RU2810086C1 - Method for producing binder - Google Patents
Method for producing binder Download PDFInfo
- Publication number
- RU2810086C1 RU2810086C1 RU2023109836A RU2023109836A RU2810086C1 RU 2810086 C1 RU2810086 C1 RU 2810086C1 RU 2023109836 A RU2023109836 A RU 2023109836A RU 2023109836 A RU2023109836 A RU 2023109836A RU 2810086 C1 RU2810086 C1 RU 2810086C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- glass
- grinding
- portland cement
- specific surface
- surface area
- Prior art date
Links
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000005356 container glass Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000006063 cullet Substances 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 8
- 239000004568 cement Substances 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
- 239000004566 building material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000004035 construction material Substances 0.000 abstract 1
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 abstract 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004137 mechanical activation Methods 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011045 chalcedony Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000012717 electrostatic precipitator Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000005337 ground glass Substances 0.000 description 1
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000003746 solid phase reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000008030 superplasticizer Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к способам получения вяжущих и может найти применение в производстве строительных материалов и в строительстве.The invention relates to methods for producing binders and can find application in the production of building materials and in construction.
Известен ряд способов получения вяжущих, включающий усреднение основного компонента с различными техногенными отходами промышленности [Патент RU2148041 Сухая цементная смесь. Опубл. 27.04.2000;], недостатком которых являются относительно низкое качество и высокая энергоемкость.There are a number of known methods for producing binders, including averaging the main component with various industrial wastes [Patent RU2148041 Dry cement mixture. Publ. 04/27/2000;], the disadvantage of which is relatively low quality and high energy intensity.
Наиболее близким к предлагаемому является способ получения вяжущего, включающее усреднение портландцемента и пыли электрофильтров производства ферросиликохрома [Патент SU 1031934 A, Вяжущее. Опубл.30.07.1983].The closest to the proposed method is the method of producing a binder, which includes averaging Portland cement and dust from electrostatic precipitators for the production of ferrosilicochrome [Patent SU 1031934 A, Binder. Published July 30, 1983].
Недостатками аналога являются высокая энергоемкость и материалоемкость.The disadvantages of the analogue are high energy consumption and material consumption.
Цель изобретения – снижение материалоемкости и энергоемкости. Поставленная цель достигается тем, что способ получения вяжущего, включает усреднение путем помола портландцемента с отходами промышленности, и отличается тем, что в качестве отходов промышленности используют стеклобой листового и тарного стекол, который предварительно измельчают, а затем осуществляют помол в центробежно-планетарной мельнице до удельной поверхности 6500 см2/г, осуществляют последующий совместный помол смеси портландцемента и 30-50 мас.% стеклопорошка до удельной поверхности 6500 см2/г, с получением частиц размером 3,5-3,6 мкм.The purpose of the invention is to reduce material consumption and energy consumption. This goal is achieved by the fact that the method of obtaining the binder includes averaging by grinding Portland cement with industrial waste, and is distinguished by the fact that glass scrap of sheet and container glass is used as industrial waste, which is pre-crushed and then ground in a centrifugal planetary mill to a specific surface of 6500 cm 2 /g, subsequent joint grinding of a mixture of Portland cement and 30-50 wt.% glass powder is carried out to a specific surface of 6500 cm 2 /g, obtaining particles with a size of 3.5-3.6 microns.
В процессе совместного помола, где происходит домалывание компонентов, механоактивация частиц стекла с частицами портландцемента приводит к протеканию твердофазных реакций за счет увеличения поверхностной и внутренней энергии всех частиц и смещения лимитирующей стадии из диффузионной области в кинетическую.In the process of joint grinding, where the components are ground down, mechanical activation of glass particles with Portland cement particles leads to the occurrence of solid-phase reactions due to an increase in the surface and internal energy of all particles and a shift of the limiting stage from the diffusion region to the kinetic one.
Для ускорения технологического процесса, снижения энергозатрат в 2-3 раза и сокращения времени помола более чем в 10 раз с целью механоактивации частиц необходимо использовать из целого ряда помольного оборудования – центробежно-планетарные мельницы. To speed up the technological process, reduce energy costs by 2-3 times and reduce grinding time by more than 10 times for the purpose of mechanical activation of particles, it is necessary to use a range of grinding equipment - centrifugal planetary mills.
Экспериментально полученные параметры помола и механоактивации смеси представлены в таблице 1.The experimentally obtained parameters of grinding and mechanical activation of the mixture are presented in Table 1.
Таблица 1Table 1
Время помола до удельной поверхности 6500 мм2/г компонентов вяжущегоGrinding time to specific surface area of 6500 mm 2 /g binder components
п/пNo.
p/p
Пример 1Example 1
В качестве исходного материала брали портландцемент производства ОАО «Сребряковцемент» марки ЦЕМ II/A 42,5Н по ГОСТ 31108-2016 следующего химического состава (таблица 2).The starting material was Portland cement produced by Srebryakovcement OJSC, grade CEM II/A 42.5N according to GOST 31108-2016, with the following chemical composition (Table 2).
Таблица 2table 2
Химический состав портландцементаChemical composition of Portland cement
Химический состав листового и тарного стекла представлен в таблице 3.The chemical composition of sheet and container glass is presented in Table 3.
Таблица 3Table 3
Химический состав листового и тарного стеклаChemical composition of sheet and container glass
Предварительно измельчали стеклобой листового и тарного стекла при соотношении 1:1 в щековой дробилке. Сверхтонкое измельченное стекло мололи в центробежно-планетарной мельнице «САНД» в течение 15 минут. Параметры работы центробежно-планетарной мельницы были следующие: скорость вращения барабана 325с-1; материал мельницы и шаров – халцедон.The cullet of sheet and container glass was pre-crushed at a ratio of 1:1 in a jaw crusher. Ultra-fine crushed glass was ground in a SAND centrifugal planetary mill for 15 minutes. The operating parameters of the centrifugal planetary mill were as follows: drum rotation speed 325s -1 ; The material of the mill and balls is chalcedony.
После помола смеси листового и тарного стекла в центробежно-планетарную мельницу загружали портландцемент и стеклопорошок при соотношении 7:3 весовых частей и производили домалывание смеси до 6500 мм2/г. Размеры частиц стекла и портландцемента составляли 3,4-3,6 мкм.After grinding the mixture of sheet and container glass, Portland cement and glass powder were loaded into a centrifugal planetary mill at a ratio of 7:3 parts by weight and the mixture was ground to 6500 mm 2 /g. The particle sizes of glass and Portland cement were 3.4-3.6 microns.
Время домалывания составляло 15 минут. Смесь извлекали и формовали образцы в виде кубиков 30х30х30 мм при водоцементном соотношении (В/Ц) 0,23. После твердения на воздухе в течение 24 часов кубики извлекали из формы и подвергали тепловлажностной обработке в пропарочной камере LOIP в течение 6 часов при температуре 83ºС.The finishing time was 15 minutes. The mixture was extracted and samples were molded into cubes 30x30x30 mm with a water-cement ratio (W/C) of 0.23. After hardening in air for 24 hours, the cubes were removed from the mold and subjected to heat and humidity treatment in a LOIP steam chamber for 6 hours at a temperature of 83ºC.
В качестве пластифицирующей добавки использовали суперпластификатор «Melflux 1641», который добавляли в смесь сверх 100% - 0,16%.The superplasticizer “Melflux 1641” was used as a plasticizing additive, which was added to the mixture in excess of 100% - 0.16%.
Размер частиц стеклопорошка и портландцемента влиял на прочностные характеристики конечного продукта и удельную поверхность (таблица 4).The particle size of glass powder and Portland cement influenced the strength characteristics of the final product and specific surface area (Table 4).
Таблица 4Table 4
Влияние времени помола на удельную поверхность и размер частицEffect of grinding time on specific surface area and particle size
Как видно из таблицы, оптимальное время помола составляло 0,25 часа или 15 минут. При увеличении времени помола до 20 минут удельная поверхность увеличивалась незначительно, а энергозатраты на помол увеличивались на 25%. При времени помола 10 минут удельная поверхность по сравнению с оптимальным вариантом, снижалась до 6200 мм2/г, а средний размер частиц лежал в пределах 5,0-7,0 мкм, Это существенно снижало марочность вяжущего - менее марки М400.As can be seen from the table, the optimal grinding time was 0.25 hours or 15 minutes. When the grinding time increased to 20 minutes, the specific surface area increased slightly, and the energy consumption for grinding increased by 25%. With a grinding time of 10 minutes, the specific surface area, compared to the optimal option, decreased to 6200 mm 2 /g, and the average particle size was in the range of 5.0-7.0 microns. This significantly reduced the quality of the binder - less than M400 grade.
Дисперсность измельченных частиц исходного портландцемента, стеклопорошка и смеси после домалывания определяли на лазерном анализаторе размеров частиц ANALYSETTE 22 NanoTecplus. Прочность на сжатие кубиков проводили на гидравлическом прессе ПМГ-100 МГ4. Средняя прочность пяти образцов составляла 51,9 МПа, что соответствовало марки цемента М 500.The dispersity of crushed particles of the original Portland cement, glass powder and the mixture after grinding was determined using an ANALYSETTE 22 NanoTecplus laser particle size analyzer. The compressive strength of the cubes was carried out on a hydraulic press PMG-100 MG4. The average strength of the five samples was 51.9 MPa, which corresponded to the M 500 cement grade.
Пример 2Example 2
Готовили смесь портландцемента и боя стекла по примеру 1 при соотношении портландцемента и стеклопорошка 1:1 весовых частей соответственно.A mixture of Portland cement and broken glass was prepared according to example 1 at a ratio of Portland cement and glass powder of 1:1 parts by weight, respectively.
Формовали образцы и испытывали на прочность по примеру 1.Samples were formed and tested for strength according to example 1.
Прочность на сжатие кубиков составляла 46,5 МПа, что соответствует марки цемента М 400.The compressive strength of the cubes was 46.5 MPa, which corresponds to the M 400 cement grade.
При увеличении в смеси стеклобоя более 60 мас.% марочность вяжущего ниже марки М 400.When the cullet in the mixture increases by more than 60 wt.%, the grade of the binder is below grade M 400.
Таким образом, оптимальное содержание тонкоизмельченного стекла в вяжущем лежит в пределах 30-50 мас.%.Thus, the optimal content of finely ground glass in the binder lies in the range of 30-50 wt.%.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2810086C1 true RU2810086C1 (en) | 2023-12-21 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1031934A1 (en) * | 1982-01-14 | 1983-07-30 | Государственный Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Цементной Промышленности | Binder |
RU2148041C1 (en) * | 1999-11-01 | 2000-04-27 | Базоев Олег Казбекович | Dry cement mix |
RU2165906C2 (en) * | 1998-01-27 | 2001-04-27 | Открытое акционерное общество ОАО "Лисма" | Binding agent |
RU2387607C2 (en) * | 2008-05-04 | 2010-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью фирма "ВЕФТ" | Additive for modification of gypsum binders, construction mortars and concretes on their basis |
RU2634605C2 (en) * | 2016-02-03 | 2017-11-01 | Шангин Андрей Петрович | Glass-concrete mixture |
CN114956695A (en) * | 2022-06-30 | 2022-08-30 | 贵阳中建西部建设有限公司 | Green concrete with low cement consumption and preparation method thereof |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1031934A1 (en) * | 1982-01-14 | 1983-07-30 | Государственный Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Цементной Промышленности | Binder |
RU2165906C2 (en) * | 1998-01-27 | 2001-04-27 | Открытое акционерное общество ОАО "Лисма" | Binding agent |
RU2148041C1 (en) * | 1999-11-01 | 2000-04-27 | Базоев Олег Казбекович | Dry cement mix |
RU2387607C2 (en) * | 2008-05-04 | 2010-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью фирма "ВЕФТ" | Additive for modification of gypsum binders, construction mortars and concretes on their basis |
RU2634605C2 (en) * | 2016-02-03 | 2017-11-01 | Шангин Андрей Петрович | Glass-concrete mixture |
CN114956695A (en) * | 2022-06-30 | 2022-08-30 | 贵阳中建西部建设有限公司 | Green concrete with low cement consumption and preparation method thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5562863B2 (en) | How to process pozzolana | |
US7070131B2 (en) | White pozzolan composition and blended cements containing same | |
US20080022903A1 (en) | Process for the production of portland slag cement using granulated blast furnace slag | |
Cordeiro et al. | Ultrafine sugar cane bagasse ash: high potential pozzolanic material for tropical countries | |
RU2810086C1 (en) | Method for producing binder | |
CN111732384A (en) | Preparation method of high polymer recycled concrete | |
RU2808361C1 (en) | Charge for binder production | |
RU2813563C1 (en) | Binder production method | |
KR20080102294A (en) | A proces for the production of reactive blast furnace slag | |
RU2810352C1 (en) | Binder | |
RU2814674C1 (en) | Method of producing binder based on industrial wastes | |
RU2814438C1 (en) | Composite binder based on industrial wastes | |
RU2815130C1 (en) | Method of producing binding material | |
RU2814671C1 (en) | Method of producing binder based on industrial wastes | |
JP2017109906A (en) | Slag powder and manufacturing method of slag powder | |
RU2813085C1 (en) | Method for producing binding construction material | |
RU2814449C1 (en) | Composite binder based on industrial wastes | |
RU2811119C1 (en) | Binder based on industrial waste | |
CN114163157A (en) | Process for producing slag micropowder admixture by slag dilution and application | |
RU2811125C1 (en) | Composite binder based on technogenic waste | |
CN111574196A (en) | Ball milling medium and preparation method and application thereof | |
RU2749005C1 (en) | Method for producing mineral-alkaline binder based on technogenic raw materials | |
CN115784660B (en) | Composition containing polyether refined adsorbent slag and application thereof | |
RU2804940C1 (en) | Geopolymer composite | |
Jin Hyok et al. | Cement grinding aid based on glycerol-waste antifreeze |