Способ получения минерального вяжущего

(19 (1 ИШ 4 В 02 С 19/00 Щрц Г1 Н ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДГГЕЛЬСТВУ ния высо-,ий квар 1979 ф 1 ф 3. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Научно-исследовательский сектоВсесоюзного ордена Ленина проектноизыскательского и научно-исследовательского института "Гидропроектим. С.Я. Хука(56) Иванов В.Н. Строительные материалы и изделия из кремнистых породКиев: Будивельник, 1978.Основные принципы получекоконцентрированных суспензцевого песка. - Огнеупоры,(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МИНЕРАЛЬНОГО ВЯЖУЩЕГО путем мокрого помола кремнеземсодержащего материала в металлической мельнице с щелочной раз жижающей добавкой, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью упрощения технологии и уменьшений вязкости вяжущего, мокрый помол кремнеземсодержащего материала производят при одностадийной загрузке исходного материала до достижения продуко том помола минимальной 3-20 Е вязкости.1 1204Изобретение относится к строительным материалам, полученным на основеминеральных вяжущих из кремнеземистьм материалов.Целью изобретения является упрощение технологии и уменьшение вязкости вяжущего..Способ осуществляется следующимобразом.Мокрый помол кремнеземсодержащего 1 Оматериала, например песка, производйтся в металлической мельницепри влажности 15-303, 20-80 С с применением щелочной разжижающей добавки (МаСОэ, жидкое стекло и др.) до 15достижения продуктом помола минимальной (3-20 Е) вязкости.Для увеличения интенсивности помола и регулирования свойств вяжущеговозможно применение различных добавок (поверхностно-активных веществ,воздухововлекающих и др.).Мокрый помол кремнеземсодержащего материала в металлической мельнице производится при однократной 25загрузке до достижения продуктомпомола минимальной вязкости без последующего разжижения, В процессеизмельчения происходит постепенноеразжижение продукта помола в результате увеличения его дисперсности идействия щелочной разжижающей добавки. В то же время происходит намолжелеза за счет истирания мелющих тел.Ионы железа обладают сильным коагу 35лирующим действием. На определенномэтапе помола соответствующем мионимальной (3-20 Е) вязкости продуктапомола, раэжижающее действие увеличения дисперсности и щелочной добав 40ки достигает максимального значенияДальнейшее продолжение помола увелиэ+чивает концентрацию ионов Ре , чтоприводит к преобладанию процессе коагуляции над разжижением и к росту45вязкости,Активность вяжущего зависит отего вязкости, влажности, вида и количества щелочной разжижающей добавки,состава кремнеземсодержащего материала и др. Твердение вяжущего происходит в результате удаления избыточной воды фильтрацией в пористыйзаполнитель, вакуумированием, сушкойили другими способами. Следствиемэтого является сближение частиц вяжу щего, способствующеепротеканию поликонденсационньм и гидратационныхпроцессов,260 1Процесс гидратации вяжущего связан с гидролитическим отщеплением щелочных ионов в условиях щелочной среды и растворением аморфного креМ- незема (в случае кварцевого песка аморфный кремнезем образуется на поверхности частиц в процессе измельчения с образованием гидрозолей кремниевой кислоты). При удалении избыточэ+ной воды катионы Ре , образовавшиеся э процессе .помола за счет истирания металлических мелющих тел и футеровки, оказывают сильное коагулирующее действие на гидрозоли кремниевой кислоты. Таксе же, но в меньшей степени действие оказывают и гидроокиси щелочноземельньм металлов, содержащиеся в кремнеземсодержащем материале, Образующиеся гели связывают значительное количество щелочных гидро- окисей, образуя при этом нерастворимые в воде соединения.Кристаллизация гелевидных новообразований может протекать продолжительное время с формованием низко- основных гидросиликатов, способствующих повышению эксплуатационных свойств вяжущего.Для ускорения сроков твердения и дополнительного повышения .прочности рекомендуется выдержка в щелочном растворе (например, жидкого стекла плотностью 1,02-1,06 г(см) с последующей сушкой или гидротермальной обработкой. При осуществлении способа в качестве кремнеземсодержащего материала использовался речной днепровский песок, карьерный песок, перлит. Помол по предлагаемому способу производился в лабораторной двухкамерной мельнице при влажности 253, температуре 60 С с щелочной разжижающей добавкой. Экспериментально устанавливалась зависимость вязкости от времени помола, по которой определялось время, необходимое для достижения минимальной вязкости при указанных условиях помола. Помол песка по известному способу производилсу при влажности 253, температуре 60 С с трехкратной догрузкой .песка в процессе помола до достижения продуктом помола следующего фрикционного состава, вес.Х;0,1-5 мкм 25 5-20 мкм 3520-50 мкм 30; больше 50 мкм 10.Способ получения вяжущего Исходныйматериал Вид и количествощелочной раэжижа-ющей добавки, Х к весу сухого мате.риала Вязкость Времяпомола,ч после помола, Е Жидкое стеклоплотностью1,45 г/см,О,ЗХ Известный Днепровскийпесок(98,5 Х ЯдОэ) 60 4,0 То же Предлагаемый Предлагаемый То же Жидкое стеклоплотностью1,45 г/см ,0,253 ДнепровскийпесокТо же То же 16 3,0 Академич.песок(633 310 ) 1,0 Жидкое стеклоплотностью1,45 г/см0,2 Х Перлит (563 ЯдО ) 1,0 3 1Образцы иэ вяжущего изготавливались в гипсовых формах.На вяжущем, полученном из днепровского песка по предлагаемому способу, изготовлены керамзитобетонные образцы прочностью 5,0 и 12,0 МПа при объемной массе 900 и 1400 кг/м соответственно. Использование способа получения вяжущего из кремнеземсодержащего материала обеспечивает получение вяжущего путем помола кремнеземсодержащего материала в.металлических мельницах стальными мелющими телами, что в несколько раз сокращает продолжительность помола и делает воэможныи широкое внедрение предлагаемого способа с использованием существующих высокопроизводительных 204260 4помольных агрегатов. Исключение многократной догрузки н процесса раэжищения продукта помола посредством перемешивания приводит кодностадийности технологии получения вяжущего, сокращению общего цикла на 10 и более ч, а также снижению вязкости получаемого вяжущего в два и более раз.1 О Полученное вяжущее и изделияиз него твердеют как в нормальных условиях, так и при гидротермальной обработке, с выдержкой в щелочном растйоре и беэ нее (см. таблицу).Таким образом, значительно сокращаются трудоемкость, энергоемкость, металлоемкость процесса получения и себестоимость вяжущего. Расширяются области его применения в совре 2 б менном строительстве.%,ЬПродолжение таблицы Способ получения вяжущего Разжижение посредством перемешиванияПрочность на сжатиевяжущего, МПа,время переме- вязкость шивания, ч после перемешивания,после Извес тный 0,0 4,2 Предлагаемый 8,5,Предлагаемь 8 26,5 6,28,2,0 Составитель Н. Бибинадактор Л. Кастран Техред А.Бабинец Корректор М. Ма7Ъ ак писное илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,8457/7 Тираж 583 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и от 113035, Москва, Ж, Раушска