RU2712215C1 - Composite raw mixture for making road pavements - Google Patents
Composite raw mixture for making road pavements Download PDFInfo
- Publication number
- RU2712215C1 RU2712215C1 RU2019124182A RU2019124182A RU2712215C1 RU 2712215 C1 RU2712215 C1 RU 2712215C1 RU 2019124182 A RU2019124182 A RU 2019124182A RU 2019124182 A RU2019124182 A RU 2019124182A RU 2712215 C1 RU2712215 C1 RU 2712215C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- additive
- linamix
- silica
- taken
- mixture
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use 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
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/14—Waste materials; Refuse from metallurgical processes
- C04B18/141—Slags
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/04—Portland cements
-
- 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
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в дорожном строительстве.The invention relates to building materials and can be used in road construction.
Известна сырьевая смесь, приведенная в авторском свидетельстве СССР №513953 МКл2 С04В 13/10, 1976 г.Known raw mix given in the author's certificate of the USSR No. 513953 MKL 2 С04В 13/10, 1976
Данная смесь имеет состав: 1700 г. суспензий (грунт), 300 г. извести и 800 г. воды. Смесь измельчают в шаровой мельнице при температуре 80-100°С в течение 1-2 ч и затем при влажности 10-20% прессуют образцы-цилиндры, и испытывают через 7 суток. Наряду с достоинствами данной смеси и способа её приготовления имеется существенный недостаток, резкое снижение прочности при водонасыщении - с 30 до 10 МПа.This mixture has the composition: 1700 g of suspensions (soil), 300 g of lime and 800 g of water. The mixture is ground in a ball mill at a temperature of 80-100 ° C for 1-2 hours and then, at a moisture content of 10-20%, cylinder samples are pressed, and tested after 7 days. Along with the advantages of this mixture and the method of its preparation, there is a significant drawback, a sharp decrease in strength during water saturation - from 30 to 10 MPa.
Известна сырьевая смесь, приведенная в авторском свидетельстве СССР №990723 МКл3 С04В 15/06, 1980 г.Known raw mix given in the author's certificate of the USSR No. 990723 MKL 3 SB 15/06, 1980
Смесь включает компоненты, масс %: гидратированный нефелиновый шлам 50-90; регидратированый на 50-90; нефелиновый шлам - 25-50.The mixture includes components, mass%: hydrated nepheline sludge 50-90; rehydrated at 50-90; nepheline sludge - 25-50.
Наряду с достоинствами (увеличенная прочность к 28 суткам в два раза незначительном изменении водопоглощения) имеется и недостаток: коэффициент гидравличности изменяется незначительно.Along with the advantages (increased strength by 28 days, two times a slight change in water absorption), there is a drawback: the coefficient of hydraulicity changes slightly.
Наиболее близкий состав сырьевой смеси приведен в авторском свидетельстве СССР №785262 МКл3 С04В 15/06, 1980 г который имеет следующий состав, масс %; промышленный отход металлургической промышленности в виде нефелинового шлама гидратированного - 40-80, органоминеральной добавки (асбеста - 5-10 и Al2(SO4)3 - 1-10) и кремнеземсодержащий компонент - остальное.The closest composition of the raw mix is given in the USSR author's certificate No. 785262 MKL 3 С04В 15/06, 1980, which has the following composition, mass%; industrial waste of the metallurgical industry in the form of hydrated nepheline sludge - 40-80, organomineral additives (asbestos - 5-10 and Al 2 (SO 4 ) 3 - 1-10) and the silica-containing component - the rest.
Недостатком данного технического решения является повышенная пористость, недостаточная прочность и низкие значения коэффициентов водостойкости, гидравличности и конструкционного качества.The disadvantage of this technical solution is the increased porosity, insufficient strength and low values of the coefficients of water resistance, hydraulicity and structural quality.
Заявленная смесь отличается от известной новым соотношением компонентов.The claimed mixture differs from the known new ratio of components.
Задача изобретения - снижение пористости за счет повышения прочности и увеличение значений коэффициентов водостойкости, гидравличности и конструктивного качества.The objective of the invention is the reduction of porosity by increasing strength and increasing the values of the coefficients of water resistance, hydraulicity and structural quality.
Для реализации задачи в состав композиционной сырьевой смеси для изготовления дорожных покрытий содержащей промышленный отход металлургического производства, органоминеральную добавку и кремнеземсодержащий компонент, причем в качестве промышленного отхода металлургического производства взят доменный основной гранулированный шлак, в качестве органоминеральной добавки взята комплексная добавка («Линамикс ПК» и битумная эмульсия), в качестве кремнеземсодержащего компонента взята гидроотвальная низкокальциевая буроугольная зола ТЭС при следующем соотношении компонентов, масс %:To accomplish the task, a composite raw material mixture for the manufacture of pavements containing industrial waste of metallurgical production, an organomineral additive and a silica-containing component is taken as the industrial waste of metallurgical production, blast furnace granulated slag is taken, a complex additive is taken as an organomineral additive (Linamix PK and bitumen emulsion), a low-calcium low-calcium brown coal ash dump was taken as a silica-containing component ES with the following ratio of components, wt%:
Состав предполагаемой композиционной смеси и прототипа приведены в таблице 1.The composition of the proposed composite mixture and prototype are shown in table 1.
В качестве критерия оценки коэффициентов водостойкости, гидравличности и конструктивного качества приняты следующие соотношения:The following ratios are accepted as a criterion for assessing the coefficients of water resistance, hydraulicity, and structural quality:
Характеристика материаловCharacteristics of materials
1. Доменный основной шлак мокрой грануляции ПАО «Тулачермет» с химическим составом, масс %: . SiO2 - 38,47-39,39; Al2O3 - 7,5-9,05; СаО - 43,26-45,66; MgO - 7,27-7,9; FeO - 0,31-0,35; MnO - 0.23-0.26.1. The main blast furnace slag of wet granulation PJSC Tulachermet with a chemical composition, mass%:. SiO 2 38.47-39.39; Al 2 O 3 - 7.5-9.05; CaO - 43.26-45.66; MgO - 7.27-7.9; FeO - 0.31-0.35; MnO - 0.23-0.26.
2. Гидроотвальная низкокальциевая буроугольная зола от сжигания углей Подмосковного бассейна. Отвечает требованиям ГОСТ 25818-2017 «Зола унос тепловых электростанций для бетона». Химический состав низкокальциевой золы от сжигания бурых углей Подмосковного бассейна, масс. %: SiO2 - 49,5-64,0; Al2O3 - 13,2-27,29; FeO - 5,72-7,82; СаО - 1,44-2,4; SO3 - 0.81-0.89; Fe2O3 - 8,18-11,18; MgO - 0,63-0,7; TiO2 - 0.84-1.42; Na2O - 0.1-0.14; K2O - 0.32-0.45; п.п.п. - 3,28-3,6.2. Hydraulic dump low-calcium brown coal ash from coal burning near Moscow basin. Meets the requirements of GOST 25818-2017 "Fly ash of thermal power plants for concrete." The chemical composition of low-calcium ash from the burning of brown coal near the Moscow region, mass. %: SiO 2 - 49.5-64.0; Al 2 O 3 - 13.2-27.29; FeO 5.72-7.82; CaO - 1.44-2.4; SO 3 - 0.81-0.89; Fe 2 O 3 - 8.18-11.18; MgO - 0.63-0.7; TiO 2 0.84-1.42; Na 2 O - 0.1-0.14; K 2 O - 0.32-0.45; p.p.p. - 3.28-3.6.
3. Добавка Линамикс ПК. Основу добавки составляет смесь на основе полиоксиэтиленовых производных поликарбоновых кислот и полиэтилегликоля. Добавка «Линамикс ПК» производится ООО «Полипласт Новомосковск», расположенным по адресу: Тульская обл., г. Новомосковск, ул. Комсомольское шоссе, д. 72. Применяемая добавка Линамикс ПК имеет следующие свойства: плотность раствора 1,09 г/см3; концентрация - 15,0%.3. Additive Linamix PC. The basis of the additive is a mixture based on polyoxyethylene derivatives of polycarboxylic acids and polyethylene glycol. The Linamix PC additive is produced by Polyplast Novomoskovsk LLC, located at the address: Tula Region, Novomoskovsk, ul. Komsomolskoye Shosse, d. 72. The Linamix PK additive used has the following properties: solution density 1.09 g / cm 3 ; concentration - 15.0%.
4. Битумная эмульсия класса МА, марки МА-2. Свойства битумной эмульсии: скорость распада при смешивании с цементом - более 10 минут; содержание битума с эмульгатором - 51-55%; вязкость при 20°С по вискозиметру ВУ в градусах - 2-8; устойчивость по остатку на сите с сетками №014 в % через 7 суток не более 0,8.4. Bituminous emulsion of class MA, grade MA-2. Properties of bitumen emulsion: decay rate when mixed with cement - more than 10 minutes; bitumen content with emulsifier - 51-55%; viscosity at 20 ° С according to the VU viscometer in degrees - 2-8; residual stability on a sieve with grids No. 014 in% after 7 days no more than 0.8.
Пример реализацииImplementation example
В начале приготавливали смесь мутабильной структуры. Для этого дозировали компоненты по массе, тщательно перемешивали и помещали смесь в шаровую мельницу и производили помол до Sуд - 3000-3200 см2/г. После помола смесь помещали в пропарочную камеру, где выдерживали 12 часов при t=95-100°С по режиму 2+7+3 ч при непрерывном перемешивании. После тепловой обработки, смесь вновь помещали в шаровую мельницу и производили домол до Sуд - 6000-7000 см2/г.At the beginning, a mixture of a mutable structure was prepared. To do this, the components were dosed by weight, mixed thoroughly, and the mixture was placed in a ball mill and milled to S beats - 3000-3200 cm 2 / g. After grinding, the mixture was placed in a steaming chamber, where it was kept for 12 hours at t = 95-100 ° С according to the regime of 2 + 7 + 3 hours with continuous stirring. After heat treatment, the mixture was again placed in a ball mill and a milling was performed up to S beats - 6000-7000 cm 2 / g.
Из полученной смеси формовали образцы-цилиндры при давлении 20-40 МПа с выдержкой под штампами пресса 3-5 мин.Cylinder samples were molded from the resulting mixture at a pressure of 20–40 MPa with holding under press dies for 3-5 minutes
Свойства образца и численные значения коэффициентов определяли сразу после формования и через 28 суток. Результаты испытаний приведены в таблице 2.The properties of the sample and the numerical values of the coefficients were determined immediately after molding and after 28 days. The test results are shown in table 2.
Анализ результатов испытаний.Analysis of test results.
Предлагаемое техническое решение позволило получить композиционную сырьевую смесь с улучшенными физико-механическими характеристиками по отношению к прототипу.The proposed technical solution made it possible to obtain a composite raw material mixture with improved physical and mechanical characteristics in relation to the prototype.
1. Оптимальным составом является №2, так как он обеспечивает выполнение поставленной задачи изобретения.1. The optimal composition is No. 2, since it ensures the fulfillment of the task of the invention.
2. По результатам сравнения показателей разработанной композиционной сырьевой смеси с показателями прототипа, установлено:2. According to the results of comparing the indicators of the developed composite raw mix with the performance of the prototype, it was found:
- прочность образцов на сжатие увеличилась в 1,5-2 раза;- the compressive strength of the samples increased by 1.5-2 times;
- пористость - снизилась на 16,5%;- porosity - decreased by 16.5%;
- коэффициент водостойкости - увеличился на 5%;- water resistance coefficient - increased by 5%;
- коэффициент гидравличности - увеличился на 10%;- hydraulic coefficient - increased by 10%;
- коэффициент конструктивного качества - увеличился в 1,5 раза.- coefficient of structural quality - increased by 1.5 times.
Механизм твердения заявляемой композиционной сырьевой смеси объясняется действием термодинамических и поверхностных явлений, которые позволяют дисперсным системам мутабильной структуры конденсироваться в момент возникновения контактов между слагающих их частицами в водостойкие камнеподобные тела значительной прочности, которые они способны повышать как на воздухе, так и в воде.The hardening mechanism of the inventive composite raw material mixture is explained by the action of thermodynamic and surface phenomena, which allow dispersed systems of a mutable structure to condense at the moment of contact between the particles composing them in water-resistant rock-like bodies of considerable strength, which they can increase both in air and in water.
В основе этих процессов лежит эффект упорядочения дисперсных структур, т.е. их конденсации в камнеподобные водостойкие тела, которые не сопровождаются изменением химического состава и объема твердой фазы частиц композиционной смеси, являясь следствием только изменением их физического состояния.These processes are based on the effect of ordering of dispersed structures, i.e. their condensation into stone-like waterproof bodies that are not accompanied by a change in the chemical composition and volume of the solid phase of the particles of the composite mixture, resulting only in a change in their physical condition.
Упрочнение композиционной смеси контактного твердения, под которой понимается процесс возникновения достаточно прочных водостойких связей между её частицами, осуществляется мгновенно в момент возникновения между ними контактов в результате действия поверхностных сил притяжения.The hardening of the contact hardening composite mixture, which is understood as the process of the emergence of sufficiently strong water-resistant bonds between its particles, is carried out instantly at the moment of contact between them as a result of the action of surface attractive forces.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019124182A RU2712215C1 (en) | 2019-07-25 | 2019-07-25 | Composite raw mixture for making road pavements |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019124182A RU2712215C1 (en) | 2019-07-25 | 2019-07-25 | Composite raw mixture for making road pavements |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2712215C1 true RU2712215C1 (en) | 2020-01-27 |
Family
ID=69184120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019124182A RU2712215C1 (en) | 2019-07-25 | 2019-07-25 | Composite raw mixture for making road pavements |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2712215C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU785262A1 (en) * | 1978-05-18 | 1980-12-07 | Киевский Инженерно-Строительный Институт | Raw mixture for making construction articles |
| SU1204601A1 (en) * | 1984-01-30 | 1986-01-15 | Свердловский филиал Государственного дорожного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института | Asphalt-concrete mixture |
| RU2292316C1 (en) * | 2005-08-09 | 2007-01-27 | Открытое Акционерное Общество "Полипласт" | Method of production of the powdery complex additive "linamix p-90-t" for the concretes and building mortars and the powdery complex additive "linamix p-90-t" for the concretes and building mortars |
| EP2160367B1 (en) * | 2007-05-31 | 2010-09-22 | Recmix Belgium | Process for preparing a filler for asphalt or concrete starting from a slag material |
-
2019
- 2019-07-25 RU RU2019124182A patent/RU2712215C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU785262A1 (en) * | 1978-05-18 | 1980-12-07 | Киевский Инженерно-Строительный Институт | Raw mixture for making construction articles |
| SU1204601A1 (en) * | 1984-01-30 | 1986-01-15 | Свердловский филиал Государственного дорожного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института | Asphalt-concrete mixture |
| RU2292316C1 (en) * | 2005-08-09 | 2007-01-27 | Открытое Акционерное Общество "Полипласт" | Method of production of the powdery complex additive "linamix p-90-t" for the concretes and building mortars and the powdery complex additive "linamix p-90-t" for the concretes and building mortars |
| EP2160367B1 (en) * | 2007-05-31 | 2010-09-22 | Recmix Belgium | Process for preparing a filler for asphalt or concrete starting from a slag material |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sardinha et al. | Durability properties of structural concrete containing very fine aggregates of marble sludge | |
| Etxeberria et al. | Influence of seawater and blast furnace cement employment on recycled aggregate concretes’ properties | |
| Saygili | Use of waste marble dust for stabilization of clayey soil | |
| US8580030B2 (en) | Concrete mix having anti-efflorescence properties and method of making concrete using the same | |
| JP5139777B2 (en) | Sulfate-resistant centrifugal molded concrete composition | |
| Raheem et al. | Saw dust ash as partial replacement for cement in the production of sandcrete hollow blocks | |
| Afolayan et al. | Investigating the effect of eggshell ash on the properties of sandcrete block | |
| Tulashie et al. | Investigation of the compressive strength of pit sand, and sea sand mortar prisms produced with rice husk ash as additive | |
| Ayodele et al. | Effect of sawdust ash and eggshell ash on selected engineering properties of lateralized bricks for low cost housing | |
| Dhengare et al. | Utilization of sugarcane bagasse ash as a supplementary cementitious material in concrete and mortar—a review | |
| Abubakar et al. | Mechanical properties of concrete containing corn cob ash | |
| Oluborode et al. | Self-compacting concrete: strength evaluation of corn cob ash in a blended portland cement | |
| RU2712215C1 (en) | Composite raw mixture for making road pavements | |
| Ikponmwosa et al. | Evaluation of strength characteristics of laterized concrete with corn cob ash (CCA) blended cement | |
| Tampus et al. | Proportion and property specifications and strength behavior of mortar using wood ash as partial replacement of lime | |
| Wajid et al. | Use of Rice Husk Ash as Partial Replacement of Cement in Sandcrete Blocks | |
| Abdelaziz | Utilization of used-engine oil in concrete as a chemical admixture | |
| JP2018501183A (en) | SBS latex for concrete modification | |
| Okoya | Investigation into the Cementitious Properties of a Mixture of Rice Husks Ash with Building Lime | |
| Karthik et al. | Experimental study on rice husk ash in concrete by partial replacement | |
| Wiryikfu et al. | The influence of burnt clay brick waste addition on recycled brick | |
| Abd et al. | Effect of Metakaolin on the Swelling and Shrinkage Behaviour of a highly Expansive Soil | |
| RU2794056C1 (en) | Binder including blast-furnace slag and cement | |
| RU2626083C1 (en) | Raw material mixture for sulfur concrete and method of its preparing | |
| Singh et al. | Influence of copper slag as fine aggregate on the workability and compressive strength of concrete |