SK500622012A3 - Method for cement production and concrete mixture made by the method - Google Patents

Method for cement production and concrete mixture made by the method Download PDF

Info

Publication number
SK500622012A3
SK500622012A3 SK50062-2012A SK500622012A SK500622012A3 SK 500622012 A3 SK500622012 A3 SK 500622012A3 SK 500622012 A SK500622012 A SK 500622012A SK 500622012 A3 SK500622012 A3 SK 500622012A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
cement
nano
portland
slag
portland cement
Prior art date
Application number
SK50062-2012A
Other languages
Slovak (sk)
Other versions
SK288420B6 (en
Inventor
Konstantin Sobolev
Pavel Martauz
Ivan Tiso
Ferdinand Gach
Original Assignee
Považská Cementáreň, A.S.
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 Považská Cementáreň, A.S. filed Critical Považská Cementáreň, A.S.
Priority to SK50062-2012A priority Critical patent/SK288420B6/en
Priority to DE201310114824 priority patent/DE102013114824A1/en
Publication of SK500622012A3 publication Critical patent/SK500622012A3/en
Publication of SK288420B6 publication Critical patent/SK288420B6/en

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
    • C04B7/36Manufacture of hydraulic cements in general
    • C04B7/48Clinker treatment
    • C04B7/52Grinding ; After-treatment of ground cement
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • 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
    • C04B18/02Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
    • C04B18/028Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates temporarily agglomerated, e.g. agglomerates which fall apart during mixing with the other mortar or concrete ingredients
    • 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
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions 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
    • C04B28/04Portland cements
    • 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
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00008Obtaining or using nanotechnology related materials
    • 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
    • C04B2201/00Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/05Materials having an early high strength, e.g. allowing fast demoulding or formless casting
    • 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

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

Spôsob výroby komplexnej prímesi a cementovej zmesi, kde minerálna zložka je kombinovaná s vodným roztokom povrchovo aktívnej zložky (povrchového činidla), pričom takto vytvorená komplexná prímes sa kombinuje so zložkami portlandského cementu v pomere cementová zložka ku komplexnej prímesi približne 10000 : 1 až 1 : 10.A process for producing a complex admixture and a cementitious mixture, wherein the mineral component is combined with an aqueous solution of a surfactant, the complex admixture thus formed being combined with Portland cement components in a cement component to complex admixture ratio of about 10,000: 1 to 1:10. .

Description

Oblasť technikyTechnical field

Tento vynález sa týka spôsobu výroby cementovej zmesi a cementovej zmesi vyrobenej týmto spôsobom.The present invention relates to a process for the production of a cementitious compound and a cementitious compound produced by this method.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Bol vyvinutý nový typ cementu mletý spolu s komplexnými prímesami, ktorý má veľmi vysokú pevnosť, a môže byť vyrábaný s veľmi nízkym obsahom slinku (Sobolev, K. a Podmore, C., VICON: The next Big Thing, Global Cement Magazíne, Jún 2001, str. 14-15, 2001). Výrobné techniky využívajú v procese mletia cementu špeciálnu prímes, ktorá významne zlepšuje vlastnosti cementu. Tento prístup vyústil do vývoja nového vysoko výkonného cementu.A new type of cement ground with complex admixtures having a very high strength has been developed and can be produced with a very low clinker content (Sobolev, K. and Podmore, C., VICON: The Next Big Thing, Global Cement Magazine, June 2001) , pp. 14-15, 2001). Production techniques use a special admixture in the cement grinding process, which significantly improves the properties of the cement. This approach resulted in the development of a new high performance cement.

Podľa navrhovanej technológie, prídavok reaktívnej silikátovej komplexnej prímesy je realizovaný počas mletia portlandského cementu. Teda slinok je mletý v guľovom mlyne spolu s minerálnou komplexnou prímesou, mlecími prísadami, sadrovcom a novo vynájdenou prímesou. Výsledkom toho je, že vysoko výkonný cement môže dosiahnuť vysokú skorú 1-dňovú pevnosť v tlaku až 44 MPa a vysokú 28dňovú pevnosť v tlaku až do 95 MPa. Výsledný vysoko výkonný cement je potom dostupný na výrobu vysoko výkonného betónu.According to the proposed technology, the addition of reactive silicate complex admixture is realized during the grinding of Portland cement. Thus, the clinker is ground in a ball mill together with a mineral complex admixture, grinding ingredients, gypsum and a newly invented admixture. As a result, high performance cement can achieve high early 1 day compressive strength up to 44 MPa and high 28 day compressive strength up to 95 MPa. The resulting high performance cement is then available to produce high performance concrete.

V takomto cemente môže byť množstvo slinku výrazne znížené. Až 70% cementu môže byť nahradené lacnejšími miestnymi prísadami: pieskom, vápencom, prírodnými puzolánovými alebo vulkanickými materiálmi, popolčekom, granulovanou vysokopecnou troskou, a naviac aj odpadovou keramikou alebo sklom. Všetko toto môže byť použité ako lacné miestne prírodné minerálne prísady. Použitie granulovanej vysokopecnej trosky, okrem vysokej pevnosti a odolnosti voči síranom, naviac poskytuje vynikajúcu chemickú odolnosť a odolnosť voči vysokým teplotám.In such cement, the amount of clinker can be significantly reduced. Up to 70% of cement can be replaced by cheaper local ingredients: sand, limestone, natural pozzolanic or volcanic materials, ash, granulated blast furnace slag, and waste ceramics or glass. All of this can be used as a cheap local natural mineral additive. In addition, the use of granulated blast furnace slag, in addition to high strength and sulfate resistance, provides excellent chemical resistance and high temperature resistance.

Predchádzajúci patent od Sobolev-a a kol. US 2003/0188669 A1 opisuje rodinu komplexných prímesí, ich výrobu a spôsob ich použitia v cemente a technológii betónu. Tento spôsob umožňuje výrobu vysoko pevnostných a extrémne odolných cementových systémov, ako aj cementových systémov so špeciálne navrhnutými vlastnosťami, a rovnako aj lacnejších ekologických cementov s vysokými obsahmi minerálnych prímesí. Použitie komplexných prímesí zabezpečuje zvýšenie pevnosti v tlaku cementových materiálov až do 145 až 180 MPa a/alebo umožňuje zavádzanie veľkých množstiev, až do 70%, minerálnych miestnych prírodných prímesí do cementovej zmesi. Suchá a/alebo polosuchá prímesová zmes a výrobný proces využíva výhodu priaznivej kombinácie sorbentov s aktívnym oxidom kremičitým a prísadami na zníženie obsahu vody / širokospektrálnymi prísadami na zníženie obsahu vody (water reducers WR/ high range water reducers HWR). Hlavným kritériom pre výber sorbentov je ich kompatibilita s cementovým systémom, najmä pre dlhodobý účinok. Priaznivá kombinácia sorbentu prísady na zníženie obsahu vody umožňuje vytváranie širokej škály univerzálnych a superefektívnych komplexných modifikátorov prímesí pre cementový systém. Spôsob použitia komplexných prímesí v technológii cementu a betónu umožňuje vyrábať vysokopevnostné a vysokoodolné cementové systémy, ako aj cementové systémy so špeciálne určenými vlastnosťami. Výber špeciálnych minerálnych prímesí, napríklad s veľkou hustotou, chemickou, tepelnou alebo abrazívnou odolnosťou, tepelnou rozťažnosťou, elektrickou vodivosťou atď. umožňuje vyrábať cementové systémy so špeciálne určenými a jedinečnými vlastnosťami.A previous patent by Sobolev et al. US 2003/0188669 A1 describes a family of complex admixtures, their production and method of using them in cement and concrete technology. This method makes it possible to produce high-strength and extremely resistant cement systems as well as cement systems with specially designed properties, as well as cheaper ecological cements with high mineral admixtures. The use of complex admixtures provides an increase in the compressive strength of cementitious materials up to 145-180 MPa and / or allows the introduction of large amounts, up to 70%, of mineral local natural admixtures into the cementitious composition. The dry and / or semi-dry admixture and the manufacturing process take advantage of a favorable combination of sorbents with active silica and water reduction / broad range water reduction (HWR) additives. The main criterion for the selection of sorbents is their compatibility with the cement system, especially for the long-term effect. A favorable combination of sorbent additive to reduce water content allows the creation of a wide range of versatile and super-efficient complex admixture modifiers for the cement system. The use of complex admixtures in cement and concrete technology makes it possible to produce high-strength and high-strength cement systems, as well as cement systems with specially designed properties. Selection of special mineral impurities such as high density, chemical, thermal or abrasive resistance, thermal expansion, electrical conductivity, etc. enables the production of cement systems with specially designed and unique properties.

Je známa informácia o suchej alebo polosuchej komplexnej prímesi pre cementové systémy obsahujúcej povrchové činidlá, napr. prísadu na znižovanie obsahu vody alebo širokospektrálnu prísadu na znižovanie obsahu vody, vo vodnom roztoku a sorbent s aktívnym oxidom kremičitým. V tejto komplexnej prímesi je takýto sorbent vybraný z materiálov s jemným alkalický reaktívnym nekryštalickým oxidom kremičitým ako popolček, popol z otrúb, zeolit, kremičitý úlet, bentonit, aktivovaný kaolín, montmorilonit, diatomit a takýto sorbent je vybraný z melamím sulfonátových, naftalén formaldehydových, a polyakrylátových prímesí alebo ich zmesí (vrátane iných prímesí) sú použité ako povrchové činidlo. Ďalšie chemické alebo minerálne prímesi môžu byť použité pre zmes komplexnej prímesy, ako sú vysoko porézny ľahký piesok, anorganické alebo organické soli alebo hydroxidy, mlecie prísady atď.There is known information on dry or semi-dry complex admixture for cementitious systems containing surfactants, e.g. a water reducing agent or a broad spectrum water reducing agent, in aqueous solution, and an active silica sorbent. In this complex admixture, such a sorbent is selected from materials with fine alkaline reactive non-crystalline silica such as fly ash, bran ash, zeolite, silica fume, bentonite, activated kaolin, montmorillonite, diatomite, and such sorbent is selected from melamine, naphthalene, naphthalene, polyacrylate admixtures or mixtures thereof (including other admixtures) are used as a surfactant. Other chemical or mineral admixtures may be used for the complex admixture mixture, such as highly porous light sand, inorganic or organic salts or hydroxides, grinding additives, etc.

Výrobný proces suchej alebo polosuchej komplexnej prímesi zahŕňa miešanie zložiek v normálne alebo vysoko rýchlostnom miešači vretenového alebo planétového typu, vo vibračných miešačoch alebo mlynoch, ako aj vzduchových prúdových miešačoch a mlynoch. Dodatočná granulácia, sušenie, lisovanie, extrudovanie, drvenie, kalandrovanie je použitá na konečnú úpravu prímesovej zmesi.The manufacturing process of the dry or semi-dry complex admixture involves mixing the components in a normal or high speed spindle or planetary mixer, vibration mixers or mills, as well as air jet mixers and mills. Additional granulation, drying, pressing, extrusion, crushing, calendering is used to finish the blend mixture.

Dokument US 2004/0089203 A1, Ronin-a V. opisuje spôsob výroby zmesového cementu, kde cement obsahuje portlandský cement miešaný s mikro plnivom a prísadou na znižovanie obsahu vody na suchú cementovú zmes a jemné doplnkové cementové materiály vybrané z materiálov ako vysokopecná troska, popol, kremeň, silika, amorfný oxid kremičitý, vápenec a recyklovaný betón.US 2004/0089203 A1, Ronin-A V. discloses a method for producing mixed cement, wherein the cement comprises Portland cement mixed with a micro-filler and an additive to reduce the water content of the dry cement mix and fine complementary cement materials selected from materials such as blast furnace slag , quartz, silica, amorphous silica, limestone and recycled concrete.

Doplnkové materiály sú v prvom kroku mleté na sucho na merný povrch aspoň 1000 cm2/g (podľa Blaine-a), a v druhom kroku, sú doplnkové mleté materiály vystavené spoločne mleté na sucho s aspoň 20% hmôt. vysoko reaktívnej cementovej zmesi, aby sa sa dosiahol merný povrch aspoň 3000 cm2/g (podľa Blaine-a). V tejto kompozícii, vysoko reaktívna cementová zmes obsahuje cement, aspoň jednu z SiO2 obsahujúcich zložiek mikro plniva a činidlo na znižovanie obsahu vody v práškovej forme; uvedená zmes bola predtým mletá s použitím vibračného mlecieho prostriedku, takže cementové častice sú vystavené veľkému množstvu nárazov, čoho výsledkom je zvýšenie povrchovej energie a chemickej reaktivity cementu. Týmto zmesový cement obsahuje od 20% až do 80% hmôt. takejto vysoko reaktívnej cementovej zmesi. Spôsob výroby betónovej zmesi zo zmesového cementu obsahuje, ako prvé, kroky prípravy zmesového cementu, a ako druhé, krok miešania zmesového cementu s vodou, hrubým kamenivom a/alebo pieskom a prípadne s činidlom na znižovanie obsahu vody a prevzdušňovacou prísadou.The complementary materials are dry ground in a first step to a specific surface area of at least 1000 cm 2 / g (Blaine-a), and in a second step, the additional ground materials are exposed to dry ground together with at least 20 wt%. of a highly reactive cementitious compound to achieve a specific surface area of at least 3000 cm 2 / g (Blaine-a). In this composition, the highly reactive cementitious composition comprises cement, at least one of the SiO 2 containing micro-filler components, and a water-reducing agent in powder form; said mixture was previously ground using a vibrating grinding means so that the cement particles are subjected to a large amount of impact resulting in an increase in the surface energy and chemical reactivity of the cement. Thus, the mixed cement contains from 20% to 80% by weight. of such a highly reactive cementitious compound. The method for producing a concrete mix from the mixed cement comprises, first, the steps of preparing the mixed cement, and secondly, the step of mixing the mixed cement with water, coarse aggregate and / or sand and optionally a water reducing agent and an aeration additive.

Triedy pevnosti v tlaku pre konvenčný normálny a ťažký betón podľa EN 2061:2000 sú od C 8/10 do C 100/115 s minimálnou charakteristickou kubickou pevnosťou fck, cube od 10 N/mm2 (MPa) do 115 N/mm2. Triedy pevnosti v tlaku pre ľahký betón podľa EN 206-1:2000 sú od LC 8/9 do LC 80/88, s minimálnou charakteristickou kubickou pevnosťou fck, cube od 9 N/mm2 do 88 N/mm2. Ľahký betón vyžaduje ľahké porézne kamenivá, ktoré môžu byť vybrané z prírodných spracovaných materiálov (napríklad, expandovaný íl, expandovaná bridlica alebo expandovaná ílovitá blridlica), vedľajších produktov (napríklad penová troska alebo spekaný práškový popolček) alebo nespracovaných materiálov (napríklad pemza).Compressive strength classes for conventional normal and heavy concrete according to EN 2061: 2000 are from C 8/10 to C 100/115 with a minimum characteristic cubic strength fck, cube of 10 N / mm2 (MPa) to 115 N / mm2. Compressive strength classes for lightweight concrete according to EN 206-1: 2000 are from LC 8/9 to LC 80/88, with a minimum characteristic cubic strength fck, cube of 9 N / mm2 to 88 N / mm2. Lightweight concrete requires lightweight porous aggregates that can be selected from natural processed materials (e.g., expanded clay, expanded slate or expanded clay slate), by-products (e.g. foam slag or sintered powdered ash) or unprocessed materials (e.g. pumice).

Medzi konvenčným betónom s „normálnou pevnosťou“ a „vysoko pevnostným“ betónom nie je presná deliaca hranica, avšak zvyčajná ohraničenie je určené stanovené na približne 50 MPa (tabuľka 1).There is no exact dividing line between conventional "normal strength" and "high strength" concrete, but the usual boundary is set at approximately 50 MPa (Table 1).

Tabuľka 1 Zatriedenie pevnosti a parametre betónuTable 1 Strength classification and concrete parameters

Parameter parameter Konvenčný betón conventional concrete Vysoko pevnostný betón High fortification concrete Veľmi vysoko pevnostný betón Very high strength concrete Ultra vysoko pevnostný betón Ultra high strength concrete Pevnosť, MPa Strength, MPa <50 <50 50 až 100 50 to 100 100 až 150 100 to 150 > 150 > 150 Pomer vodacement Ratio water >0,45 > 0.45 0,45 až 0,30 0.45 to 0.30 0,30 až 0,25 0.30 to 0.25 <0,25 <0.25 Chemické prímesi chemical admixtures Nevyžadované, môžu byť použité plastifikátory Not required, can be used plasticisers Plastifikátory, superpiastifikáto ry plasticizers, superpiastifikáto ry Superplastifikát ory Superplastifikát ory Superplastifikát ory Superplastifikát ory Minerálne prímesi mineral admixtures Nevyžadované, môžu byť použité puzolány, popolček, troska Not required, pozzolans may be used, ash, wreck Popolček, kremičitý úlet Fly ash, siliceous drift Kremičitý úlet Siliceous drift Kremičitý úlet, nanosilika Silica drift, nanosilicon

Na výrobu ultra vysoko pevnostného betónu majúceho pevnosti v tlaku 100 N/mm2 alebo vyššie, je potrebné znížiť pomer voda - cementový materiál (V/C) pod 0,25 pričom je zabezpečené že je zachovaná spracovateľnosť prostredníctvom prídavku superplastifikátorov.To produce ultra high strength concrete having a compressive strength of 100 N / mm 2 or higher, it is necessary to reduce the water-cement ratio (V / C) below 0.25 while ensuring that the workability is maintained by the addition of superplasticizers.

Ultra vysoko výkonný betón (UHPC), tiež známy ako reaktívny práškový betón (RPC), je vysoko pevný, ohybný materiál vyrábaný kombináciou vysoko výkonnej ocele alebo organických vlákien s cementovou matricou tvorenou portlandským cementom, kremičitým úletom, nanosilikou, kremennou múčkou, širokospektrálnou látkou na znižovanie obsahu vody (superplastifikátor), vodou a jemným kremičitým pieskom. Po tepelnej úprave, ultra vysoko výkonný betón poskytuje pevnosti v tlaku až do 200 MPa (bežne 120 až 150 MPa) a pevnosť v ohybe až do 50 MPa (bežne 15 až 25 MPa), modul pružnosti 45 až 50 GPa. Správanie v ohybe tohto materiálu je kľúčovým parametrom poskytujúcim schopnosť deformácie a schopnosť zniesť zaťaženia na ohyb a ťah aj po počiatočnom vytvorení trhlín. Použitie UHPC/RPC na stavbu je príťažlivé z dôvodu samozhutňovacej schopnosti materiálu a odstránenia potreby sekundárnej oceľovej výstuže.Ultra High Performance Concrete (UHPC), also known as Reactive Powder Concrete (RPC), is a high-strength, flexible material made by combining high-performance steel or organic fibers with a cement matrix of Portland cement, silica drift, nanosilicon, quartz flour, broad-spectrum reducing water content (superplasticizer), water and fine quartz sand. After heat treatment, ultra high performance concrete provides compressive strengths up to 200 MPa (typically 120 to 150 MPa) and flexural strengths up to 50 MPa (typically 15 to 25 MPa), a modulus of elasticity of 45 to 50 GPa. The bending behavior of this material is a key parameter providing deformability and ability to withstand bending and tensile loads even after initial cracking. The use of UHPC / RPC for construction is attractive due to the self-compacting ability of the material and the elimination of the need for secondary steel reinforcement.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Spôsob výroby cementovej zmesi a cementové a betónové zmesi vyrobené týmto spôsobom sú definované nasledovnými znakmi.The method of producing a cementitious compound and the cementitious and concrete mixtures produced in this manner are defined by the following features.

Spôsob výroby cementovej zmesi a cementová zmes vyrobená týmto spôsobom obsahuje: (a) kombinovanie minerálnej zložky s vodným roztokom povrchového činidla (povrchovo aktívna zložka) na vytvorenie komplexnej prímesi; a (b) kombinovanie uvedenej prímesi so zložkou portlandského cementu v pomere cementová zložka k prímesi približne 10000:1 až 1:10, na vytvorenie cementovej zmesi.The method of making a cementitious composition and the cementitious composition produced in such a process comprises: (a) combining the mineral component with an aqueous surfactant solution (surfactant component) to form a complex admixture; and (b) combining said admixture with a Portland cement component in a cement to admixture ratio of about 10,000: 1 to 1:10 to form a cementitious mixture.

Spôsob a cementová zmes, kde krok (b) obsahuje kombinovanie uvedenej komplexnej prímesi s uvedenou cementovou zložkou miešaním alebo mletím.A method and a cementitious composition, wherein step (b) comprises combining said complex admixture with said cementitious component by mixing or grinding.

Spôsob a cementová zmes, kde uvedený portlandský cement obsahuje aspoň jedno z: (i) portlandský slinok obsahujúci jednu alebo viac kombinácií kalcium silikátov a/alebo kalcium aluminátov a/alebo jeden alebo viac druhov kalcium sulfátu; (ii) portlandský cement; (iii) cement so so stredným vývojom tepla pri tuhnutí; (iv) cement s vysokou skorou pevnosťou; (v) cement s nízkym hydratačným teplom; (vi) síranovzdorný cement; (vii) biely portlandský cement; (viii) zmesový cement; (ix) portlandský troskový cement; (x) portlandský puzolánový cement; (xi) expanzívne cementy (napr. cement typu K); (xii) vysoko hlinitanový cement; a (xiii) cementy pre ropné vrty.A method and a cementitious composition, wherein said Portland cement comprises at least one of: (i) a Portland clinker comprising one or more combinations of calcium silicates and / or calcium aluminates and / or one or more kinds of calcium sulfate; (ii) Portland cement; (iii) cement with moderate heat development at solidification; (iv) high early strength cement; (v) low hydration heat cement; (vi) sulphate resistant cement; (vii) white Portland cement; (viii) mixed cement; (ix) Portland slag cement; (x) Portland pozzolanic cement; (xi) expansion cements (e.g., type K cement); (xii) high aluminous cement; and (xiii) oil well cements.

Spôsob a cementová zmes, kde uvedená minerálna zložka je vybraná zo skupiny zahŕňajúcej: (i) portlandský cement alebo slinok (podobný ako vyššie uvedený v „i“ až „xiii“); (ii) jednu alebo viac kombinácií kalcium silikátov a/alebo kalcium aluminátov; (iii) jeden alebo viac druhov kalcium sulfátu; (iv) nano materiály a/alebo keramiku na báze alebo obsahujúcu kovy, uhlík, uhličitany, oxidy; a (v) reaktívne prášky na báze SiO2.A method and a cementitious composition, wherein said mineral component is selected from the group consisting of: (i) Portland cement or clinker (similar to the above in "i" to "xiii"); (ii) one or more combinations of calcium silicates and / or calcium aluminates; (iii) one or more calcium sulfate species; (iv) nano materials and / or ceramics based on or containing metals, carbon, carbonates, oxides; and (v) reactive powders based on SiO 2 .

Uvedená nano materiálová zložka je vybraná zo skupiny, ale neobmedzená na túto skupinu, zahŕňajúcej: (i) nano SiO2, nano TiO2, nano SnO2, nano Fe2O3, nano Zr2O3, nano ZrO2, nano AI2O3, nano CaCO3, nano MgCO3, nano CaMg(CO3)2, nano FeCO3, nano BaSO4; (ii) nano íl; uhlíkové alebo hlinitokremičité nanotrubičky/nanovlákno; (iv) nano cement /nano C-S-H; a/alebo (v) ich zmesi a/alebo zlúčeniny.Said nano material component is selected from, but not limited to: (i) nano SiO 2 , nano TiO 2 , nano SnO 2 , nano Fe 2 O 3 , nano Zr 2 O 3 , nano ZrO 2 , nano Al 2 O 3, nano CaCO3, MgCO3 nano, nano CaMg (CO 3) 2, nano FeCO 3, nano BaSO4; (ii) nano clay; carbon or aluminosilicate nanotubes / nanofiber; (iv) nano cement / nano CSH; and / or (v) mixtures thereof and / or compounds thereof.

Uvedené reaktívne prášky na báze SiO2 sú jemné alkalický reagujúce nekryštalické oxid kremičitý obsahujúce materiály, ktoré sú vybrané zo skupiny zahŕňajúcej popolček (napr. kremičitý alebo vápenatý), fluidný popolček, popolček z odpadových kalov, popolček z buničiny, popol z ryžových otrúb, zeolit, kremičitý úlet, bentonit, aktivovaný kaolín, metakaolín, íl, tepelne aktivovaný íl, slieň, montmorilonit a diatomit, a iné prírodné/vyrobené materiály obsahujúce aspoň 1% amorfného SiO2.Said reactive powders based on SiO 2 are fine alkaline reacting non-crystalline silica containing materials selected from the group consisting of fly ash (e.g. silica or calcium), fluid fly ash, sludge fly ash, pulp fly ash, rice bran ash, zeolite , silica fume, bentonite, activated kaolin, metakaolin, clay, thermally activated clay, marl, montmorillonite and diatomite, and other natural / manufactured materials containing at least 1% amorphous SiO 2 .

Spôsob a cementová zmes, kde uvedená zložka povrchového činidla je vybraná zo skupiny, ale neobmedzená na túto skupinu, zahŕňajúcej: superplastifikátor, prímes na znižovanie obsahu vody a/alebo širokospektrálnu prímes na znižovanie obsahu vody, lignosulfonáty, sulfonovaný melamín formaldehyd, sulfonovaný naftalén formaldehyd, karboxylované polyméry, polyakrylátové polyméry, polykarboxylátové polyméry, polyméry s polyoxyetylén/polyéter reťazcom, mlecie prísady, glykolové zlúčeniny, kopolyméry, oligoméry, étery a syntetické povrchovo aktívne polyméry so zmiešanou funkčnosťou a ich zmesi.A method and a cementitious composition, wherein said surfactant component is selected from, but not limited to, a superplasticizer, a water reducing agent and / or a broad spectrum water reducing agent, lignosulfonates, sulfonated melamine formaldehyde, sulfonated naphthalene formaldehyde, carboxylated polymers, polyacrylate polymers, polycarboxylate polymers, polyoxyethylene / polyether chain polymers, grinding aids, glycol compounds, copolymers, oligomers, ethers, and mixed functional surfactant polymers and mixtures thereof.

Spôsob a cementová zmes, kde hmotnostný pomer uvedenej minerálnej zložky k povrchovo aktívnej zložke je od približne 1:1000 do 1000:1,The method and the cementitious composition, wherein the weight ratio of said mineral component to the surfactant is from about 1: 1000 to 1000: 1,

Spôsob a cementová zmes, kde uvedená cementová zmes ďalej zahŕňa minerálne prísady alebo doplnkové cementové materiály (SCMs)A method and a cementitious composition, wherein said cementitious composition further comprises mineral additives or supplementary cementitious materials (SCMs)

Uvedené minerálne prísady/SCMs sú vybrané zo skupiny zahŕňajúcej, ale neobmedzené na túto skupinu, puzolány, sopečné sklá, zeolit, diatomit, perlit, tuf, pemzu, prírodný piesok, kremeň, bazalt, mramor, vápenec, vápenatý íl, pálenú gaize, pálený íl, pálenú bridlica, popol z ryžových šupiek, popol z odpadových kalov, popol z buničiny, aktivovaný kaolín, metakaolín, bentonit, íl, tepelne aktivovaný íl, granulovanú vysokopecnú trosku, vzduchom chladenú trosku, oceliarenskú trosku, panvovú trosku, neželezité trosku, popolček (napr. kremičitý alebo vápenatý), fluidný popolček, kremičitý úlet, katalyzátorový a kamencový odpad, sklenú drvinu, keramické črepiny/keramický odpad, a rôzne formy kalcium sulfátu/sadrovca.Said mineral additives / SCMs are selected from the group including, but not limited to, pozzolans, volcanic glass, zeolite, diatomite, perlite, tuff, pumice stone, natural sand, quartz, basalt, marble, limestone, calcium clay, burnt gaize, burnt clay, burnt slate, rice husk ash, waste sludge ash, pulp ash, activated kaolin, metakaolin, bentonite, clay, thermally activated clay, granulated blast furnace slag, air cooled slag, steel mill slag, ladle slag, non-ferrous slag, non-ferrous slag (e.g., silica or calcium), fly ash, silica fume, catalyst and alum waste, glass pulp, ceramic shards / ceramic waste, and various forms of calcium sulfate / gypsum.

Spôsob a cementová zmes, kde hmotnostný pomer uvedených zložiek minerálnej prísady/SCM k uvedenej zložke portlandského cementu is od približne 100:1 do približne 1:100.The method and the cementitious composition, wherein the weight ratio of said mineral additive components / SCM to said Portland cement component is from about 100: 1 to about 1: 100.

Spôsob a cementová zmes, kde krok mletia obsahuje samostatné mletie uvedenej zložky portlandského cementu a uvedených minerálnych prísad a/alebo následné spoločné mletie alebo miešanie s uvedenou prímesou.The method and the cementitious composition, wherein the grinding step comprises separately grinding said Portland cement component and said mineral additives and / or subsequently co-milling or blending with said ingredient.

Spôsob a cementová zmes, kde krok mletia obsahuje samostatné dávkovania jednotlivých zložiek uvedených minerálnych prísad a uvedenej zložky portlandského cementu a ich následné spoločné mletie.The method and the cementitious composition, wherein the grinding step comprises separate dosing of the individual components of said mineral additives and of said Portland cement component and their subsequent grinding together.

Spôsob a cementová zmes, kde uvedený krok spoločného miešania alebo mletia je uskutočňovaný na zariadení vybranom zo skupiny zahŕňajúcej konvenčné miešače, vysokootáčkové miešače, vibračné miešače alebo mlyny, planétové mlyny, elektroiskrové mlyny, nárazové mlyny, vzduchové prúdové miešače alebo mlyny, guľové mlyny, a bubnové guľové mlyny.The method and the cement mix, wherein said blending or grinding step is carried out on an apparatus selected from the group consisting of conventional mixers, high speed mixers, vibratory mixers or mills, planetary mills, electro-spark mills, impact mills, air jet mixers or mills, ball mills, and drum ball mills.

Spôsob a cementová zmes, kde krok (a) obsahuje kombinovanie minerálnej zložky so zložkou povrchového činidla s využitím supejemného/submikrónového/nano mletia minerálnej zložky v systéme zahŕňajúcom miešač alebo mlyn, prípadne, vysoko energetický mlyn, vysokootáčkový miešač, vysokostrihový miešač, nárazový miešač a/alebo ultrazvukový procesor.The method and the cementitious composition, wherein step (a) comprises combining a mineral component with a surfactant component using super-fine / submicron / nano grinding of the mineral component in a system comprising a mixer or mill, optionally, a high energy mill, high speed mixer, high shear mixer, impact mixer and / or ultrasonic processor.

Suchý postup miešania a zmes obsahujúca cementovú zložku vyrobenú podľa uvedeného postupu a kamenivo, kde hmotnostný pomer uvedeného kameniva k uvedenej cementovej zložke je od približne 100:1 do približne 1:100.A dry mixing process and a composition comprising a cementitious component produced according to said process and an aggregate, wherein the weight ratio of said aggregate to said cementitious component is from about 100: 1 to about 1: 100.

Postup a zmes na výrobu suchej miešanej zmesi obsahujúci miešanie uvedenej cementovej zložky a uvedeného kameniva v konvenčných miešačoch, vysokootáčkových miešačoch, vibračných miešačoch, alebo vzduchových prúdových miešačoch.A process and composition for producing a dry mixed composition comprising mixing said cementitious component and said aggregate in conventional mixers, high speed mixers, vibration mixers, or air jet mixers.

Postup a zmes na výrobu betónu, malty, alebo vláknom vystuženého kompozitu obsahujúceho cementovú zmes vyrobenú podľa uvedeného postupu ako časť zmesi.Process and composition for producing a concrete, mortar, or fiber reinforced composite comprising a cementitious composition produced according to said process as part of the composition.

Uvedený betón alebo malta ďalej zahŕňajúca prídavné plnivá alebo kamenivo vybrané zo skupiny zahŕňajúcej materiály majúce špecifickú chemickú, tepelnú alebo abrazívnu odolnosť, teplorozťažné alebo elektrovodivé vlastnosti, vláknité materiály, a kamenivá, ktoré zvyšujú alebo znižujú hustotu betónu alebo malty.Said concrete or mortar further comprising additional fillers or aggregates selected from the group consisting of materials having specific chemical, thermal or abrasive resistance, heat-conducting or electroconductive properties, fibrous materials, and aggregates which increase or decrease the density of the concrete or mortar.

V spôsobe homogenizácie komplexnej prímesi v suchej alebo tekutej (s rôznym stupňom viskozity) forme môže byť použitý akýkoľvek miešací postup. Sľubné výsledky sa získajú pri vysokootáčkových miešačoch (vretenového alebo planétového typu), vibračných miešačoch alebo mlynoch, ako aj pri vzduchových prúdových miešačoch alebo mlynoch. V prípade, ak je potrebné, na konečnú úpravu komplexnej prímesi môže byť použitý akýkoľvek typ granulovacieho zariadenia. Výrobok podľa vynálezu môže byť vytvorený v tekutej forme s rôznymi stupňami viskozity ako aj veľkom množstve časticových materiálov vrátane hrubých a jemných granúl s rôznym obsahom vlhkosti. Kvalita komplexnej prímesi môže byť ďalej vylepšená sušením, lisovaním, extrudovaním, drvením, kalandrovaním, atď.Any mixing process can be used in the process of homogenizing the complex admixture in dry or liquid (with varying degrees of viscosity) form. Promising results are obtained with high speed mixers (spindle or planetary type), vibratory mixers or mills, as well as air jet mixers or mills. If desired, any type of granulating device can be used to finish the complex admixture. The product of the invention may be formed in liquid form with varying degrees of viscosity as well as a large number of particulate materials including coarse and fine granules with different moisture contents. The quality of the complex admixture can be further improved by drying, pressing, extruding, crushing, calendering, etc.

Miešanie a/alebo spoločné miešanie navrhovaného cementu poskytuje zmenšenie veľkosti častíc, homogenizáciu a/alebo mechanicko-chemickú aktiváciu.The mixing and / or mixing of the proposed cement provides for particle size reduction, homogenization and / or mechanical-chemical activation.

Počas miešania a/alebo spoločného miešania je do cementovej zmesi pridávaný sadrovec a/alebo anhydrid a/alebo kalcium sulfát hemihydrát. Častice cementu môžu byť zmenšené na mikrónové, submikrónové a nano rozmery; zmes tu môže byť ďalej modifikovaná prídavkom nano častíc a nano trubičiek rôzneho zloženia/pôvodu.Gypsum and / or anhydride and / or calcium sulfate hemihydrate is added to the cementitious mixture during mixing and / or mixing. The cement particles can be reduced to micron, submicron and nano dimensions; the composition can be further modified here by adding nano particles and nano tubes of different composition / origin.

Mlecie prísady môžu byť použité ako zložka komplexnej prímesi, alebo môžu byť použité na mletie, superjemné mletie a mechanicko-chemickú aktiváciu. Účinok urýchlenia mletia pomocou mlecích prísad je dosiahnutý z dôvodu zníženia zhlukovania a povrchového napätia, pretože častice sa ľahko zhlukujú počas jemného mletia alebo po pridaní jemného prášku. Mlecie prísady sú zvyčajne tekuté produkty, bežne vyrábané ako vodné roztoky organických zlúčenín s vysokou hustotou náboja, ako sú glykoly, estery glykolov (glykolové zlúčeniny sú napr. etylénglykol, dietylénglykol), amíny, alkánoamíny (alifatické amíny ako sú trietyléntetramín, tetraetylénpentamín a amino alkoholy ak sú dietanolamín, trietanolamín, tri-izopropanolamin, komplexnejšie zlúčeniny ako sú aminoetyletanolamín a hydroxyetyldietyléntriamín), amino acetátové soli a/alebo karboxyláty alkánoamínov, fenoly a driváty fenolu, soli mastných kyselín atď. Mlecie prísady môžu byť pridávané ako zložka hlavnej zmesi. Mlecie prísady sú zložené z polárnych organických zlúčenín, ktoré usporiadavajú ich dipóly, takže nasycujú náboje na novo vytvorenom povrchu častice, pričom znižujú opätovné zhlukovanie. Tieto polárne zlúčeniny interagujú s cementovými zrnami, buď nevratnou fyzickou absorpciou alebo chemickou reakciou s cementovými soľami, za podpory vysokých teplôt, cez 100 °C, ktoré sa dosahujú vo vnútri mlyna počas mlecieho procesu. Z dôvodu ich polárnej podstaty sú takéto zlúčeniny s výhodou absorbované na reaktívnych stredoch cementových povrchov vytvorených rozpadom elektrovalečných väzieb a tým znižujú sily povrchovej energie, ktoré spôsobujú zhlukovanie novo vytvorených cementových častíc. Následné zníženie síl povrchovej energie spôsobuje suchú disperziu cementu, ktorá naopak zvyšuje fluiditu cementu a významne znižuje retenčný čas mlynu a je veľmi užitočná pri mechanicko-chemickej aktivácii.The grinding ingredients may be used as a component of the complex admixture or may be used for grinding, superfine grinding and mechanical-chemical activation. The effect of accelerating the grinding with grinding additives is achieved to reduce agglomeration and surface tension, since the particles easily agglomerate during fine grinding or after the addition of a fine powder. Grinding ingredients are usually liquid products, commonly manufactured as aqueous solutions of high charge density organic compounds, such as glycols, glycol esters (glycol compounds are e.g. ethylene glycol, diethylene glycol), amines, alkanoamines (aliphatic amines such as triethylenetetramine, tetraethylene ethylamine, tetraethylene ethylamine if diethanolamine, triethanolamine, tri-isopropanolamine, more complex compounds such as aminoethylethanolamine and hydroxyethyldiethylenetriamine), amino acetate salts and / or carboxylates of alkanoamines, phenols and phenol derivatives, fatty acid salts, etc. The grinding ingredients may be added as a component of the master mix. The grinding ingredients are composed of polar organic compounds that arrange their dipoles, so that they saturate charges on the newly formed particle surface while reducing re-agglomeration. These polar compounds interact with cement grains, either by irreversible physical absorption or by chemical reaction with cement salts, supported by high temperatures, above 100 ° C, which are achieved inside the mill during the milling process. Because of their polar nature, such compounds are preferably absorbed at the reactive centers of the cementitious surfaces formed by the breakdown of the electrovalent bonds, thereby reducing the surface energy forces that cause the aggregation of the newly formed cementitious particles. The subsequent reduction in surface energy forces causes a dry dispersion of cement, which in turn increases the fluidity of the cement and significantly reduces the retention time of the mill and is very useful in mechanical-chemical activation.

Mlecie prísady, podľa vynálezu, majú pomocnú funkciu pre superjmené mletie a mechanicko-chemickú aktiváciu komplexnej prímesi a cementovej zmesi.The grinding additives according to the invention have an auxiliary function for superfine grinding and mechanical-chemical activation of the complex admixture and cement mixture.

Intenzívne mletie môže aktivovať viaczložkové systémy mechanicko-chemicky, cez zmenšovanie veľkosti častíc, vytváraním povrchových defektov a elektrostatickými nábojmi. Toho výsledkom je materiál so zvýšenou povrchovou voľnou energiou a tým zvýšenou reaktivitou. Mechanická energia je prenášaná prostredníctvom normálových a sklzových napätí pôsobiacich na povrchoch pevného materiálu. Účinok tohto zvonka aplikovaného napäťového poľa je nárast napäťového poľa v pevnej hmote. Napäťové pole sa prejavuje cez rôzne prejavy ako sú prechody atómov z rovnovážnych stabilných stavov v uzloch kryštálovej mriežky, zmeny dĺžok a uhlov väzieb, a niekedy, excitácia elektrónového subsystému. Toto naopak podmieňuje vznik metastabilných štruktúr, ktoré musia uvoľniť časť naakumulovanej energie aby sa dostali do stabilnejšieho termodynamického stavu. Dochádza k viacstupňovému modelu rozptylu energie tak, že môžu pokračovať fázové prechody a mechanicko-chemické reakcie. Časť poskytnutej mechanickej energie je zadržiavaná pevným materiálom vo forme prebytočnej energie. V podstate je táto energia viazaná na trvácne metastabilné stavy, ktoré sú po mechanickom spracovaní zachované v aktivovanom materiáli. Táto prebytočná energia môže byť uvoľňovaná veľmi pomaly, podľa postupu nevratných procesov dosahujúcich termodynamickú rovnováhu. Z makroskopiského pohľadu, uvoľňovanie energie nastáva podľa troch mechanizmov: teplo, plastická deformácia a prerušenie chemických väzieb (mechanicko-chemická reakcia). Relatívna rýchlosť procesov uvoľňovania energie a aplikovanie napäťového poľa hrá dôležitú úlohu v určovaní konečných vlastností mletého produktu.Intensive grinding can activate multi-component systems mechanically-chemically, through particle size reduction, surface defects and electrostatic charges. This results in a material with increased surface free energy and thus increased reactivity. Mechanical energy is transmitted by normal and slip stresses acting on the surfaces of the solid material. The effect of this externally applied stress field is an increase in the stress field in the solid mass. The voltage field is manifested through various manifestations such as atomic transitions from equilibrium steady states in crystal lattice nodes, changes in bond lengths and angles, and sometimes, excitation of the electron subsystem. This, in turn, requires the formation of metastable structures that must release some of the accumulated energy to get into a more stable thermodynamic state. There is a multi-stage model of energy dissipation so that phase transitions and mechanical-chemical reactions can continue. Part of the mechanical energy provided is retained by the solid material in the form of excess energy. Essentially, this energy is bound to sustained metastable states that are retained in the activated material after mechanical processing. This excess energy can be released very slowly, following the progression of irreversible processes reaching thermodynamic equilibrium. From a macroscopic point of view, energy release occurs according to three mechanisms: heat, plastic deformation and breaking of chemical bonds (mechanical-chemical reaction). The relative speed of the energy release processes and the application of the voltage field plays an important role in determining the final properties of the milled product.

Hlavná časť dodanej energie je premenená na teplo. Koncentrácia napäťového poľa na určitých miestach kryštálu môže viesť k rozdrveniu kryštálu a tým k vytvoreniu nového povrchu. Opakovanie tohto javu vyvoláva zmenšovanie veľkosti kryštálu (zmenšovanie veľkosti častice) na určité kritické hodnoty. Ďalšie dodanie energie vedie k akumulácii porúch do vnútra kryštálu alebo na jeho povrchu, aby nakoniec viedlo k úplnej amortizácii. Transformácia kryštálu do amorfnej fázy vedie k mechanickej a termodynamickej destabilizácii a kolapsu kryštálovej mriežky. Mechanická energia kontinuálne zvyšuje koncentráciu porúch kryštálu až na kritickú hodnotu, za ktorou je amorfná fáza termodynamicky stabilnejšia ako kryštalická. Proces amortizácie zahŕňa vytváranie porúch ako sú bodové poruchy (napr. interstície a vakancie), čiarové poruchy (napr. hranové a skrutkové dislokácie), plošné poruchy (napr. hrany zŕn a povrchy kryštálu), a anomálna distribúcia bodových porúch. Amortizácia kryštálu začína na tenkej povrchovej vrstve a potom postupuje dovnútra a nastáva metastabilná polymorfná štruktúra. Keď nastane prerušenie chemických väzieb, môže to viesť k mechanicko-chemickej reakcii. Teda, mechanicko-chemická aktivácia je charakterizovaná akumuláciou porúch (proces amortizácie), vytváraním polymorfných štruktúr a výskytom chemických reakcií v pevnom skupenstve. Dodaná mechanická energia robí materiál metastabilným a umožňuje vznik aktivovaného materiálu.The major part of the energy supplied is converted into heat. Concentration of the stress field at certain locations in the crystal can lead to the crystal being crushed and thereby creating a new surface. Repetition of this phenomenon causes a decrease in crystal size (particle size reduction) to certain critical values. Further energy supply leads to the accumulation of failures inside or on the crystal surface, ultimately leading to complete amortization. The transformation of the crystal into an amorphous phase leads to mechanical and thermodynamic destabilization and collapse of the crystal lattice. Mechanical energy continually increases the concentration of crystal disorders to a critical value beyond which the amorphous phase is thermodynamically more stable than crystalline. The amortization process includes the generation of disorders such as point disorders (e.g. interstitials and vacancies), line disorders (e.g. edge and screw dislocations), surface disorders (e.g. grain edges and crystal surfaces), and anomalous distribution of point disorders. The amortization of the crystal begins on a thin surface layer and then proceeds inward and a metastable polymorphic structure occurs. When the chemical bonds break, this can lead to a mechanical-chemical reaction. Thus, mechanical-chemical activation is characterized by the accumulation of disorders (amortization process), the formation of polymorphic structures and the occurrence of solid state chemical reactions. The supplied mechanical energy makes the material metastable and allows the formation of activated material.

Podľa vynálezu, mechanicko-chemická aktivácia zabezpečuje vznik aktivovaného materiálu s väčšinou aktívnych centier zachovaných pre hydratáciu a gAccording to the invention, mechanical-chemical activation ensures the formation of activated material with most active centers retained for hydration and g

interakciu s nano materiálmi, chemickými a minerálnymi prímesami, čoho výsledkom je vytvorenie priaznivej cementovej zmesi. Aktívne centrá sú vhodné na absorpciu superplastifikátorov, látok na znižovanie obsahu vody, spomaľovače tuhnutia, urýchľovače tuhnutia, prímesí na viazanie vzduchu, a nano častíc a na vytváranie aktívnych nano vrstiev. Aktívne centrá zodpovedajú za zrýchlenú hydratáciu cementových častíc, na podporovanie zosilnenej vnútornej nano väzby medzi produktami hydratácie.interaction with nano materials, chemical and mineral admixtures, resulting in the formation of a favorable cement mix. The active centers are suitable for the absorption of superplasticizers, water reducing agents, solidification retarders, solidification accelerators, air-binding admixtures, and nano particles and for forming active nano layers. Active centers are responsible for accelerated hydration of cement particles to promote enhanced internal nano bond between hydration products.

Chemické prímesi sú rôzne zlúčeniny s rozdielnymi účinkami a použitiami. Plastifikátory a superplastifikátory sú určené a pridávané do betónu za účelom riadenia spracovateľnosti a tekutosti a zníženia obsahu vody vo veľkej miere. Plastifikátory a superplastifikátory sú zvyčajne lignosulfonáty, sulfonovaný melamín-formaldehydový kondenzát, sulfonovaný naftalén-formaldehydový kondenzát, polykarboxylátové éterové kopolyméry, polyakryláty, polystyrén sulfonáty, polyméry a oligoméry; urýchľovače sú zvyčajne anorganické soli ako dusičnan vápenatý, chlorid vápenatý; spomaľovače sú založené na cukroch, hydrokarboxylových kyselinách a polysacharidoch; prímesi na viazanie vzduchu sú založené na povrchových činidlách ako sú soli drevných živíc, syntetické detergenty, soli ropných kyselín, a mastné a živicové kyseliny a ich soli.Chemical impurities are different compounds with different effects and uses. Plasticizers and superplasticizers are designed and added to concrete to control processability and flowability and reduce water content to a large extent. Plasticizers and superplasticizers are generally lignosulfonates, sulfonated melamine-formaldehyde condensate, sulfonated naphthalene-formaldehyde condensate, polycarboxylate ether copolymers, polyacrylates, polystyrene sulfonates, polymers and oligomers; accelerators are usually inorganic salts such as calcium nitrate, calcium chloride; the retarders are based on sugars, hydrocarbons and polysaccharides; the air binding admixtures are based on surfactants such as wood resin salts, synthetic detergents, petroleum acid salts, and fatty and resin acids and their salts.

Mechanika pôsobenia základných plastifikačných prímesí do betónu je elektrostatická pri melamín- a naftalín sulfonátoch, elektrostatická a sférická pri polykarboxylátových éteroch, elektrostatická, sterická a tribologická pri polykarboxylátových éteroch v kombinácií so stabilizátormi.Mechanics of action of basic plasticizing admixtures in concrete are electrostatic for melamine- and naphthaline sulfonates, electrostatic and spherical for polycarboxylate ethers, electrostatic, steric and tribological for polycarboxylate ethers in combination with stabilizers.

Výhoda použitia polykarboxylát éterových superplastifikátorov je z dôvodu elektrostatickej odpudivosti prenosom pozitívne nabitých povrchov (z dôvodu sorpcie disociovaných hlavných reťazcov polymérov) so sférickou odpudivosťou pridanou dodatočnými bočnými reťazcami. Pridaním stabilizátora je možné dosiahnuť ďalšie zvýšenie tekutosti, pretože klzné povrchy sa vytvárajú na dotykových plochách medzi jednotlivými pevnými časticami, ktoré ďalej znižujú vnútorné trenie suspenzie (tribologický efekt). Prvé produkty hydratácie môžu rásť v priestore medzi dvoma sféricky rozdelenými cementovými zrnami, bez tohto aby podstatne ovplyvňovali tok suspenzie. Doba silnej počiatočnej plastifikácie a predĺženej spracovateľnosti čerstvého betónu môže byť upravená zmenou pomeru dĺžky hlavných reťazcov k bočným reťazcom.The advantage of using polycarboxylate ether superplasticizers is due to electrostatic repulsion by the transfer of positively charged surfaces (due to the sorption of dissociated polymer backbones) with spherical repulsion added by additional side chains. By adding a stabilizer, it is possible to achieve a further increase in flowability, since sliding surfaces are formed on the contact surfaces between individual solid particles, which further reduce the internal friction of the suspension (tribological effect). The first hydration products can grow in the space between two spherically distributed cement grains, without this substantially affecting the slurry flow. The time of strong initial plasticization and extended workability of fresh concrete can be adjusted by changing the ratio of the length of the main chains to the side chains.

Komplexná prímes so superplastifikátormi môže mať v betóne podobný účinok. Použitie superplastifikátorov v komplexných prímesiach zvyšuje aktívny povrch častíc, zlepšuje rozptyl častíc vrátane nano častíc a nano trubičiek v cementovej zmesi.Complex admixture with superplasticizers may have a similar effect in concrete. The use of superplasticizers in complex admixtures increases the active particle surface, improves the dispersion of particles including nano particles and nano tubes in the cement mix.

Keď sa cement dostane do kontaktu s vodou, dôjde k vytvoreniu gélu na povrchu zrna. Tento komplexný sulfo aluminát hydrát gél, vytvára bariérový efekt a riadi rozpúšťanie a hmotnostný tok medzi vnútornou časťou cementového zrna a vodou medzi zrnami, čím riadi hydratáciu silikátových fáz. Tento gel sa postupom času vyvíja, získava štruktúru a vytvára koloidné kryštály, ktoré spájajú cementové zrná (Obr. 1). Prísady a prímesi použité v cementovej paste interagujú s týmto gélom pričom modifikujú jeho štruktúru z hľadiska kvantity a kvality; tieto modifikácie závisia tiež na chemickom zložení cementu. Po počiatočnej fáze sa gél transformuje na kalcium silikát hydrát (C-S-H) a ettringitové formy. Tieto štruktúry prispievajú k mechanickým vlastnostiam cementu.When the cement comes into contact with water, a gel is formed on the grain surface. This complex sulfo aluminate hydrate gel creates a barrier effect and controls the dissolution and mass flow between the inner part of the cement grain and the water between the grains, thereby controlling the hydration of the silicate phases. This gel develops over time, acquires a structure and forms colloidal crystals that connect cement grains (Fig. 1). The additives and admixtures used in the cement paste interact with this gel and modify its structure in terms of quantity and quality; these modifications also depend on the chemical composition of the cement. After the initial phase, the gel is transformed into calcium silicate hydrate (C-S-H) and ettringite forms. These structures contribute to the mechanical properties of the cement.

Dobre rozptýlené nanočastice fungujú ako centrá kryštalizácie cementových hydrátov, čím urýchľujú hydratáciu. Nano-SiO2 je vo vylepšovaní pevnosti mált a betónu účinnejšie ako kremičitý úlet. Nano-SiO2 častice zaplňujú póry a tiež znižujú obsah Ca(OH)2 v produktoch hydratácie. Tieto účinky sú zodpovedné za zlepšenie mechanických vlastností mált s nano časticami a znižujú mikrotrhiiny. Nano častice prispievajú k vytváraniu malých jednotných zhlukov C-S-H gélov a malých kryštálov Ca(OH)2 a etringitu. Nano-SiO2 sa zúčastňuje puzolánových reakcií, ktorých výsledkom je spotreba Ca(OH)2 a tvorba ďalšieho C-S-H gélu. Nano častice zlepšujú štruktúru kontaktnej zóny kameniva, čoho výsledkom je lepšia väzba medzi kamenivom a cementovou pastou. Zastavovanie trhlín a previazanie medzi klznými rovinami vytvorenými nano časticami zlepšujú odolnosť, strihovú pevnosť, pevnosť v ťahu a pevnosť v ohybe cementových materiálov. Kombinácia nano-SiO2 a mikro-Si02 zabezpečuje najlepšie možné zhutneníe portlandského cementu.Well-dispersed nanoparticles act as centers of crystallization of cement hydrates, thereby accelerating hydration. Nano-SiO 2 is more effective than silica drift in improving the strength of mortars and concrete. Nano-SiO 2 particles fill the pores and also reduce the Ca (OH) 2 content of the hydration products. These effects are responsible for improving the mechanical properties of the nano-particle mortar and reduce microtrains. Nano particles contribute to the formation of small uniform clumps of CSH gels and small crystals of Ca (OH) 2 and etringite. Nano-SiO 2 is involved in pozzolanic reactions, resulting in the consumption of Ca (OH) 2 and formation of another CSH gel. Nano particles improve the structure of the aggregate contact zone, resulting in a better bond between the aggregate and the cement paste. Stopping cracks and bonding between sliding planes formed by nano particles improve resistance, shear, tensile and flexural strength of cementitious materials. The combination of nano-SiO 2 and micro-SiO 2 ensures the best possible compaction of Portland cement.

Kombinácia chemických prímesí a Častíc portlandského cementu s nano- a mikro- veľkosťou zabezpečuje dobrú tekutosť vysoko pevnostného a ultra vysoko pevnostného betónu, ktorá môže byť dosiahnutá pri veľmi nízkych pomeroch vody cementového spojiva. Tekutosť vysoko pevnostného betónu a ultra vysoko pevnostného betónu pri nízkom pomere vody a cementového spojiva je významne ovplyvnená zložením, štruktúrou a morfológiou organo-minerálnych nano vrstiev a nano mriežok (keď sú funkčné skupiny pripojené len na aktívne centrá).The combination of chemical admixtures and Portland cement particles with nano- and micro-size ensures good flowability of high-strength and ultra-high-strength concrete, which can be achieved at very low water binder ratios. The flowability of high strength concrete and ultra high strength concrete at a low water to cement ratio is significantly influenced by the composition, structure and morphology of organo-mineral nano layers and nano grids (when functional groups are only attached to active centers).

Tvorba C-S-H gélov a spotreba Ca(OH)2 má za následok zlepšenie hydratačného procesu a ďalší vývoj pevností môže byť dosiahnutý použitím vápenatých materiálov ako sú pálený íl, panvová troska, vápenatý popolček, fluidný popolček. Vápenaté materiály môžu byť mechanicko-chemicky aktivované v suchej alebo kvapalnej (vodnej) forme za použitia mlecích prísad a/alebo chemických prímesí s nano a/alebo mikro časticami ako sú SiO2 za účelom deponovania aktívnych C-S-H gélov na povrchu častíc; takto aktivované vápenaté materiály môžu byť spolu ďalej spracované na hydratovaný produkt obsahujúci C-S-H gély a Ca(OH)2 autoklávovaním.The formation of CSH gels and the consumption of Ca (OH) 2 results in an improvement of the hydration process and further strength development can be achieved by the use of calcium materials such as fired clay, ladle slag, calcium ash, fluid fly ash. The calcareous materials may be mechanically-chemically activated in dry or liquid (aqueous) form using grinding aids and / or chemical impurities with nano and / or microparticles such as SiO 2 to deposit active CSH gels on the particle surface; thus activated calcium materials can be further processed to a hydrated product containing CSH gels and Ca (OH) 2 by autoclaving.

Zmes portlandského cementu podľa vynálezu je spojivo so zvýšenou vnútornou väzbou medzi produktami hydratácie riadenou a prispôsobenou v nano mierke ako aj spojivo modifikované polymérnymi časticami s nano veľkosťou, ich roztokmi/emulziami a/alebo polymérnymi nano vrstvami.The Portland cement blend of the present invention is a binder with increased internal bond between nano-scaled hydrated products and a binder modified with nano-size polymer particles, their solutions / emulsions and / or polymeric nano layers.

Vyvinutá cementová zmes vykazuje vysokú skorú pevnosť a veľmi vysokú konečnú pevnosť, excelentnú trvanlivosť a odolnosť voči korózii, zlepšenú húževnatosť a deformačné vlastnosti; naviac môžu byť realizované zlepšená odolnosť, žiadne/malé zmršťovanie, nízka teplotná rozťažnosť, a znížené vytváranie mikro trhlín.The developed cement mix exhibits high early strength and very high final strength, excellent durability and corrosion resistance, improved toughness and deformation properties; in addition, improved resistance, no / low shrinkage, low thermal expansion, and reduced micro crack formation can be realized.

Navrhovaná cementová zmes a komplexné prlmesi sú vhodné pre aplikáciu v bežnom a ťažkom betóne s triedami pevnosti v tlaku začínajú od C30/37, a sú účinnejšie v triede betónu od C45/55. Navrhovaná cementová zmes je veľmi vhodná pre aplikáciu vo vysoko pevnostnom betóne a ultra vysoko pevnostnom betóne podľa tabuľky 1.The proposed cementitious compound and complex mix are suitable for application in conventional and heavy concrete with compressive strength classes starting from C30 / 37, and are more effective in concrete class from C45 / 55. The proposed cementitious compound is very suitable for application in high strength concrete and ultra high strength concrete according to Table 1.

Navrhovaná cementová zmes je tiež vhodná pre aplikáciu v ľahkom betóne s triedami pevnosti v tlaku začínajúc od LC30/33, a sú účinnejšie v triede betónu od LC45/50.The proposed cementitious compound is also suitable for application in lightweight concrete with compressive strength classes starting from LC30 / 33, and are more effective in concrete class from LC45 / 50.

Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Príklad 1Example 1

Príklad ukazuje účinok komplexnej prímesí, cementovú zmes a kvalitatívne vlastnosti vyvinutého cementu.The example shows the effect of complex admixtures, the cement mix and the qualitative properties of the developed cement.

Tabuľka 2 Chemické zloženie cementových materiálovTable 2 Chemical composition of cementitious materials

Zmes (% hm.) Mixture (wt%) Slinok clinker GBFS GBFS FA FA FBFA FBFA SF SF MK MK CaO CaO 66.12 66.12 40.24 40.24 3.25 3.25 26.77 26.77 0.41 12:41 0,50 0.50 SÍO2 SiO2 21.70 21.70 39.13 39.13 51.53 51.53 32.26 32.26 96.40 96.40 52.48 52.48 ai2o3 ai 2 o 3 5.20 5.20 7.17 7.17 26.81 26.81 17.64 17.64 0.08 12:08 40,58 40.58 Fe2O3 Fe 2 O 3 2.94 2.94 0.29 12:29 7.39 7:39 6.85 6.85 0.06 12:06 1.23 1.23 MgO MgO 1.22 1.22 10.04 4.10 2.07 2.7 1.32 1:32 0.35 12:35 0,31 0.31 Na2ONa 2 O 0.26 12:26 0.32 12:32 0.20 12:20 1.03 1.3 0.19 12:19 0.56 12:56 K2OK 2 O 1.03 1.3 0.51 12:51 3.26 3.26 0.97 0.97 0.22 12:22 0.92 0.92 SO3 SO 3 0.51 12:51 1.40 1:40 0.89 0.89 11.31 11:31 0.09 12:09 0,02 0.02 L.O.I. L.O.I. 0.87 0.87 1.20 1.20 1.83 1.83 1.19 1.19 2.20 2.20 3,4 3.4

GBFS - granulovaná vysokopecná troska; FA - popolček (kremičitý); FBFA fluidný popolček; SF - kremičitý úlet; MK - metakaolín; L.O.I. - strata žíhanímGBFS - granulated blast furnace slag; FA - fly ash (silica); FBFA fluid fly ash; SF - Silica drift; MK - metakaolin; L.O.I. - loss on ignition

Komplexná prímes bola pripravená predmiešaním a granuláciou kremičitého úletu a superplastifikátora na báze sodnej soli melamínovej živice v laboratórnom miešači po dobu 15 minút. Cementová zmes č.1 bola pripravená spoločným mletím portlandského slinku, sadrovca a komplexnej prímesi v štandardnom guľovom mlyne po dobu 2 hodín; podiely cementu sú uvedené v tabuľke 3. Stredná veľkosť častíc (D50) mletého cementu, normálna konzistencia a počiatočné a konečné časy tuhnutia sú uvedené v tabuľke 3 a 1-, 2-, 7-, 28 a 90 - dňové pevnosti v tlaku a ohybe mált skúšaných pri v/c pomere 0,4 (v/c - pomer voda/cement) sú uvedené v tabuľke 4.The complex admixture was prepared by premixing and granulating the silica drift and the melamine resin sodium superplasticizer in a laboratory mixer for 15 minutes. Cement mixture # 1 was prepared by co-grinding Portland clinker, gypsum and complex admixture in a standard ball mill for 2 hours; cement fractions are given in Table 3. The mean particle size (D 50 ) of ground cement, normal consistency and initial and final setting times are shown in Tables 3 and 1-, 2-, 7-, 28 and 90-day compressive strengths, and The bending of the mortars tested at the v / c ratio of 0.4 (v / c - water / cement ratio) are given in Table 4.

Tabuľka 3 Podiely cementových materiálov a jemnosť (D5o), normálna konzistencia, počiatočnné a konečné časy tuhnutia vyvinutého cementu.Table 3 Proportions of cementitious materials and fineness (D 5 o), normal consistency, initial and final setting times of developed cement.

Slinok clinker Sadrovec gypsum SF SF SMF SMF D50 D50 NC NC IST GO FST FST % hm. % wt. % hm. % wt. % hm. % wt. % hm. % wt. pm pm % % min. min. min. min. Ref. Ref. 93.60 93.60 6.40 6:40 - - - - 10,13 10.13 30.5 30.5 190 190 265 265 č. 1 no. 1 84.92 84.92 6.84 6.84 6.38 6:38 1.86 1.86 12.69 12.69 18.9 18.9 114 114 189 189

NC - normálna konzistencia; IST - počiatočný čas tuhnutia a FST - konečný čas tuhnutia; Ref. - referenčná zmes; SMF - superplastifikátor na báze sodnej soli melamínovej živiceNC - normal consistency; IST - initial setting time and FST - final setting time; Ref. - reference mixture; SMF - superplasticizer based on sodium salt of melamine resin

Tabuľka 4 Pevnosť v tlaku a ohybe po 1-, 2-, 7-, 28- a 90-tich dňoch.Table 4 Compressive and flexural strength after 1-, 2-, 7-, 28- and 90-days.

pevnosť, MPa strength, MPa 1 deň 1 day 2 dni 2 days 7 dní 7 days 28 dní 28 days 90 dní 90 days Flex. Flex. Com pr. com pr. Flex. Flex. Com pr. com pr. Flex. Flex. Com pr. com pr. Flex. Flex. Com pr. com pr. Flex. Flex. Comp r. Comp r. Ref. Ref. 5.4 5.4 30.2 30.2 7.5 7.5 41.9 41.9 9.6 9.6 57.9 57.9 9.4 9.4 70.4 70.4 8.7 8.7 73.8 73.8 č. 1 no. 1 6.0 6.0 50.4 50.4 8.9 8.9 59.8 59.8 13.4 13.4 67.0 67.0 12.6 12.6 82.7 82.7 13.8 13.8 91.6 91.6

Flex.- pevnosť v ohybe; Compr. - pevnosť v tlakuFlex.- flexural strength; Compr. - compressive strength

Príklad 2Example 2

Príklad ukazuje účinok komplexnej prímesi, cementovú zmes a kvalitatívne vlastnosti vyvinutého cementu.The example shows the effect of complex admixture, the cement mix and the qualitative properties of the developed cement.

Komplexná prímes bola pripravená predmiešaním popolčeka, kremičitého úletu a superplastifikátora na báze sodnej soli kondenzátu naftalénového polyméru v laboratórnom miešači po dobu 15 minút. Cementová zmes č.2 bola pripravená spoločným mletím portlandského slinku, sadrovca a komplexnej prímesi v štandardnom guľovom mlyne po dobu 2 hodín v podieloch uvedených v tabuľke 5. Stredná veľkosť častíc (D50) mletého cementu, normálna konzistencia a počiatočné a konečné časy tuhnutia sú uvedené v tabuľke 5 a 1-, 2-, 7-, 28 a 90 - dňové pevnosti v tlaku a ohybe mált skúšaných pri v/c pomere 0,4 (v/c - pomer voda/cement) sú uvedené v tabuľke 6.The complex admixture was prepared by pre-mixing the fly ash, silica fume, and naphthalene polymer condensate superplasticizer in a laboratory mixer for 15 minutes. Cement mixture # 2 was prepared by co-grinding Portland clinker, gypsum and complex admixture in a standard ball mill for 2 hours in proportions listed in Table 5. The mean particle size (D 50 ) of ground cement, normal consistency and initial and final solidification times are shown in Tables 5 and 1-, 2-, 7-, 28 and 90-day compressive and flexural strengths of mortars tested at a v / c ratio of 0.4 (v / c - water / cement ratio) are shown in Table 6.

Tabuľka 5 Podiely cementových materiálov a jemnosť (D5o), normálna konzistencia, počiatočnné a konečné časy tuhnutia vyvinutého cementu.Table 5 Proportions of cementitious materials and fineness (D 5 o), normal consistency, initial and final setting times of developed cement.

Slinok clinker Sadrovec gypsum SF SF FA FA SNF SNF D50 D50 NC NC IST GO FST FST % hm. % wt. % hm. % wt. % hm. % wt. % hm. % wt. % hm. % wt. pm pm % % min. min. min. min. Ref. Ref. 93.60 93.60 6.40 6:40 - - - - - - 10,13 10.13 30.5 30.5 190 190 265 265 č. 2 no. 2 81.18 81.18 6.20 6.20 6.00 6:00 5.00 5:00 1.62 1.62 10.69 10.69 20.40 20:40 125 125 230 230

NC - normálna konzistencia a IST - počiatočný čas tuhnutia a FST konečný čas tuhnutia; Ref. - referenčná zmes na porovnanie; SNF - superplastifikátor na báze sodnej soli kondenzátu naftalénového polyméruNC - normal consistency and IST - initial setting time and FST final setting time; Ref. - reference mixture for comparison; SNF - superplasticizer based on sodium salt of naphthalene polymer condensate

Tabuľka 6 Pevnosť v tlaku a ohybe po 1-, 2-, 7-, 28- a 90-tich dňoch.Table 6 Compressive and flexural strength after 1-, 2-, 7-, 28- and 90-days.

pevnosť MPa MPa strength 1 deň 1 day 2 dni 2 days 7 dní 7 days 28 dní 28 days 90 dní 90 days Flex. Flex. Com PC com PC Flex. Flex. Com pr. com pr. Flex. Flex. Com pr. com pr. Flex. Flex. Com pr- com PR- Flex. Flex. Comp r. Comp r. Ref. Ref. 5.4 5.4 30.2 30.2 7.5 7.5 41.9 41.9 9.6 9.6 57.9 57.9 9.4 9.4 70.4 70.4 8.7 8.7 73.8 73.8 č. 2 no. 2 7.0 7.0 57.5 57.5 9.5 9.5 64.8 64.8 12.8 12.8 81.9 81.9 14.2 14.2 86.9 86.9 16.6 16.6 96.5 96.5

Flex.- pevnosť v ohybe; Compr. - pevnosť v tlakuFlex.- flexural strength; Compr. - compressive strength

Príklad 3Example 3

Príklad ukazuje účinok komplexnej prímesi, cementovú zmes a kvalitatívne vlastnosti vyvinutého cementu.The example shows the effect of complex admixture, the cement mix and the qualitative properties of the developed cement.

Komplexná prímes bola pripravená predmiešaním a granuláciou metakaolínu, kremičitého úletu a superplastifikátora na báze sodnej soli melamínovej živice v laboratórnom miešači po dobu 15 minút. Cementová zmes č.3 bola pripravená spoločným mletím portlandského slinku, sadrovca a komplexnej prímesi v štandardnom guľovom mlyne po dobu 2 hodín v podieloch uvedených v tabuľke 7. Stredná veľkosť častíc (D5o) mletého cementu, normálna konzistencia a počiatočné a konečné časy tuhnutia sú uvedené v tabuľke 7 a 1-, 2-, 7-, 28 a 90 - dňové pevnosti v tlaku a ohybe mált skúšaných pri v/c pomere 0,4 (v/c - pomer voda/cement) sú uvedené v tabuľke 8.The complex admixture was prepared by premixing and granulating the metakaolin, silica drift, and melamine resin sodium superplasticizer in a laboratory mixer for 15 minutes. Cement mixture 3 was prepared by co-grinding Portland clinker, gypsum and complex admixture in a standard ball mill for 2 hours in proportions listed in Table 7. Mean particle size (D 5 o) of ground cement, normal consistency and initial and final solidification times are given in Tables 7 and 1-, 2-, 7-, 28 and 90-day compressive and flexural strengths of mortars tested at a v / c ratio of 0.4 (v / c - water / cement ratio) are given in Table 8 .

Tabuľka 7 Podiely cementových materiálov a jemnosť (D50), normálna konzistencia, počiatočnné a konečné časy tuhnutia vyvinutého cementu.Table 7 Proportions of cementitious materials and fineness (D 50 ), normal consistency, initial and final setting times of developed cement.

Slinok clinker Sadrovec gypsum SF SF MK MK SMF SMF D50 D50 NC NC IST GO FS FS % hm. % wt. % hm. % wt. % hm. % wt. % hm. % wt. % hm. % wt. pm pm % % min. min. min. min. Ref. Ref. 93.60 93.60 6.40 6:40 - - - - - - 10,13 10.13 30.5 30.5 190 190 265 265 č. 3 no. 3 81.10 81.10 6.10 6.10 4.00 4:00 7.00 7:00 1.80 1.80 9.52 9:52 19.60 19.60 100 100 170 170

NC - normálna konzistencia a IST - počiatočný čas tuhnutia a FST konečný čas tuhnutia; Ref. - referenčná zmes na porovnanie; SMF - superplastifikátor na báze sodnej soli melamínovej živiceNC - normal consistency and IST - initial setting time and FST final setting time; Ref. - reference mixture for comparison; SMF - superplasticizer based on sodium salt of melamine resin

Tabuľka 8 Pevnosť v tlaku a ohybe po 1-, 2-, 7-, 28- a 90-tich dňoch.Table 8 Compressive and flexural strength after 1-, 2-, 7-, 28- and 90-days.

pevnosť MPa MPa strength 1 d 2 d 2 dni 2 days 7 dní 7 days 28 dní 28 days 90 dní 90 days Flex. Flex. Com pr. com pr. Flex. Flex. Com pr. com pr. Flex. Flex. Com pr. com pr. Flex. Flex. Com pr- com PR- Flex. Flex. Comp r. Comp r. Ref. Ref. 5.4 5.4 30.2 30.2 7.5 7.5 41.9 41.9 9.6 9.6 57.9 57.9 9.4 9.4 70.4 70.4 8.7 8.7 73.8 73.8 č. 3 no. 3 8.4 8.4 64.4 64.4 11.6 11.6 76.7 76.7 13.2 13.2 88.7 88.7 16.6 16.6 102.8 102.8 20.7 20.7 105.2 105.2

Flex.- pevnosť v ohybe; Compr. - pevnosť v tlakuFlex.- flexural strength; Compr. - compressive strength

Príklad 4Example 4

Príklad ukazuje účinok komplexnej prímesi, cementovú zmes a kvalitatívne vlastnosti vyvinutého cementu. Komplexná prímes bola pripravená predmiešaním a granuláciou fluidného popolčeka a kremičitého úletu a superplastifikátora na báze modifikovaných polykarboxylátových polymérov (PCE) v laboratórnom miešači po dobu 10 minút. Cementová zmes č.4 bola pripravená spoločným mletím portlandského slinku, sadrovca a komplexnej prímesi v štandardnom guľovom mlyne po dobu 2 alebo 3 hodín v podieloch uvedených v tabuľke 9. Stredná veľkosť častíc (D50) mletého cementu, normálna konzistencia a počiatočné a konečné časy tuhnutia sú uvedené v tabuľke 9 aThe example shows the effect of complex admixture, the cement mix and the qualitative properties of the developed cement. The complex admixture was prepared by premixing and granulating the fluidized-bed fly ash and silica flux and modified polycarboxylate polymers (PCE) superplasticizer in a laboratory mixer for 10 minutes. Cement mixture 4 was prepared by co-grinding Portland clinker, gypsum and complex admixture in a standard ball mill for 2 or 3 hours in proportions shown in Table 9. Mean particle size (D 50 ) of ground cement, normal consistency and start and end times solidification values are given in Table 9 a

1-, 2-, 7-, 28 a 90 - dňové pevnosti v tlaku a ohybe mált skúšaných pri v/c pomere 0,4 (v/c - pomer voda/cement) sú uvedené v tabuľke 10.The 1-, 2-, 7-, 28 and 90-day compressive and flexural strengths of the mortars tested at the v / c ratio of 0.4 (v / c - water / cement ratio) are shown in Table 10.

Tabuľka 9 Podiely cementových materiálov a jemnosť (D50), normálna konzistencia, počiatočnné a konečné časy tuhnutia vyvinutého cementu.Table 9 Proportions of cementitious materials and fineness (D 50 ), normal consistency, initial and final setting times of the developed cement.

Slinok clinker Sadrovec gypsum SF SF FBFA FBFA PLE PLE D50 D50 NC NC IST GO FS FS % hm. % wt. % hm. % wt. % hm. % wt. % hm. % wt. % hm. % wt. pm pm % % min. min. min. min. Ref. Ref. 93.60 93.60 6.40 6:40 - - - - - - 10,13 10.13 30.5 30.5 190 190 265 265 č. 4 no. 4 78.30 78.30 5.90 5.90 8.00 8:00 6.40 6:40 1.40 1:40 13.10 13:10 18.8 18.8 180 180 245 245

NC - normálna konzistencia a IST - počiatočný čas tuhnutia a FST konečný čas tuhnutia; Ref. - referenčná zmes na porovnanie; PLE - superplastifikátor na báze modifikovaných polykarboxylátových polymérovNC - normal consistency and IST - initial setting time and FST final setting time; Ref. - reference mixture for comparison; PLE - superplasticizer based on modified polycarboxylate polymers

Tabuľka 10 Pevnosť v tlaku a ohybe po 1-, 2-, 7-, 28- a 90-tich dňoch.Table 10 Compressive and flexural strength after 1-, 2-, 7-, 28- and 90-days.

pevnosť MPa MPa strength 1 deň 1 day 2 dni 2 days 7 dní 7 days 28 dní 28 days 90 dní 90 days Flex. Flex. Com pr. com pr. Flex. Flex. Com pr. com pr. Flex. Flex. Com pr- com PR- Flex. Flex. Com pr. com pr. Flex. Flex. Comp r. Comp r. Ref. Ref. 5.4 5.4 30.2 30.2 7.5 7.5 41.9 41.9 9.6 9.6 57.9 57.9 9.4 9.4 70.4 70.4 8.7 8.7 73.8 73.8 č. 4 no. 4 6.2 6.2 44.2 44.2 8.2 8.2 51.7 51.7 12.4 12.4 70.5 70.5 13.2 13.2 78.2 78.2 12.7 12.7 86.9 86.9

Flex.- pevnosť v ohybe; Compr. - pevnosť v tlakuFlex.- flexural strength; Compr. - compressive strength

Príklad 5Example 5

Príklad ukazuje účinok komplexnej prímesi, cementovú zmes a kvalitatívne vlastnosti vyvinutého cementu. Komplexná prímes bola pripravená predmiešaním kremičitého úletu a superplastifikátora na báze modifikovaných polykarboxylátových polymérov (PC E) v laboratórnom miešači po dobu 10 minút. Cementová zmes č. 5 bola pripravená spoločným mletím portlandského slinku, sadrovca, granulovanej vysokopecnej trosky a komplexnej prímesi v štandardnom guľovom mlyne po dobu 2 hodín s použitím podielov uvedených v tabuľke 11. Stredná veľkosť častíc (D50) mletého cementu, normálna konzistencia a počiatočné a konečné časy tuhnutia sú uvedené v tabuľke 11 a 1-, 2-, 7-, 28 a 90 - dňové pevnosti v tlaku a ohybe mált skúšaných pri v/c pomere 0,4 (v/c - pomer voda/cement) sú uvedené v tabuľke 12.The example shows the effect of complex admixture, the cement mix and the qualitative properties of the developed cement. The complex admixture was prepared by pre-mixing the silica drift and modified polycarboxylate polymers (PC E) superplasticizer in a laboratory mixer for 10 minutes. Cement mixture no. 5 was prepared by co-grinding Portland clinker, gypsum, granulated blast furnace slag and complex admixture in a standard ball mill for 2 hours using proportions listed in Table 11. Mean particle size (D 50 ) of ground cement, normal consistency and initial and final solidification times are given in Tables 11 and 1-, 2-, 7-, 28 and 90-day compressive and flexural strengths of mortars tested at a v / c ratio of 0.4 (v / c - water / cement ratio) are given in Table 12 .

Tabuľka 11 Podiely cementových materiálov a jemnosť (D50), normálna konzistencia, počiatočnné a konečné časy tuhnutia vyvinutého cementu.Table 11 Proportions of cementitious materials and fineness (D 50 ), normal consistency, initial and final setting times of the developed cement.

Slinok clinker Sadrovec gypsum SF SF GBFS GBFS PLE PLE D50 D50 NC NC IST GO FST FST % hm. % wt. % hm. % wt. % hm. % wt. % hm. % wt. % hm. % wt. pm pm % % min. min. min. min. Ref. Ref. 93.60 93.60 6.40 6:40 - - - - - - 10,13 10.13 30.5 30.5 190 190 265 265 č. 5 no. 5 35.00 35.00 6.70 6.70 7.00 7:00 50.00 50.00 1.30 1.30 12.55 12:55 20.10 20:10 210 210 295 295

NC - normálna konzistencia a IST - počiatočný čas tuhnutia a FST konečný čas tuhnutia; Ref. - referenčná zmes na porovnanie; PLE - superplastifikátor na báze modifikovaných polykarboxylátových polymérovNC - normal consistency and IST - initial setting time and FST final setting time; Ref. - reference mixture for comparison; PLE - superplasticizer based on modified polycarboxylate polymers

Tabuľka 12 Pevnosť v tlaku a ohybe po 1-, 2-, 7-, 28- a 90-tich dňoch.Table 12 Compressive and flexural strength after 1-, 2-, 7-, 28- and 90-days.

pevnosť MPa MPa strength 1 deň 1 day 2 dni 2 days 7 dní 7 days 28 dní 28 days 90 dní 90 days Flex. Flex. Com pr. com pr. Flex. Flex. Com pr. com pr. Flex. Flex. Com pr. com pr. Flex. Flex. Com pr. com pr. Flex. Flex. Comp r. Comp r. Ref. Ref. 5.4 5.4 30.2 30.2 7.5 7.5 41.9 41.9 9.6 9.6 57.9 57.9 9.4 9.4 70.4 70.4 8.7 8.7 73.8 73.8 č. 5 no. 5 5.3 5.3 45.8 45.8 8.6 8.6 53.7 53.7 12.1 12.1 70.1 70.1 14.3 14.3 89.9 89.9 15.6 15.6 99.9 99.9

Flex.- pevnosť v ohybe; Compr. - pevnosť v tlakuFlex.- flexural strength; Compr. - compressive strength

Príklad 6Example 6

Príklad ukazuje účinok komplexnej prímesi, cementovú zmes a kvalitatívne vlastnosti vyvinutého cementu.The example shows the effect of complex admixture, the cement mix and the qualitative properties of the developed cement.

Jednotlivé zložky komplexnej prímesi jednotlivé zložky portlandského cementu boli samostatne dávkované do mlyna a následne spoločne mleté. Samostatné dávkovanie a spoločné mletie boli uskutočnené s použitím priemyselnej mlecej jednotky pozostávajúcej z dvoch guľových mlynov (predmieľanie a jemné mletie) a separátora. V tomto prípade nebola komplexná prímes predmiešaná; takže všetky zložky boli dávkované samostatne: kremičitý úlet bol dodaný priamo do vstupu mlyna na konečné mletie a kvapalný PCE superplastifikátor bol dávkovaný navrch surovín do vstupu predmieľacieho mlyna. Ďalšie materiály boli dodávané s použitím jestvujúcich dávkovacích a dopravných systémov. Za účelom uskutočnenia mechanicko-chemickej aktivácie, bol pridaný kremičitý úlet a PAE prímes a boli mleté spoločne s ostatnými zložkami (boli pridané v rozsahu od 6,4 do 8,4% pre SF a 1,4 do 1,9% pre PCE) pri cieľových dávkach 1,5 a 6,4% pre SF, resp. PCE. Cementová zmes č.5 bola pripravená spoločným mletím portlandského slinku, sadrovca, granulovanej vysokopecnej trosky a komplexnej prímesi v štandardnom guľovom mlyne po dobu 2 hodín v podieloch uvedených v tabuľke 13. Stredná veľkosť častíc (D5o) mletej cementovej zmesi, normálna konzistencia a počiatočné a konečné časy tuhnutia sú uvedené v tabuľke 13 a 1-, 2-, 7-, 28 a 90 - dňové pevnosti v tlaku a ohybe mált skúšaných pri v/c pomere 0,4 (v/c - pomer voda/cement) sú uvedené v tabuľke 14.The individual components of the complex admixture, the individual components of the Portland cement were dosed separately into the mill and subsequently ground together. Separate dosing and co-milling were performed using an industrial grinding unit consisting of two ball mills (pre-grinding and fine grinding) and a separator. In this case, the complex admixture was not premixed; so that all ingredients were dosed separately: the siliceous drift was delivered directly to the mill inlet for final grinding, and the liquid PCE superplasticizer was dosed on top of the raw materials into the inlet mill mill inlet. Other materials were supplied using existing dispensing and delivery systems. In order to perform mechanical-chemical activation, silica fume and PAE admixture were added and milled together with the other ingredients (added in the range of 6.4 to 8.4% for SF and 1.4 to 1.9% for PCE) at target doses of 1.5 and 6.4% for SF, respectively. PCE. Cement mixture # 5 was prepared by co-grinding Portland clinker, gypsum, granulated blast furnace slag and complex admixture in a standard ball mill for 2 hours in proportions listed in Table 13. Mean particle size (D 5 o) of ground cement mixture, normal consistency and Initial and final setting times are given in Tables 13 and 1-, 2-, 7-, 28 and 90-day compressive and flexural strengths of mortars tested at the v / c ratio of 0.4 (v / c - water / cement ratio) are shown in Table 14.

Tabuľka 13 Podiely cementových materiálov a jemnosť (D50), normálna konzistencia, počiatočnné a konečné časy tuhnutia vyvinutého cementu.Table 13 Proportions of cementitious materials and fineness (D 50 ), normal consistency, initial and final setting times of developed cement.

Slinok clinker Sadrovec gypsum SF SF PLE PLE D50 D50 NC NC IST GO FST FST % hm % wt % hm. % wt. % hm. % wt. % hm. % wt. pm pm % % min. min. min. min. Ref. Ref. 93.60 93.60 6.40 6:40 - - - - 10.13 10:13 30.5 30.5 190 190 265 265 č. 6 no. 6 83.13 83.13 6.91 6.91 8.33 8:33 1.62 1.62 9.85 9.85 19.6 19.6 114 114 189 189

NC - normálna konzistencia a IST - počiatočný čas tuhnutia a FST konečný čas tuhnutia: Ref. - referenčná zmes na porovnanie; PLE - superplastifikátor na báze modifikovaných polykarboxylátových polymérovNC - normal consistency and IST - initial setting time and FST final setting time: Ref. - reference mixture for comparison; PLE - superplasticizer based on modified polycarboxylate polymers

Tabuľka 14 Pevnosť v tlaku a ohybe po 1-, 2-, 7-, 28- a 90-tich dňoch.Table 14 Compressive and flexural strength after 1-, 2-, 7-, 28- and 90-days.

pevnosť MPa MPa strength 1 deň 1 day 2 dni 2 days 7 dní 7 days 28 dní 28 days 90 dní 90 days Flex. Flex. Com pr- com PR- Flex. Flex. Com pr- com PR- Flex. Flex. Com pr. com pr. Flex. Flex. Com pr. com pr. Flex. Flex. Comp r. Comp r. Ref. Ref. 5.4 5.4 30.2 30.2 7.5 7.5 41.9 41.9 9.6 9.6 57.9 57.9 9.4 9.4 70.4 70.4 8.7 8.7 73.8 73.8 č. 6 no. 6 6,5 6.5 36.0 36.0 8.8 8.8 48.1 48.1 11.3 11.3 68.6 68.6 10.4 10.4 84.6 84.6 12.8 12.8 89.2 89.2

Flex.- pevnosť v ohybe; Compr. - pevnosť v tlakuFlex.- flexural strength; Compr. - compressive strength

Príklad 7Example 7

Príklad ukazuje účinok komplexnej prímesi, cementovú zmes a kvalitatívne vlastnosti vyvinutého cementu. Komplexná prímes bola pripravená predmiešaním a granuláciou kremičitého úletu a mlecích prísad na báze modifikovaných polyakrylátových polymérov (PAP) v laboratórnom miešači po dobu 10 minút. Cementová zmes č.7 bola pripravená spoločným mletím portlandského slinku, sadrovca, granulovanej vysokopecnej trosky a komplexnej prímesi v štandardnom guľovom mlyne po dobu 2 hodín v podieloch uvedených v tabuľke 15. Stredná veľkosť častíc (D5o) mletého cementu, normálna konzistencia a počiatočné a konečné časy tuhnutia sú uvedené v tabuľke 15 a 1-, 2-, 7-, 28 a 90 - dňové pevnosti v tlaku a ohybe mált skúšaných pri v/c pomere 0,4 (v/c - pomer voda/cement) sú uvedené v tabuľkeThe example shows the effect of complex admixture, the cement mix and the qualitative properties of the developed cement. The complex admixture was prepared by premixing and granulating the silica particulate and grinding ingredients based on modified polyacrylate polymers (PAP) in a laboratory mixer for 10 minutes. Cement mixture # 7 was prepared by co-grinding Portland clinker, gypsum, granulated blast furnace slag and complex admixture in a standard ball mill for 2 hours in proportions listed in Table 15. Mean particle size (D 5 o) of ground cement, normal consistency and initial and the final setting times are given in Tables 15 and 1-, 2-, 7-, 28 and 90-day compressive and flexural strengths of the mortars tested at the v / c ratio of 0.4 (v / c - water / cement ratio) are listed in the table

16.16th

Tabuľka 15 Podiely cementových materiálov a jemnosť (D5o), normálna konzistencia, počiatočnné a konečné časy tuhnutia vyvinutého cementu.Table 15 Proportions of cementitious materials and fineness (D 5 o), normal consistency, initial and final setting times of developed cement.

Slinok clinker Sadrovec gypsum SF SF PCE PCE D50 D50 NC NC IST GO FST FST % hm. % wt. % hm. % wt. % hm. % wt. % hm. % wt. pm pm % % min. min. min. min. Ref. Ref. 93.60 93.60 6.40 6:40 - - - - 10,13 10.13 30.5 30.5 190 190 265 265 č. 7 no. 7 88.00 88.00 6.00 6:00 5.84 5.84 0.16 12:16 12.26 12:26 22.9 22.9 110 110 186 186

NC - normálna konzistencia a IST - počiatočný čas tuhnutia a FST konečný čas tuhnutia; Ref. - referenčná zmes na porovnanie; PCE - superplastifikátor na báze modifikovaných polyakrylátových polymérovNC - normal consistency and IST - initial setting time and FST final setting time; Ref. - reference mixture for comparison; PCE - superplasticizer based on modified polyacrylate polymers

Tabuľka 16 Pevnosť v tlaku a ohybe po 1-, 2-, 7-, 28- a 90-tich dňoch.Table 16 Compressive and flexural strength after 1-, 2-, 7-, 28- and 90-days.

pevnosť MPa MPa strength 1 deň 1 day 2 dni 2 days 7 dní 7 days 28 dní 28 days 90 dní 90 days Flex. Flex. Com pr. com pr. Flex. Flex. Com pr. com pr. Flex. Flex. Com pr. com pr. Flex. Flex. Com pr. com pr. Flex. Flex. Comp r. Comp r. Ref. Ref. 5.4 5.4 30.2 30.2 7.5 7.5 41.9 41.9 9.6 9.6 57.9 57.9 9.4 9.4 70.4 70.4 8.7 8.7 73.8 73.8 č. 7 no. 7 6.0 6.0 34.8 34.8 8.6 8.6 45.3 45.3 11.4 11.4 65.0 65.0 12.6 12.6 82.7 82.7 13.8 13.8 91.6 91.6

Flex.- pevnosť v ohybe; Compr. - pevnosť v tlakuFlex.- flexural strength; Compr. - compressive strength

Uvedené príklady sú len ilustratívne a nezahŕňajú všetky možné typy komplexných prímesi, cementové a betónové zmesi a kvalitatívne vlastnosti vyvinutých materiálov.The examples given are illustrative only and do not include all possible types of complex admixtures, cement and concrete mixtures and the qualities of the materials developed.

Priemyselná využiteľnosťIndustrial usability

Vyvinuté cementové zmesi vykazujú vysoké skoré pevnosti a veľmi vysoké konečné pevnosti, excelentnú trvácnosť a odolnosť voči korózii, zlepšenú húževnatosť a deformačné vlastnosti; naviac môžu byť realizované zlepšená odolnosť, žiadne/malé zmršťovanie, nízka teplotná rozťažnosť, a znížené vytváranie mikro trhlín.The developed cement mixtures exhibit high early strengths and very high final strengths, excellent durability and corrosion resistance, improved toughness and deformation properties; in addition, improved resistance, no / low shrinkage, low thermal expansion, and reduced micro crack formation can be realized.

Navrhovaná cementová zmes a komplexné prímesi sú vhodné na použitie v bežnom a ťažkom betóne v triedach pevnosti v tlaku počínajúc od C30/37, a sú účinnejšie v triedach betónu od C45/55. Navrhovaná cementová zmes je veľmi vhodná na použitie vo vysoko pevnostnom betóne a ultra vysoko pevnostnom betóne podľa tabuľky 1, ako aj širokom spektre vláknom vystužených kompozitov.The proposed cementitious compound and complex admixtures are suitable for use in conventional and heavy concrete in compression strength classes starting from C30 / 37, and are more effective in concrete classes from C45 / 55. The proposed cementitious compound is very suitable for use in high strength concrete and ultra high strength concrete according to Table 1, as well as a wide range of fiber reinforced composites.

Navrhovaná cementová zmes je tiež vhodná na použitie v ľahkom betóne v triedach pevnosti v tlaku počínajúc od LC 30/33, a je účinnejšia v triedach betónu od LC 45/50.The proposed cementitious compound is also suitable for use in lightweight concrete in compression strength classes starting from LC 30/33, and is more effective in concrete classes from LC 45/50.

Vysoko výkonný betón vyrobený z vysoko výkonného cementu je možné použiť na výškových budovách, prefabrikovaných vystužených betónových prvkoch, letiskových dráhach, mostoch, vodných a pozemných stavbách, tuneloch, parkovacích podlažiach, v striekanom betóne a pri stavebných opravách, betóne aplikovanom pod vodou, a špeciálnych podlahách a veľa ďalších špeciálnych aplikáciách ako sú stavby v oblastiach zemetrasení, nádobách pre jadrový a nebezpečný odpad.High-performance concrete made of high-performance cement can be used on high-rise buildings, prefabricated reinforced concrete elements, airport runways, bridges, water and ground construction, tunnels, parking floors, sprayed concrete and construction repairs, underwater concrete, and specialty floors and many other special applications such as earthquake structures, nuclear and hazardous waste containers.

Claims (16)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Spôsob výroby komplexnej prímesi a cementovej zmesi vyznačujúci sa tým, že minerálna zložka je kombinovaná s vodným roztokom povrchovo aktívnej zložky (povrchového činidla) pričom takto vytvorená komplexná prímes sa kombinuje so zložkami portlandského cementu v pomere cementová zložka ku komplexnej prímesi približne 10000:1 až 1:10.A process for producing a complex admixture and a cementitious composition, characterized in that the mineral component is combined with an aqueous solution of a surfactant (surfactant), wherein the complex admixture thus formed is combined with the Portland cement components in a cement to complex admixture ratio of about 10000: 1 to 1:10. 2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že kombinovanie komplexnej prímesi a zložky portlandského cementu sa uskutočňuje miešaním alebo mletím.Method according to claim 1, characterized in that the combination of the complex admixture and the Portland cement component is carried out by mixing or grinding. 3. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že kombinovanie zložiek komplexnej prímesi a zložky portlandského cementu sa uskutočňuje spoločným mletím, ktoré obsahuje samostatné dávkovanie jednotlivých zložiek a ich následné spoločné mletie.Method according to claim 1, characterized in that the combination of the complex admixture components and the Portland cement component is carried out by co-milling, which comprises separate dosing of the individual components and their subsequent co-milling. 4. Spôsob podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že zložka portlandského cementu obsahuje aspoň jeden zo slinkov: portlandský slinok obsahujúci jednu alebo viac kombinácií kalcium silikátov a/alebo kalcium aluminátov a/alebo jeden alebo viac druhov kalcium sulfátu; cementy: portlandský cement, cement so so stredným vývojom tepla pri tuhnutí, cement s vysokou skorou pevnosťou, cement s nízkym hydratačným teplom, síranovzdorný cement, biely portlandský cement, zmesový cement, portlandský troskový cement, portlandský puzolánový cement, expanzívny cement, vysoko hlinitanový cement, belitický cement, alitický cement, a/alebo cement pre ropné vrty.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the Portland cement component comprises at least one of the clinkers: a Portland clinker comprising one or more combinations of calcium silicates and / or calcium aluminates and / or one or more kinds of calcium sulfate; cements: Portland cement, medium heat setting solidification, high early strength cement, low hydration heat cement, sulphate resistant cement, white Portland cement, mixed cement, Portland slag cement, Portland pozzolanic cement, expansion cement, high aluminous cement , belitic cement, alitic cement, and / or oil well cement. 5. Spôsob podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že, uvedená minerálna zložka je vybraná zo skupiny zahŕňajúcej: materiály typu portlandského cementu portlandský slinok obsahujúci jednu alebo viac kombinácií kalcium silikátov a/alebo kalcium aluminátov a jeden alebo viac druhov kalcium sulfátu; portlandský cement; cement so so stredným vývojom tepla pri tuhnutí; cement s vysokou skorou pevnosťou; cement s nízkym hydratačným teplom; síranovzdorný cement; biely portlandský cement; zmesový cement; portlandský troskový cement; portlandský puzolánový cement; expanzívny cement; vysoko hlinitanový cement; belitický cement; alitický cement; cementy pre ropné vrty; jednu alebo viac kombinácií kalcium silikátov a/alebo kalcium aluminátov; jeden alebo viac druhov klacium sulfátu; portlandský cement; nano materiály; reaktívne prášky na báze SiO2.Method according to claim 1 or 2, characterized in that said mineral component is selected from the group consisting of: Portland cement type Portland cement clinker comprising one or more combinations of calcium silicates and / or calcium aluminates and one or more kinds of calcium sulfate; Portland cement; cement with moderate heat development at solidification; high early strength cement; low hydration heat cement; sulphate resistant cement; white Portland cement; mixed cement; Portland slag cement; Portland pozzolanic cement; expansive cement; high aluminous cement; belitic cement; alitic cement; cements for oil wells; one or more combinations of calcium silicates and / or calcium aluminates; one or more species of klacium sulfate; Portland cement; nano materials; reactive powders based on SiO 2 . 6. Spôsob podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že nano materiály sú je vybrané zo skupiny zahŕňajúcej: nano SiO2, nano TiO2, nano SnO2, nano Fe2C>3, nano AI2O3, nano Zr2O3l nano ZrO2) nano CaCO3t nano MgCO2, nano CaMg(CO3)2, nano FeCO3l nano BaSO4; nano íl; uhlíkové alebo hlinitokremičité nanotrubičky/nanovlákno; nano cement /nano C-S-H; a/alebo zmesi a/alebo zlúčeniny.6. The method according to claim 5, characterized in that the nano material is selected from the group consisting of: nano-SiO2, nano TiO2, SnO2 nano, nano Fe 2 C> 3, nano-Al 2 O 3, Zr 2 O nano 3 l nano ZrO 2) nano CaCO 3t nano MgCO 2 , nano CaMg (CO 3 ) 2 , nano FeCO 3 nano BaSO 4 ; nano clay; carbon or aluminosilicate nanotubes / nanofiber; nano cement / nano CSH; and / or mixtures and / or compounds. 7. Spôsob podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že reaktívne prášky na báze SiO2 je jemný alkalický reagujúci nekryštalický oxid kremičitý obsahujúci materiál, vybraný zo skupiny zahŕňajúcej popolček (napr. kremičitý alebo vápenatý), fluidný popolček, popolček z odpadových kalov, popolček z buničiny, popol z ryžových otrúb, zeolit, kremičitý úlet, drvené sklo (vrátane odpadového skla z kontajnerových okien, optických vlákien/káblov, Pirex), trosku (z oblúkových pecí, vysokopecnú a panvovú), bentonit, aktivovaný kaolín, metakaolín, íl, slieň, montmorillonit, tepelne aktivovaný íl, slieň a diatomit.A process according to claim 5, wherein the reactive powders based on SiO 2 are a fine alkaline reacting non-crystalline silica comprising a material selected from the group consisting of fly ash (e.g. silica or calcium), fluid fly ash, sludge fly ash, fly ash. pulp, rice bran ash, zeolite, silica flakes, crushed glass (including container glass, optical fiber / cable waste, Pirex), slag (blast furnace, blast furnace and ladle), bentonite, activated kaolin, metakaolin, clay, marl, montmorillonite, thermally activated clay, marl and diatomite. 8. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým,že zložka povrchového činidla je superplastifikátor, prímes na znižovanie obsahu vody a/alebo širokospektrálna prímes na znižovanie obsahu vody, vybraná zo skupiny zahŕňajúcej lignosulfonáty, sulfonovaný melamín formaldehyd, sulfonovaný naftalén formaldehyd, karboxylované polyméry, polyakrylátové polyméry, polykarboxylátové polyméry, polyméry s polyoxyetylén/polyéter reťazcom, kopolyméry, oligoméry, étery a syntetické povrchovo aktívne polyméry so zmiešanou funkčnosťou a ich zmesi.The method of claim 1, wherein the surfactant component is a superplasticizer, a water reducing agent and / or a broad spectrum water reducing agent selected from the group consisting of lignosulfonates, sulfonated melamine formaldehyde, sulfonated naphthalene formaldehyde, carboxylated polymers, polyacrylate polymers, polycarboxylate polymers, polyoxyethylene / polyether chain polymers, copolymers, oligomers, ethers, and mixed functional surfactant polymers, and mixtures thereof. 9. Spôsob podľa nároku 1 až 8, vyznačujúci sa tým, že hmotnostný pomer minerálnej zložky k povrchovo aktívnej zložke je od približne 1:1000 do 1000:1.The method of claims 1 to 8, wherein the weight ratio of the mineral component to the surfactant is from about 1: 1000 to 1000: 1. 10. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že zložka portlandského cementu ďalej zahŕňa minerálne prísady alebo doplnkové cementové zložky.The method of claim 2, wherein the Portland cement component further comprises mineral additives or supplementary cement components. 11. Spôsob podľa nároku 10, vyznačujúci sa tým, že minerálne prísady alebo doplnkové cementové zložky sú vybrané zo skupiny zahŕňajúcej puzolány, sopečné sklá, zeolit, diatomit, perlit, tuf, pemzu, prírodný piesok, kremeň, bazalt, mramor, vápenec, slieň, pálenú gaize, pálený íl, pálenú bridlicu, popol z ryžových šupiek, popol z odpadových kalov, popol z buničiny, aktivovaný kaolín, metakaolín, bentonit, íl, tepelne aktivovaný íl, granulovanú vysokopecnú trosku, vzduchom chladenú trosku, oceliarenskú trosku, panvovú trosku, neželezitú trosku, popolček (napr. kremičitý alebo vápenatý), fluidný popolček, kremičitý úlet, katalyzátorový a kamencový odpad, sklenú drvinu, drvené sklo (vrátane odpadového skla z kontajnerových okien, optických vlákien/káblov, Pirex), trosku (vrátane trosky z oblúkových pecí, vysokopecnej a panvovej), keramické črepiny a rôzne formy kalcium sulfátu/sadrovca.Method according to claim 10, characterized in that the mineral additives or additional cementitious components are selected from the group consisting of pozzolans, volcanic glass, zeolite, diatomite, perlite, tuff, pumice stone, natural sand, quartz, basalt, marble, limestone, marl , burnt gaize, burnt clay, burnt slate, rice husk ash, waste sludge ash, pulp ash, activated kaolin, metakaolin, bentonite, clay, thermally activated clay, granulated blast furnace slag, air-cooled slag, steel slag , non-ferrous slag, fly ash (eg silica or calcium), fluid fly ash, silica drift, catalyst and alum waste, glass pulp, crushed glass (including container glass, optical fiber / cable waste, Pirex), slag (including slag) arc furnaces, blast furnaces and ladles), ceramic shards and various forms of calcium sulfate / gypsum. 12.Spôsob podľa nároku 10, vyznačujúci sa tým, že hmotnostný pomer minerálnej prísady alebo doplnkových cementových zložiek k uvedenej zložke portlandského cementuje od približne 100:1 do približne 1:100.The method of claim 10, wherein the weight ratio of the mineral additive or the additional cementitious components to said Portland cement component is from about 100: 1 to about 1: 100. 13. Spôsob podľa nárokov 2 a 10, vyznačujúci sa tým, že mletie obsahuje samostatné mletie zložky portlandského cementu a minerálnych prísad a/alebo následné spoločné mletie alebo miešanie so zložkami komplexnej prímesi.Method according to claims 2 and 10, characterized in that the grinding comprises separate grinding of the Portland cement component and the mineral additives and / or the subsequent grinding or mixing with the components of the complex admixture. 14. Spôsob podľa nároku 2 a 13, vyznačujúci sa tým, že mletie, miešanie alebo spoločné miešanie je uskutočňované konvenčnými miešačmi, vysokootáčkovými miešačmi, vibračnými miešačmi alebo mlynmi, planétovými mlynmi, elektroiskrovými mlynmi, nárazovými mlynmi, vzduchovými prúdovými miešačmi alebo mlynmi, guľovými mlynmi, a bubnovými guľovými mlynmi.Method according to claims 2 and 13, characterized in that the grinding, mixing or mixed mixing is carried out by conventional mixers, high-speed mixers, vibrating mixers or mills, planetary mills, electro-spark mills, impact mills, air jet mixers or mills, ball mills , and drum ball mills. 15. Betón, malta, injektážna malta, vláknom vystužený cementový kompozit a zmes portlandského cementu vyrobená spôsobom podľa predchádzajúcich nárokov.Concrete, mortar, grout, fiber reinforced cementitious composite and Portland cement blend produced by the method of the preceding claims. 16. Spôsob podľa nároku 15, kde Betón, malta, injektážna maltaa zmes portlandského cementu sú vyrobené suchým miešaním, alebo miešaním s vodou cementu podľa nároku 1 až 14 s rôznym kamenivom a vláknami, a následnou úpravou materiálov v rozsahu teplôt od -5 do 300 °C a vlhkostných podmienkach od 0 do 100 %RH vrátane namáčania, rosenia, naparovania, sušenia, autoklávovania, atď.The method according to claim 15, wherein the concrete, mortar, grout and Portland cement mixture are produced by dry mixing or by mixing with cement water according to claims 1 to 14 with different aggregates and fibers, and subsequently treating materials in the temperature range from -5 to 300 ° C and humidity conditions from 0 to 100% RH including soaking, dew, steaming, drying, autoclaving, etc.
SK50062-2012A 2012-12-27 2012-12-27 Method for cement production and concrete mixture made by the method SK288420B6 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SK50062-2012A SK288420B6 (en) 2012-12-27 2012-12-27 Method for cement production and concrete mixture made by the method
DE201310114824 DE102013114824A1 (en) 2012-12-27 2013-12-23 Preparing a complex mixture and cement composition, comprises combining a mineral component with an aqueous solution of a surface active surfactant component (wetting agent) to form the complex mixture with a Portland cement component

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SK50062-2012A SK288420B6 (en) 2012-12-27 2012-12-27 Method for cement production and concrete mixture made by the method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK500622012A3 true SK500622012A3 (en) 2014-07-02
SK288420B6 SK288420B6 (en) 2016-11-02

Family

ID=50928601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK50062-2012A SK288420B6 (en) 2012-12-27 2012-12-27 Method for cement production and concrete mixture made by the method

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102013114824A1 (en)
SK (1) SK288420B6 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105753432A (en) * 2016-01-26 2016-07-13 柳州市力万科技有限公司 Method for processing sandwich plates for portable houses
CN108358481A (en) * 2018-03-06 2018-08-03 济南大学 A kind of weathering fine sand batholith cement and preparation method thereof
US10589238B2 (en) 2016-03-14 2020-03-17 Schlumberger Technology Corporation Mixing system for cement and fluids
CN111960769A (en) * 2020-08-25 2020-11-20 岑儒湛 Novel nano modified high-strength concrete
CN112537930A (en) * 2020-12-08 2021-03-23 廊坊市泽龙混凝土有限公司 Ultrahigh-strength concrete and preparation method thereof
CN112919484A (en) * 2021-04-25 2021-06-08 西南科技大学 Magnesium silicate prepared by taking quartz sand as siliceous raw material and method thereof
CN115504700A (en) * 2022-09-29 2022-12-23 西南石油大学 Preparation method of oil well cement expanding agent
CN114890699B (en) * 2022-06-10 2023-10-03 四川方大新型建材科技开发有限责任公司 Cementing material prepared from fluorogypsum and preparation method thereof
CN117229012A (en) * 2023-11-10 2023-12-15 北京工业大学 Non-alkali excitation type steel slag cementing material and preparation method thereof

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105000830B (en) * 2015-04-22 2018-05-22 南京航空航天大学 A kind of double intumescent filler mortars
DE102016108584A1 (en) 2016-05-10 2017-11-16 Duktus (Production) Gmbh Pipe and method of making a pipe
CN106142293B (en) * 2016-06-28 2018-07-06 四川点石玄武纤维科技有限公司 A kind of preparation method of underground pipe gallery
EP3548447B1 (en) 2016-12-05 2021-04-14 Art Carbon International AG Construction material composition comprising carbon nanotubes and method for the preparation thereof
CN107935467B (en) * 2017-11-14 2020-10-13 青海平兴建设集团有限公司 Straw fiber water-permeable concrete and preparation method thereof
CN108793864A (en) * 2018-05-21 2018-11-13 成都建工预筑科技有限公司 Steel fiber reinforced concrete for manufacturing assembly concrete component
DE102019103763A1 (en) * 2019-02-14 2020-08-20 Universität Kassel Concrete mix to form an ultra-high-strength lightweight concrete
CN110436860A (en) * 2019-08-28 2019-11-12 北京莱恩斯新材料科技有限公司 A kind of High-belite Cement facing mortar and its preparation method and application
CN110550909B (en) * 2019-09-24 2020-08-21 亮美(廊坊)节能科技有限公司 High-strength heat insulation material
CN111153627A (en) * 2020-01-03 2020-05-15 同济大学 Anti-mud additive suitable for machine-made sand concrete and compounding method thereof
CN111719682B (en) * 2020-05-29 2021-10-08 云浮市信安达环保科技有限公司 Oily sewage pipeline cleaning device based on thermal type
CN112279552A (en) * 2020-11-05 2021-01-29 南京永能新材料有限公司 Grinding aid special for conductive cement and preparation method and application thereof
CN112707660B (en) * 2020-12-26 2022-05-24 黑河关鸟河水泥有限责任公司 Preparation method of composite portland cement
CN112960932B (en) * 2021-02-25 2022-08-30 中国石油大学(华东) Oil well cement nano material, preparation method thereof and cement slurry mixing water
CN113248171B (en) * 2021-05-12 2023-04-25 安徽建筑大学 Preparation method of high-performance polycarboxylate superplasticizer
CN113387641A (en) * 2021-06-03 2021-09-14 中国十七冶集团有限公司 Stable composite geopolymer cementing material and preparation method thereof
CN113998969B (en) * 2021-10-20 2023-03-24 南京工业大学 High-sulfur steel slag solid waste cementing material and preparation method thereof
CN116553871B (en) * 2023-05-11 2023-11-10 苏州太湖中法环境技术有限公司 Nano silicon dioxide modified sludge peat cement material, preparation method and application

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU7795298A (en) 1997-05-26 1998-12-30 Konstantin Sobolev Complex admixture and method of cement based materials production
SE524154C2 (en) 2002-11-07 2004-07-06 Procedo Entpr Ets Process for producing mixed cement with reducing carbon dioxide emissions

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105753432A (en) * 2016-01-26 2016-07-13 柳州市力万科技有限公司 Method for processing sandwich plates for portable houses
US10589238B2 (en) 2016-03-14 2020-03-17 Schlumberger Technology Corporation Mixing system for cement and fluids
CN108358481A (en) * 2018-03-06 2018-08-03 济南大学 A kind of weathering fine sand batholith cement and preparation method thereof
CN108358481B (en) * 2018-03-06 2020-12-29 济南大学 Weathered fine sand rock-based cement and preparation method thereof
CN111960769A (en) * 2020-08-25 2020-11-20 岑儒湛 Novel nano modified high-strength concrete
CN112537930B (en) * 2020-12-08 2022-05-31 廊坊市泽龙混凝土有限公司 Ultrahigh-strength concrete and preparation method thereof
CN112537930A (en) * 2020-12-08 2021-03-23 廊坊市泽龙混凝土有限公司 Ultrahigh-strength concrete and preparation method thereof
CN112919484A (en) * 2021-04-25 2021-06-08 西南科技大学 Magnesium silicate prepared by taking quartz sand as siliceous raw material and method thereof
CN114890699B (en) * 2022-06-10 2023-10-03 四川方大新型建材科技开发有限责任公司 Cementing material prepared from fluorogypsum and preparation method thereof
CN115504700A (en) * 2022-09-29 2022-12-23 西南石油大学 Preparation method of oil well cement expanding agent
CN115504700B (en) * 2022-09-29 2023-06-27 西南石油大学 Preparation method of oil well cement expanding agent
CN117229012A (en) * 2023-11-10 2023-12-15 北京工业大学 Non-alkali excitation type steel slag cementing material and preparation method thereof
CN117229012B (en) * 2023-11-10 2024-01-30 北京工业大学 Non-alkali excitation type steel slag cementing material and preparation method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
DE102013114824A1 (en) 2014-07-03
SK288420B6 (en) 2016-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SK500622012A3 (en) Method for cement production and concrete mixture made by the method
Zeyad et al. Production of geopolymer concrete by utilizing volcanic pumice dust
Gencel et al. Effect of waste marble powder and rice husk ash on the microstructural, physico-mechanical and transport properties of foam concretes exposed to high temperatures and freeze–thaw cycles
Klyuev et al. The micro silicon additive effects on the fine-grassed concrete properties for 3-D additive technologies
US11787742B2 (en) Manufactured natural pozzolan, improved manufactured natural pozzolan-based cement and method of making and using same
Rashad Properties of alkali-activated fly ash concrete blended with slag
Sata et al. Resistance of lignite bottom ash geopolymer mortar to sulfate and sulfuric acid attack
He et al. Effect of wollastonite microfibers as cement replacement on the properties of cementitious composites: A review
Lorca et al. Microconcrete with partial replacement of Portland cement by fly ash and hydrated lime addition
CA2731199A1 (en) Aqueous formulations
Rashad et al. Valorization of sugar beet waste as an additive for fly ash geopolymer cement cured at room temperature
de Matos et al. Rheological and hydration behaviour of cement pastes containing porcelain polishing residue and different water-reducing admixtures
Tanash et al. Potential of recycled powder from clay Brick, sanitary Ware, and concrete waste as a cement substitute for Concrete: An overview
Abdullah et al. Some properties of concrete containing waste brick as partial replacement of coarse aggregate and addition of nano brick powder
Öztürk et al. Performance of eco-friendly fly ash-based geopolymer mortars with stone-cutting waste
Tawfik et al. Hybrid effect of nanosilica and metakaolin on mechanical properties of cement mortar
Kumar et al. Experimental study on strength properties of metakaolin and GGBS based geopolymer concrete
Reig et al. Reutilization of Ceramic Waste as Supplementary Cementitious Material
JP5688069B2 (en) Cement composition, mortar or concrete using the same
Tang et al. Study on mechanical properties and microstructure of aluminate cement-based materials incorporating recycled brick powder after exposure to elevated temperatures
JP5193651B2 (en) Method for adjusting cement composition and method for producing mortar or concrete
RU2373163C1 (en) Cement of low water demand and method of its production
Sobol et al. Effect of mineral additives on structure and properties of concrete for pavements
Brake et al. Increasing compressive strength of recycled aggregate concrete using high fineness bottom ash blended cement
Verma et al. Experimental analysis of metakaolin based cement concrete prepared with rock sand filler material