RU2691038C1 - Вяжущее - Google Patents

Вяжущее Download PDF

Info

Publication number
RU2691038C1
RU2691038C1 RU2018136511A RU2018136511A RU2691038C1 RU 2691038 C1 RU2691038 C1 RU 2691038C1 RU 2018136511 A RU2018136511 A RU 2018136511A RU 2018136511 A RU2018136511 A RU 2018136511A RU 2691038 C1 RU2691038 C1 RU 2691038C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
less
size
binder
mcm
furnace slag
Prior art date
Application number
RU2018136511A
Other languages
English (en)
Inventor
Ольга Михайловна Смирнова
Петр Алексеевич Деменков
Максим Анатольевич Карасев
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет"
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 образования "Санкт-Петербургский горный университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет"
Priority to RU2018136511A priority Critical patent/RU2691038C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2691038C1 publication Critical patent/RU2691038C1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/14Cements containing slag
    • C04B7/147Metallurgical slag
    • C04B7/153Mixtures thereof with other inorganic cementitious materials or other activators
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/18Waste materials; Refuse organic
    • C04B18/20Waste materials; Refuse organic from macromolecular compounds
    • C04B18/22Rubber, e.g. ground waste tires
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/18Waste materials; Refuse organic
    • C04B18/24Vegetable refuse, e.g. rice husks, maize-ear refuse; Cellulosic materials, e.g. paper, cork
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/10Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

Изобретение относится к составам шлакощелочных вяжущих и может быть использовано в подземном и транспортном строительстве для изготовления бетонов и строительных растворов с повышенной ударной прочностью. Вяжущее, включающее гранулированный доменный шлак с содержанием зерен размером менее 10 мкм более 50%, размером менее 60 мкм более 97%, жидкое стекло плотностью 1,3 г/смс силикатным модулем, равным 1,5, термообработанную при температуре 400°С шелуху риса с содержанием микрочастиц размером менее 1 мкм более 80%, размером менее 30 мкм более 98%, гидроксид натрия, тонкоизмельченную резиновую крошку из отработавших автошин с размером частиц менее 0,315 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%: гранулированный доменный шлак 78,5-82,6, жидкое стекло 8,5-8,9, термообработанная шелуха риса 2,7-4,5, резиновая крошка 2,4-4,3, гидроксид натрия - остальное. Техническим результатом является создание вяжущего для получения камня с повышенной ударной прочностью при динамических воздействиях. 7 табл.

Description

Изобретение относится к составам шлакощелочных вяжущих и может быть использовано в подземном и транспортном строительстве для изготовления цементных композитов, которые могут подвергаться динамическим нагрузкам и ударным воздействиям.
Известно вяжущее (авторское свидетельство СССР №697429, опубл. 15.11.79), состоящее из гранулированного доменного шлака, соединений щелочных металлов и молотого шамота при следующем соотношении компонентов, мас. %: гранулированный шлак 20-60, молотый шамот 36-72, соединения щелочных металлов 4-8.
Недостатком данного состава является низкая ударная прочность из-за низких прочностных характеристик при испытании на сжатие и изгиб.
Известно вяжущее (Патент RU №2271343, опубл. 10.03.2006), включающее гранулированный доменный шлак и жидкое стекло с силикатным модулем n=1,5-2 и плотностью ρ=1,3 г/см3, полученное из цеолитсодержащей кремнистой породы, при шлако-растворном отношении Ш:Р=1:(2,94÷3,33) и доле щелочного компонента в вяжущем в пересчете на Na2O, равной 3,8-4,3%.
Недостатком данного состава является низкая ударная прочность из-за отсутствия демпфирующих компонентов в структуре затвердевшего камня.
Известно вяжущее (Патент RU 2289551, С04В 7/153, опубл. 20.12.2006), включающее гранулированный доменный шлак, соду кальцинированную техническую и кремнеземистую добавку, содержит в качестве кремнеземистой добавки микрокремнезем конденсированный при следующем соотношении компонентов, мас. %: гранулированный доменный шлак - 92,3-95,2, микрокремнезем конденсированный - 1,3-4,6, сода кальцинированная техническая в пересчете на сухое вещество - 3,1-3,5.
Недостатком указанного выше вяжущего является низкая ударная прочность из-за отсутствия демпфирующих компонентов в структуре затвердевшего камня.
Известно вяжущее (Патент RU №2296724, опуб. 10.04.2007) состоящее из гранулированного доменного шлака, щелочного компонента и наполнителя, и содержащее в качестве щелочного компонента жидкое стекло плотностью 1,3 г/см с силикатным модулем n=1,5, в качестве наполнителя - бой керамического кирпича с содержанием 10-14 мас. % полевых шпатов, при следующем соотношении компонентов, мас. %: гранулированный шлак 58,9-68,2, бой указанного керамического кирпича 22,8-31,7, указанный щелочной компонент 9,0-9,4.
Недостатком данного состава является низкая ударная прочность из-за низких прочностных характеристик при испытании на сжатие и изгиб.
Известно вяжущее (патент RU 2556563, опуб. 10.07.2015), принятое за прототип, включающее, гранулированный доменный шлак, щелочной компонент-жидкое стекло плотностью 1,3 г/см с силикатным модулем n=1,5, наполнитель и дополнительно содержит гидроксид натрия, в качестве гранулированного доменного шлака содержит шлак с содержанием зерен размером менее 10 мкм более 50%, размером менее 60 мкм более 97%, в качестве наполнителя термообработанную шелуху риса при следующем соотношении компонентов, мас. %: гранулированный доменный шлак 82,8-85,0, термообработанная шелуха риса 2,7-4,4, указанный щелочной компонент 8,6-8,9, гидроксид натрия - остальное.
Недостатком данного состава является невысокая ударная прочность из-за недостаточного количества демпфирующих компонентов в структуре затвердевшего камня.
Техническим результатом является создание вяжущего для получения камня с повышенной ударной прочностью при динамических воздействиях.
Технический результат достигается тем, что вяжущее дополнительно содержит тонкоизмельченную резиновую крошку с размером частиц менее 0,315 мм, термообработанную шелуху риса с содержанием микрочастиц размером менее 1 мкм более 80%, размером менее 30 мкм более 98% и при следующем соотношении компонентов, мас. %:
гранулированный доменный шлак 78,5-82,6
жидкое стекло плотностью 1,3 г/см3
с силикатным модулем, равным 1,5 8,5-8,9
термобработанная шелуха риса 2,1-4,5
резиновая крошка 2,4-4,3
гидроксид натрия остальное
Заявляемый состав вяжущего включает в себя следующие реагенты и товарные продукты, их содержащие:
- гранулированный доменный шлак Череповецкого металлургического завода по ГОСТ 3476-74 «Шлаки доменный и электротермофосфорный гранулированные для производства цементов». Химический состав шлака представлен в таблице 1;
Figure 00000001
- жидкое стекло по ГОСТ 13078-81 производства ООО «Тиккурила СПб» плотностью 1,3 г/см3 с силикатным модулем n=1,5;
- термообработанная шелуха риса, обожженная при температуре 400°С, которая соответствовала ТУ 2169-276-00209792-2005. Химический состав термообработанной шелухи риса, обожженной при температуре, равной 400°С представлен в таблице 2;
Figure 00000002
Примечание: * потери при прокаливании
- гидроксид натрия соответствовал ГОСТ 4328-77. Тонкоизмельченная резиновая крошка из отработавших автошин соответствовала ТУ 2519-001-09691885-2016 «Крошка резиновая».
Для изготовления образцов использовали гранулированный доменный шлак Череповецкого металлургического завода по ГОСТ 3476-74 «Шлаки доменный и электротермофосфорный гранулированные для производства цементов». В качестве щелочного компонента использовали жидкое стекло по ГОСТ 13078-81 производства ООО «Тиккурила СПб» плотностью 1,3 г/см с силикатным модулем n=1,5. В качестве наполнителя использовалась термообработанная шелуха риса, обожженная при температуре 400°С, которая соответствовала ТУ 2169-276-00209792-2005. Гидроксид натрия соответствовал ГОСТ 4328-77. Тонкоизмельченная резиновая крошка из отработавших автошин соответствовала ТУ 2519-001-09691885-2016 «Крошка резиновая».
Образцы для испытания готовили следующим образом. Шлак и обожженную шелуху риса, предварительно высушенные до влажности не более 1%, подвергали раздельному помолу. Для получения тонко дисперсных частиц использовалась центробежно-эллиптическая мельница АС 100 (класс мельниц "Активатор С") фирмы Оу CYCLOTEC Ltd - Финляндия. Использование эффективного классификатора для разделения в воздушных потоках дисперсных материалов позволяет регулировать гранулометрический состав минеральных порошков. В работе использован классификатор центробежно-динамический фирмы «Ламел-777», Республика Беларусь. Гранулометрические составы молотого шлака и обожженной шелухи были определены с помощью лазерного дифракционного анализатора размера частиц MicroSizer 201. Затем производился совместный помол шлака и термообработанной шелухи риса в течение 15 секунд с целью перемешивания компонентов. Тонкоизмельченную резиновую крошку перемешивали со смесью шлака и термообработанной шелухи риса в сухом состоянии. Полученную массу затворяли водными растворами жидкого стекла и гидроксида натрия.
Для определения ударной прочности были изготовлены образцы-цилиндры с диаметром 2,5 см и высотой 2,5 см. Образцы изготавливали из теста нормальной густоты в соответствии с требованиями ГОСТ 310.3-76. Ударная прочность определялась с использованием копра для испытания цилиндрических образцов на удар (В.А. Воробьев «Лабораторный практикум по общему курсу строительных материалов» Высшая школа, 1978, стр. 19-20).
В таблицах 3-7 приведены составы вяжущих и свойства шлакощелочного камня в сравнении с прототипом. Предлагаемое вяжущее позволяет получить камень с более высокой ударной прочностью. В сравнении с прототипом ударная прочность повышается с 6,26 кг/см до 7,3 кг/см, что составляет около 17%.
В таблицах 3-5 приведены составы вяжущих с указанной тонкоизмельченной резиновой крошкой в количестве 2,4; 3,35 и 4,3 мас. % и с наполнителем термообработанной шелухой риса с содержанием микрочастиц размером менее 1 мкм равным 81, 90 и 100% в количестве 2,7; 3,55 и 4,5 мас. %.
Figure 00000003
Figure 00000004
Figure 00000005
Figure 00000006
Figure 00000007
Figure 00000008
В таблицах 6-7 приведены составы вяжущих с указанной тонкоизмельченной резиновой крошкой в количестве 2,4; 3,35 и 4,3 мас. % и с наполнителем термообработанной шелухой риса с содержанием микрочастиц размером менее 30 мкм, составляющим 99 и 100% в количестве 2,7; 3,55 и 4,5 мас. %.
Figure 00000009
Figure 00000010

Claims (2)

  1. Вяжущее, включающее гранулированный доменный шлак с содержанием зерен размером менее 10 мкм более 50%, размером менее 60 мкм более 97%, жидкое стекло плотностью 1,3 г/см3 с силикатным модулем, равным 1,5, термообработанную при температуре 400°С шелуху риса и гидроксид натрия, отличающееся тем, что термообработанная шелуха риса содержит микрочастиц размером менее 1 мкм более 80%, размером менее 30 мкм более 98% и дополнительно содержит тонкоизмельченную резиновую крошку с размером частиц менее 0,315 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%:
  2. гранулированный доменный шлак 78,5-82,6 жидкое стекло плотностью 1,3 г/см3 с силикатным модулем, равным 1,5, 8,5-8,9 термобработанная шелуха риса 2,7-4,5 резиновая крошка 2,4-4,3 гидроксид натрия остальное
RU2018136511A 2018-10-16 2018-10-16 Вяжущее RU2691038C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018136511A RU2691038C1 (ru) 2018-10-16 2018-10-16 Вяжущее

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018136511A RU2691038C1 (ru) 2018-10-16 2018-10-16 Вяжущее

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2691038C1 true RU2691038C1 (ru) 2019-06-07

Family

ID=67037919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018136511A RU2691038C1 (ru) 2018-10-16 2018-10-16 Вяжущее

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2691038C1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1990012139A1 (en) * 1989-04-06 1990-10-18 Oy Partek Ab Insulating product of mineral fibre wool, intended in particular for heat insulation of pipes, and method for making this product
RU2383504C1 (ru) * 2009-03-16 2010-03-10 Надежда Александровна Ерошкина Гидравлическое вяжущее на основе шлака и магматических горных пород
RU2556563C1 (ru) * 2014-07-15 2015-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" Вяжущее
RU2015112456A (ru) * 2015-04-06 2016-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Композиционное шлакощелочное вяжущее для сухих строительных смесей

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1990012139A1 (en) * 1989-04-06 1990-10-18 Oy Partek Ab Insulating product of mineral fibre wool, intended in particular for heat insulation of pipes, and method for making this product
RU2383504C1 (ru) * 2009-03-16 2010-03-10 Надежда Александровна Ерошкина Гидравлическое вяжущее на основе шлака и магматических горных пород
RU2556563C1 (ru) * 2014-07-15 2015-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" Вяжущее
RU2015112456A (ru) * 2015-04-06 2016-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Композиционное шлакощелочное вяжущее для сухих строительных смесей

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Murthi et al. Enhancing the strength properties of high-performance concrete using ternary blended cement: OPC, nano-silica, bagasse ash
JP6528880B2 (ja) 高強度セメントモルタル組成物
RU2691038C1 (ru) Вяжущее
US2388080A (en) Alumina and silicon carbide refractory
RU2460703C1 (ru) Асфальтобетонная смесь
JPH07267697A (ja) 水硬性組成物
RU2392251C1 (ru) Способ получения алюмосиликатного пропанта и его состав
RU2354625C1 (ru) Керамическая масса светлого тона для лицевого кирпича
JP6311220B2 (ja) 低温焼成セメントクリンカーの製造方法
US10435328B2 (en) Expanded-glass granular material and method for producing same
RU2556563C1 (ru) Вяжущее
RU2488566C1 (ru) Керамическая масса
RU2388714C1 (ru) Жаростойкая кладочная смесь
JP6454061B2 (ja) 低温焼成セメントクリンカー用原料および低温焼成セメントクリンカーの製造方法
RU2370468C1 (ru) Термоизоляционная масса
RU2497774C1 (ru) Сырьевая смесь для изготовления пористого теплоизоляционного материала
RU2553817C2 (ru) Сырьевая смесь для приготовления золошлакового бетона
CN109476540B (zh) 水泥组合物、其制造方法、和水泥组合物用飞灰的制造方法
RU2781960C1 (ru) Деформационно-упрочняющийся композит на основе шлакощелочного вяжущего
RU2289551C1 (ru) Вяжущее
RU2550167C1 (ru) Керамическая масса для изготовления керамического кирпича
RU2100311C1 (ru) Сырьевая смесь для изготовления глиняного кирпича
RU2749005C1 (ru) Способ получения минерально-щелочного вяжущего на основе техногенного сырья
RU2179960C2 (ru) Формовочная смесь
RU2307098C1 (ru) Вяжущее