UA49948C2

UA49948C2 - Binder

Info

Publication number: UA49948C2
Application number: UA99105584A
Authority: UA
Inventors: Едуард Єрвандович Мовсєсов; Эдуард Ервандович Мовсесов; Любов Петрівна Сєдова; Любовь Петровна Седова; Костянтин Едуардович Мовсєсов; Константин Эдуардович Мовсесов; Михайло Борисович Столяр; Михаил Борисович Столяр; Анатолій Саватійович Мальцев; Анатолий Савватиевич Мальцев; Анатолій Борисович Златковський; Анатолий Борисович Златковский; Анатолій Йосипович Здоров; Леонід Львович Польский; Василь Васильович Трушко; Надія Іванівна Телятникова; Надежда Ивановна Телятникова
Original assignee: Відкрите Акціонерне Товариство "Миколаївський Глиноземний Завод"; Открытое акционерное общество "Николаевский глиноземный завод"
Priority date: 1999-10-13
Filing date: 1999-10-13
Publication date: 2002-10-15

Abstract

A binder contains 70 - 80 mass % of the Portland cement clinker, 3 - 5 mass % of a gypsum, and the rest — an additive. In order to increase the binder strength at the early stages as the additive a mixture of the red slam and the causticizing slam in correlation of 20:1 is used.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід стосується галузі будівельних матеріалів, а саме сировинних сумішів для виробництва в'яжучих. 2 У сучасному виробництві в'яжучих широко використовують активні природні або штучні добавки, які вводять у в'яжуче для поліпшення його властивостей та надання спеціальних якостей. Активність мінеральних добавок, тобто здатність зв'язувати гідрат оксиду кальцію в присутності води за звичайних температур, зумовлена вмістом в них речовини, що знаходиться в хімічно активній формі.The invention relates to the field of construction materials, namely raw material mixtures for the production of binders. 2 In the modern production of binders, active natural or artificial additives are widely used, which are introduced into the binder to improve its properties and provide special qualities. The activity of mineral additives, that is, the ability to bind calcium oxide hydrate in the presence of water at normal temperatures, is determined by the content of a substance in them that is in a chemically active form.

Відомо "В'яжуче", а.с. Мо897743 від 21.04.80р., 2048 7/54, яке містить портландцементний клінкер, гіпс і добавку, в якості якої використований відход виробництва титану, що термоопрацьований сірчанокислим методом. Це рішення визначено нами у якості прототипа.It is known "Vyazhuche", a.s. Mo897743 dated 04/21/80, 2048 7/54, which contains portland cement clinker, gypsum and an additive, as the waste of titanium production, which is heat-treated by the sulfuric acid method, is used. We defined this solution as a prototype.

Використання в якості добавки багатокомпонентної системи, що містить крім основних складових сульфат-іон, викликає нестійкий склад в'яжучого, а через низький вміст оксиду алюмінію подовжуються строки схоплювання цементу. Наявність сульфат-іону негативно відбивається на характеристиках міцності, в тому числі 19 знижує корозієстійкість, а також не забезпечується висока активність цементу в ранні строки твердіння.The use of a multicomponent system as an additive, which contains, in addition to the main components, sulfate ion, causes an unstable composition of the binder, and due to the low content of aluminum oxide, the cement setting time is extended. The presence of sulfate ion negatively affects the strength characteristics, including 19 reduces corrosion resistance, and also does not ensure high activity of cement in the early stages of hardening.

В основу винаходу поставлено задачу підвищення міцності в'яжучого в ранні строки схоплювання шляхом підвищення вмісту у в'яжучому вільного оксиду кальцію, оксиду алюмінію та заліза за рахунок використання комплексної добавки.The invention is based on the task of increasing the strength of the binder in the early stages of setting by increasing the content of free calcium oxide, aluminum oxide, and iron in the binder through the use of a complex additive.

Поставлена задача досягається за рахунок того, що у відомому в'яжучому, яке містить портланддементний клінкер, гіпс і добавку, в якості добавки використовують суміш червоного шламу та шламу каустифікації у співвідношенні 20:11 за слідуючим вмістом компонентів в'яжучого, мас.9Уо: портландцементний клінкер - 70-80, гіпс - 3-5, суміш червоного шламу та шламу каустифікації -решта.The task is achieved due to the fact that in the known binder, which contains Portland cement clinker, gypsum and an additive, a mixture of red sludge and caustic sludge is used as an additive in the ratio of 20:11 according to the following content of the components of the binder, wt. 9Uo: portland cement clinker - 70-80, gypsum - 3-5, a mixture of red mud and caustic mud - the rest.

Масова частка оксидів у червоному шламі коливається в таких межах: оксид алюмінію - 10-17, оксид заліза - 45-55, оксид кремнію - 2-8, оксид титану - 3-6, оксид кальцію - 4-8, оксид натрію - 2-4, а шлам каустифікації с 29 містить 10-1496 оксиду алюмінію та 40-5095 оксиду кальцію. Ге)The mass fraction of oxides in red mud varies within the following limits: aluminum oxide - 10-17, iron oxide - 45-55, silicon oxide - 2-8, titanium oxide - 3-6, calcium oxide - 4-8, sodium oxide - 2 -4, and the caustic sludge with 29 contains 10-1496 of aluminum oxide and 40-5095 of calcium oxide. Gee)

Використання у якості добавки суміші червоного шламу та шламу каустифікації дозволяє створити надлишок активного оксиду кальцію, підвищити гідравлічну активність суміші та зв'язування вільних оксидів, особливо оксиду кремнію. За рахунок цього здійснюється зміцнення в'яжучого при витримці за часом. Активність оксиду кальцію в суміші червоного шламу та шламу каустифікації, а також його сполук з оксидами натрію та алюмінію со більш висока, тому що вони утворюються в процесі обробки алюмінатного розчину вапняковим молоком, а «І алюмінатний розчин, як усякий електроліт, є модифікуючим реагентом.Using a mixture of red mud and caustic mud as an additive allows creating an excess of active calcium oxide, increasing the hydraulic activity of the mixture and binding of free oxides, especially silicon oxide. Due to this, the binder is strengthened during exposure over time. The activity of calcium oxide in a mixture of red mud and caustic mud, as well as its compounds with sodium and aluminum oxides, is higher, because they are formed in the process of processing the aluminate solution with milk of limestone, and the aluminate solution, like any electrolyte, is a modifying reagent.

Механізм взаємодії складових Червоного шламу та шламу каустифікації з мінералами цементу відбувається о по наступній схемі. При діянні лужної фази шламу відбувається прискорене утворення гідросілікатів кальцію, що Ге») зумовлює ефект самоущільнення структури цементного каменю та відповідно підвищення міцності. 3о Крім того, в наслідок гідратації алюмінатів кальцію створюються гідроалюмінати кальцію, що мають, на З відміну від гідросілікатів, добре виявлену схильність до утворення кристалів. Додатковим фактором у нарощуванні міцності в початкові періоди твердіння є утворення в процесі твердіння чотирьохкальцієвого алюмоферіту також трьохкальціевого гідроалюмінату. «The mechanism of interaction of the components of Red mud and caustic mud with cement minerals occurs according to the following scheme. During the action of the alkaline phase of the sludge, the accelerated formation of calcium hydrosilicates occurs, which causes the effect of self-sealing of the cement stone structure and, accordingly, an increase in strength. 3o In addition, as a result of the hydration of calcium aluminates, calcium hydroaluminates are created, which, unlike hydrosilicates, have a well-known tendency to form crystals. An additional factor in the increase of strength in the initial periods of hardening is the formation during the hardening process of four-calcium aluminoferrite and three-calcium hydroaluminate. "

Приклади. З 70 Для визначення ефективності використання складу в'яжучого, що заявляється, готували шихту шляхом с сумісного помелу всіх компонентів. Помел суміші здійснювали за стандартною методикою в лабораторномуExamples. With 70 To determine the effectiveness of using the claimed binder composition, the charge was prepared by simultaneous grinding of all components. Grinding of the mixture was carried out according to standard methods in the laboratory

Із» млині. Виготовлені в лабораторних умовах в'яжучі були досліджені за ГОСТом 310.4-81. Для визначення порівняльної кінетики твердіння міцність зразків визначалась у віці 3,7 та 28 діб.From" the mill. Binders produced in laboratory conditions were tested according to GOST 310.4-81. To determine the comparative hardening kinetics, the strength of the samples was determined at the age of 3.7 and 28 days.

Співвідношення клінкеру, гіпсу та добавки, а також результати випробувань наведеш в табліці.The ratio of clinker, gypsum and additives, as well as the test results, are listed in the table.

Таблиця щ» я суміші діб. діб (се) Портландце Гіпс Добавка КІ 7 28 КІ 7 28 тб твер, со 5360011; 33) 46 в уй вро лв7900096,006600з38 4,56 о вв! вв 777гве| та ваза ам) іме) 17 - прототипThe table of mixtures of days. days (se) Portland Gypsum Additive KI 7 28 KI 7 28 tb tver, so 5360011; 33) 46 in uy vro lv7900096.006600z38 4.56 o vv! vv 777gve| and vase am) ime) 17 - prototype

Як видно з даних, що приведеш в таблиці, кінетика твердіння цементів з добавкою червоного шламу в суміші бо зі шламом каустифікації, взятих у співвідношенні 20:1, повністю відповідає кінетиці твердіння швидкотвердіючих цементів, оскільки в віці семи діб міцність їх складає 7095 для суміші МоЗ та більше 8095 для сумішів МоМо4,5 від міцності за 28 діб.As can be seen from the data presented in the table, the kinetics of hardening of cements with the addition of red sludge mixed with caustic sludge, taken in a ratio of 20:1, fully corresponds to the kinetics of hardening of fast-hardening cements, since at the age of seven days their strength is 7095 for the MoZ mixture and more than 8095 for MoMo4.5 mixtures from strength in 28 days.

В наступні строки твердіння інтенсивність наростання міцності сповільняється та через 28 діб показники міцності ідентичні звичайному портландцементу. При цьому кращі показники були одержані для в'яжучих, в яких 65 кількість добавки суміші червоного шламу та шламу каустифікації складала 15-2596 при їх співвідношенні 20:11.In the following periods of hardening, the intensity of the increase in strength slows down, and after 28 days, the strength indicators are identical to ordinary Portland cement. At the same time, the best indicators were obtained for binders, in which the amount of additive of the mixture of red mud and caustic mud was 15-2596 with their ratio of 20:11.

Claims

The formula of the invention; I oh, s, oh. A binder that contains Portland cement clinker, gypsum and an additive, which differs in that a mixture of red mud and caustic mud is used as an additive in their mass ratio of 20:11 with this ratio of components, mass.9o: Portland cement clinker 70-80 70 Gypsum 3-5 Addendum of the rest Official bulletin "Industrial property". Book 1 "Inventions, useful models, topographies of integrated 19 microcircuits", 2002, M 10, 15.10.2002. State Department of Intellectual Property of the Ministry of Education and Science of Ukraine. 6) (ee) « (o) (o) « -

with . and? ЧК» se) se) ЧК» IR e) име) 60 b5