливались образцы - балочки с размерами 4×4×16 см.Samples were made from gypsum-cement-pozzolanic mixtures - beams with dimensions 4 × 4 × 16 cm.
Через 28 суток нормального твердения образцы подвергались механическим испытаниям. Прочность затвердевших образцов, водопоглощение, а также сроки схватывания гипсоцементно-пуццоланового теста определяли в соответствии с ГОСТ 23789-79. Морозостойкость изделий определяли в соответствии с ГОСТ 7025-91. Водостойкость образцов определяли по их коэффициенту размягчения, равному отношению пределов прочности при сжатии сухих образцов к водонасыщенным. За критерий самоуплотняющейся способности приняли способность гипсоцементно-пуццолановой смеси занять весь объем формы с образованием ровных поверхностей под собственным весом без дополнительных внешних воздействий.After 28 days of normal hardening, the samples were subjected to mechanical tests. The strength of the hardened samples, water absorption, and also the setting time of the gypsum-cement-pozzolanic test were determined in accordance with GOST 23789-79. Frost resistance of products was determined in accordance with GOST 7025-91. The water resistance of the samples was determined by their softening coefficient equal to the ratio of compressive strengths of dry samples to water-saturated ones. The ability of a gypsum-cement-pozzolanic mixture to occupy the entire volume of the mold with the formation of smooth surfaces under its own weight without additional external influences was taken as a criterion of self-sealing ability.
Были также изготовлены образцы по прототипу на основе портландцемента общестроительного назначения марки М400.Samples were also made according to the prototype on the basis of Portland cement for general construction purposes of the M400 brand.
Составы гипсоцементно-пуццолановых смесей приведены в таблице 1, результаты механических испытаний образцов приведены в таблице 2.The compositions of gypsum-cement-pozzolanic mixtures are shown in table 1, the results of mechanical testing of the samples are shown in table 2.
Результаты испытаний образцов затвердевших гипсоцементно-пуццолановых смесей по прототипу на основе портландцемента общестроительного назначения марки М400 приведены в таблице 2.The test results of the samples of hardened gypsum-cement-pozzolanic mixtures of the prototype based on Portland cement for general construction purposes, grade M400 are shown in table 2.
Из приведенных данных следует, что максимальные показатели прочности на сжатие и изгиб достигаются при содержании полуводного гипса в пределах 55,8-56,5%, портландцемента 14,3-15,4%, ПАВ 1,1-1,9%, метакаолина с гидравлической активностью не менее 1000 мг/г 2,5-3,3%. При введении ПАВ в количестве менее 1,1% наблюдается снижение показателей исследуемых свойств по сравнению с заявляемыми пределами. При введении ПАВ в количестве, превышающем 1,9%, исследуемые свойства гипсоцементно-пуццолановой смеси увеличиваются незначительно.From the above data it follows that the maximum compressive and bending strengths are achieved when the content of semi-aquatic gypsum is in the range of 55.8-56.5%, Portland cement is 14.3-15.4%, surfactant is 1.1-1.9%, metakaolin with hydraulic activity of at least 1000 mg / g 2.5-3.3%. With the introduction of surfactants in an amount of less than 1.1%, there is a decrease in the indices of the investigated properties compared with the claimed limits. With the introduction of surfactants in an amount exceeding 1.9%, the investigated properties of the gypsum-cement-pozzolanic mixture increase slightly.
Изделия, полученные согласно предлагаемому изобретению, обладают высокими прочностными характеристиками, водостойкостью и морозостойкостью, низким водопоглощением. Использование указанного ПАВ позволяет получить самоуплотняющуюся гипсоцементно-пуццолановую смесь и увеличить время ее жизнеспособности.Products obtained according to the invention have high strength characteristics, water resistance and frost resistance, low water absorption. Using the specified surfactant allows you to get a self-compacting gypsum-cement-pozzolanic mixture and increase its pot life.
Кроме того, изготовление гипсоцементно-пуццолановой смеси в одном аппарате, а также использование низкомарочного полуводного гипса и портландцемента общестроительного назначения марки М400 позволяют упростить технологический процесс изготовления изделий и снизить их стоимость.In addition, the manufacture of gypsum-cement-pozzolanic mixture in one apparatus, as well as the use of low-grade semi-aquatic gypsum and Portland cement for general construction purposes, grade M400 make it possible to simplify the manufacturing process of products and reduce their cost.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014114813/03A RU2551176C1 (en) | 2014-04-14 | 2014-04-14 | Method of preparation of gypsum cement-puzzolan mix |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014114813/03A RU2551176C1 (en) | 2014-04-14 | 2014-04-14 | Method of preparation of gypsum cement-puzzolan mix |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2551176C1 true RU2551176C1 (en) | 2015-05-20 |
Family
ID=53294296
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014114813/03A RU2551176C1 (en) | 2014-04-14 | 2014-04-14 | Method of preparation of gypsum cement-puzzolan mix |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2551176C1 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU310877A1 (en) * | Г. Гранковский , Н. Н. Круглицкий Институт коллоидной химии , химии воды Украинской ССР | METHOD FOR ACTIVATION OF CEMENT MORTARS AND CONCRETES | ||
SU990718A1 (en) * | 1980-04-28 | 1983-01-23 | Производственное Объединение "Харьковжелезобетон" Министерства Промышленного Строительства Усср | Method for preparing concrete mix |
SU1421718A1 (en) * | 1985-11-29 | 1988-09-07 | Белорусский Политехнический Институт | Method of producing initial material mixture for construction articles |
RU2044714C1 (en) * | 1992-03-20 | 1995-09-27 | Майя Вадимовна Чумак | Method of preparing raw mixture for building articles |
US20080314295A1 (en) * | 2005-03-22 | 2008-12-25 | Nova Chemicals Inc. | Lightweight concrete compositions |
RU2368580C2 (en) * | 2007-11-06 | 2009-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУВПО "КубГТУ") | Method for production of gypsum cement-pozzolana binder |
US7666258B2 (en) * | 2005-02-25 | 2010-02-23 | Nova Chemicals Inc. | Lightweight compositions and articles containing such |
-
2014
- 2014-04-14 RU RU2014114813/03A patent/RU2551176C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU310877A1 (en) * | Г. Гранковский , Н. Н. Круглицкий Институт коллоидной химии , химии воды Украинской ССР | METHOD FOR ACTIVATION OF CEMENT MORTARS AND CONCRETES | ||
SU990718A1 (en) * | 1980-04-28 | 1983-01-23 | Производственное Объединение "Харьковжелезобетон" Министерства Промышленного Строительства Усср | Method for preparing concrete mix |
SU1421718A1 (en) * | 1985-11-29 | 1988-09-07 | Белорусский Политехнический Институт | Method of producing initial material mixture for construction articles |
RU2044714C1 (en) * | 1992-03-20 | 1995-09-27 | Майя Вадимовна Чумак | Method of preparing raw mixture for building articles |
US7666258B2 (en) * | 2005-02-25 | 2010-02-23 | Nova Chemicals Inc. | Lightweight compositions and articles containing such |
US20080314295A1 (en) * | 2005-03-22 | 2008-12-25 | Nova Chemicals Inc. | Lightweight concrete compositions |
RU2368580C2 (en) * | 2007-11-06 | 2009-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУВПО "КубГТУ") | Method for production of gypsum cement-pozzolana binder |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КОРНЕЕВ В.И. Сухие строительные смеси.-М.: РИФ"СТРОЙМАТЕРИАЛЫ", 2010-С.320 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109369097B (en) | Low-shrinkage low-creep anti-cracking high-performance mass concrete | |
US20220144700A1 (en) | High strength coral concrete and preparation method thereof | |
CN103951350A (en) | Lightweight aggregate concrete for heat preservation of structures | |
CN108911567B (en) | Special additive for high-strength concrete and preparation method thereof | |
CN104003642B (en) | A kind of concrete admixture and application thereof | |
RU2552274C1 (en) | Method to prepare gypsum cement pozzolan composition | |
CN104529232B (en) | Polycarboxylate composite water reducing agent, preparation method and using method thereof for high carbon content concrete | |
MX2014004200A (en) | Cement additives and related methods of use. | |
CN107721287B (en) | A kind of diatomite modified concrete and preparation method thereof | |
CN110627461B (en) | Ultrahigh-performance concrete applied to high-cold area and preparation method thereof | |
RU2662838C1 (en) | Modified polymer-cement composite material for 3d printing | |
JP6830826B2 (en) | Self-smooth mortar | |
RU2407719C1 (en) | Raw mix for aerated concrete production | |
RU2519313C1 (en) | Complex additive | |
RU2551179C1 (en) | Gypsum cement pozzolan composition | |
RU2551176C1 (en) | Method of preparation of gypsum cement-puzzolan mix | |
RU2550630C1 (en) | Method to prepare gypsum cement pozzolan binder | |
RU2399597C1 (en) | Method of preparing concrete mixture | |
RU2384538C2 (en) | Complex additive for concrete and water mortars | |
WO2017214108A1 (en) | Strength enhancing admixtures for hydraulic cements | |
RU2360879C1 (en) | Complex additive | |
RU2559235C1 (en) | Method of concrete mixture preparation | |
CN113321469A (en) | High-strength concrete with high water permeability and preparation method thereof | |
Méndez et al. | Mechanical strength of lime-rice husk ash mortars: A preliminary study | |
RU2457190C1 (en) | Complex additive for concrete mixture |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170415 |