Способ получения цемента

СООЭ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 53)5 С 04 В 7(3 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ДЕТЕЛЬСТВУ ВТОРСКОМ(21) (22) (46) (71) 446504 25.07.23.05. Госуда йина тут це оцемен" и Корки всесоюзный нродовательскийомьппленностинский цементный ект ин.С.Цванг,ейко, П.И.Мокин,укошкин нграсс п повышение гидцемента в 28 нением кинети ени теплов первич за сче и с кри ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫГПРИ ГКНТ СССР завод(56) 6-й Международныйхимии цемента, 1-11, кнСтройиздат, 1976, с. 76 Изобретение относится к промьппленности строительных материалов, преимущественно к производству цемента.Целью изобретения является повышение гидравлической активности.Предлагаемый способ получения цемента основан на взаимосвязи содержания БО в цементе в зависимости от микроструктуры клинкера, изменяющей кинетику ранней гидратации и условия формирования первичной структуры цементного камня, что приводит к повышению гидравлической активности в 2.8 сут.Эксперимен тально установлено, чторавлической активностисут обеспечивается измеки ранней гидратации,я и условий формированияуктуры цементного камняаллизации портландита(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕМЕНТА(57) Изобретение относится к промьпп- .ленности строительных материалов,преимущественно к производству цемента. Целью изобретения является повышение гидравлической активности цемента. В предлагаемом способе получения цемента, включающем измельчеииеклинкера с КН=0,82-0,94; п=2,2-2,3и р=1,2-1,4, введение гипса в клинкеросуществляют в заданном количестве,обеспечивающем высокую скорость кристаллизации портландита и тепловыделение при гидратации от 11 до 25 кал/г.Активность цемента составляет 52, 160,5 МПа. 2 табл. при снижении скорости кристаллизации эттрингита. При дальнейшем формировании прочности указанные изменения обеспечивают равномерную кристаллизацию гидратных новообразований без резких переходов от кристаллизации к растворению и снижают концентрацию напряжений в цементном камне.Отклонение параметров количественного содержания гипса и микроструктуры клинкера, не обеспечивающих преимущественную кристаллизацию портландита и тепловыделение при гидратации от 11 до 25 кал(г, приводит к снижению гидравлической активности цемента в 28 сут, Увеличение тепловыделения при гидратации в 1 сут 25 кал(г) приводит к ускорению процесса кристаллизации эттрингита и снижает гидравлическую активность цемента,снижение теплоты гидратации в 1 сут на ве20 4 3 15658личину менее 11 кал/г характеризуетклинкер с пониженной химической активностью клинкерных Фаз и приводитк снижению скорости гидратации и скорости образования гидратных соединений, что также снижает гидравлическуюактивность цементов в 28 сут.Способ осуществляют следующим образом.Отбирают и подвергают измельчениюпробы клинкера с содержанием Са 08менее 1,07 В анализируемых пробахопределяют микроструктуру клинкерас помощью микроскопа с оценкой величины кристаллов алита и белита.15Измельчение клинкеров.осуществляютдо одинаковой удельной поверхности,1=2800-3000 см /г (или одинаковогоостатка на сите 008) .Гипс в пересчете на БО вводят в3исходные пробы клинкера в количестве4,0 , что соответствует максимальному,содержанию БОЗ по ГОСТ 10178-85. Вдальнейшем количество вводимого гипсапоследовательно уменьшается от 4,0.до 1,0/ и подбирается оптимальное егоколичество с учетом микроструктуры,обеспечивающее преимущественную кристаллизацию портландита и тепловыделение при гидратации в первые сутки ЗОтвердения 11-25 кал/г.Одновременно после измельчения отбирают пробы цементов в количестве,20-25 г и осуществляют их затворениеводой при В/Т=1 и температуре 25 С.По методике рентгеноазового анализа определяют интенсивность (1, мм)кристаллизации гидратных Фаз - портандита и эттрингита в 1 сут (или залюбой период гидратации от 5 до 24 ч) 4 ОИнтенсивность кристаллизации эттрингита определяют по дифрактометричес"Ыому максимуму 9,80 А в области углов2 9 =8-10 ф, портландита в . по интенсив. -ности максимума 4,90 А в области 452 8 =17-19 , Сравнение интенсивностей(1) осуществляют относительно кварцеВого эталона, снятого перед началомкаждого анализа.1 5 ОВ табл.1 представлены результатыиспытаний цементов с применением пробы клинкера неотчетливой кристаллизации прй последовательном измененииВО от 4,07 до 1,50 .Из габл.1 следует, что оптимальным для указанной пробы является со,Держание БОз в количестве 1,72/,обеспечивающее повышение активности цемента от 47,2 до 53,2 МПа, Дальнейшее уменьшение содержания БО приводит к значительному снижению активности цемента.В табл,2 приведены результаты испьгганий цементов исходных проб при изменении всех видов микроструктур с содержанием БОЗ=4,07, (пробы 1-4) и оптимально подобранным для них содержанием БОэ (пробы 5-8).Исходные пробы неотчетливой (крис" таллы алита и белита 7-20 мкм), средней (кристаллы алита и белита 20- 30 мкм) и крупной четкой кристаллизации (кристаллы алита и белита 20- 60 мкм) с содержанием БО=4,0 и КН= =0,94-0,82, п=2,2-2,3, р= 1,2-1,4 характеризуются преимущественной кристаллизацией эттрингита (проба 1-3), или низкой кристаллизацией эттрингита в 1 сут (проба 4) при изменении тепловыделения при гидратации от 32 до 26 и 10 кал/г. Гидравлическая актив" ность таких цементов в 28 сут 44,7- 55,3 МПа.После осуществления последовательного подбора БО и проведения аналиЭзов установлено, что уменьшение содержания БО в цементе от 4,0/ (проба 1) до 1,727 (проба 5-1) приводит к повышению интенсивности кристаллизации портландита и снижению тепловыделения от 32 до 25 кал/гЭти изменения способствуют повышению гидравлической активности цемента от 47,2до 53,2 МПа,В пробе 2 средней кристаллизации при изменении содержания БО от 4,0 до 2,953 (проба 6-2) достигается повышение гидравлической активности цемента от 49,6 до 54,7 МПа.В пробе 7-3, составленной из клинкера крупной четкой кристаллизации(проба 3), изменение содержания БОЗот 4,0 до 3,80/ приводит к увеличению интенсивности кристаллизации портландита, повышению тепловыделения от 10 до 13 кал/г и повышению гидравлической активности от 55,3 до 60,5 МПа. В случае клинкеров крупной четкой кристаллизации повышение гидравлической активности цементов взаимосвязано с повьппением количества БО от 2,5 до 4,0/, а для клинкеров неотчетливой или средней кристаллизации повышение гидравлической активности цемента требует снижения содержания БОЗ до величины, обеспечивающей нор1565820 мальные сроки схватывания и равномерность изменения объема образцов.Полученные цементы по известному способу с содержанием 30 в количест-.3 . 5 ве 3,75% и тепловьщелением в 1 сут 35 кал/г с интенсивной кристаллизацией эттрингита на ранних стадиях не превышают по гидравлической активности 49 ИПа. 10 Таким образом, предлагаемый способ получения цемента, предусматривающий повышение гидравлической активности за счет регулирования содержания БО позволяет повысить гидравлическую активность в среднем на 5-" 8 МПа по сравнению с известным. БО, % Интенсивность крис"таллизации гидратныхфаз (1) в 1 сут Проба КН Иикроструктура клинкера(алит и белит7-20 мкм)То же 0,94 0,94 0,94 0,94 2 3 4 5 СредняяНизкаяВысокая Т а б л и ц а 2 1Интенсивность крисПроба КН Теплота гидратации, 1 сут, кал/г А, ИПа Микроструктураклинкера (величина кристалловалита и белита,мкм) таллизации гидратныхфаз (1) в, 1 сут 1 Эттрингит Портландит 0,94 4,0 Высокая Низкая 47,2 32 4 0 Ф 2 0,94 49,6 26 0,94 4,0 Средняя Средняя 55,3 44,7 10 0,82 4,0 Низкая 1, 72 -10 Низкая 0,94 53,2 25 Высокая 2 95 Э(20-40) Формула изобретенияСпособ получения цемента, включаю щий измельчение клинкера с введением гипса в количестве 1,4 мас,% в пересчете на ЫОопределение скорости кристаллизации гндратных фаз и тепловыделения при гидратации в 1 сут, отличающийся тем, что, с целью повышения гидравлической активности цемента за счет регулирова ния содержания ВО , введение гипса в клинкер осуществляют в заданном количестве в зависимости от микроструктуры последнего, обеспечивающем высокую скорость кристаллизации порт" ландита и тепловьщеление при гидратации от 11 до 25 кал/г.Таблица 31 48,1 Средняя 27 49,0 Высокая 25 53,2 Низкая 26 4 1,0