Добавка к цементу

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет С 04 В 7/35 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийИ 1 УДК ббб.9721088. 8) Опубликовано 150383.Бюллетень Но 10 Дата опубликования описания 150383 З.Б. Энтин, Б.С. Альбац, С.А. Даштояни Э.А. Атаян Я") .;,(,541 ДОБАВКА К ЦЕМЕНТУ Настоящее изобретение относится к технологии производства цемента и может быть использовано в промышленности строительных материалов.Известна добавка к цементу, включающая шлак цветной металлургии в количестве до 30 1 3.Недостатком изВестной добавки яв- ляется низкая гидравлическая активность. Прочность при сжатии цемента с добавкой шлака цветной металлургии практически во все сроки твердения ниже, чем у бездобавочного цемента на 5-10 и приближается к прочности цемента с добавкой такой малоактивной добавки, как глиеж.Наиболее близкой к изобретению по технической сушности и достигаемому эфФекту является комплексная добавка к цементу,включаюшая активный кремнеземистый материал опоку или трепел, вводимый при помоле до 15 и нитрит натрия, вводимый с водой затворения в количестве до 2 от массы цемента 23.Недостатком этой добавки является сложность ее введения в цемент часть вводится при помоле, часть - с водой затворения. Кроме того, нитрит натрия не воздействует на рН среды, а при наличии активного кремнеземистогоматериала последний интенсивно взаимодействует с гидроокисью кальция, 5 снижая тем самым щелочность рН) среды. При этом защитная пленка, образующаяся на арматуре, растворяется икоррозия арматуры прогрессирует.Целью изобретения является повы шение коррозионной стойкости арматуры в цементном камне.Поставленная цель достигаетсятем, что добавка к цементу, включающая пемзу или опоку, дополнительносодержит шлак цветной металлургии с30-б 0 вес. ЕеО при, следующем содержании компонентов, вес. :Пемза илиопока 30-70Шлак цветнойметаллургиис 30-60 вес.ЕеО 30" 70В процессе гидратации смешанногоцемента, в состав которого входятСаО, 5102, ЕеО в достаточно большихколичествах происходит интенсивноевзаимодействие шлакового стекла сводой. Са(ОН)2 катализирует этовзаимодействие. При этом рН среды возрастаетИзвестно, что скорость коррозии аматуры в щелочной среде и нейтраль-, ной среде определяется поступлением кислорода к коррозирующей поверхности. Наличие в гидратирующейся системе двухвалентного железа, являющегося интенсивным акцептором кислорода, пре пятствует проникновению последнего к поверхности арматуры. В результате арматура не корродирует.Комплексную добавку готовят сле- О дующим образом.Активный кремнеземистый материал и шлак цветной металлургии смешивают в заданном соотношении и подают через отдельное дозирующее устройство в цементную мельницу. В качестве шлака Цветной металлургии могут быть использованы свинцовый шлак, медеплавильный шлак, никелевый шлак или . кобальтовый, содержание 1 еО в указанных шлаках должно находиться в пре. делах от 30 до 60 вес.Ъ.Химические составы укаэанных шлаков приведены в табл. 1.Составы добавки и свойства цемента с добавкой приведены в табл.2.При наличии в составе цемента в качестве добавки только одного шлака цветной металлургии высокая кор-. розионная стойкость арматуры наблюдается в течение относительного ко роткого срока твердения, после чего коррозия начинает прогрессировать.Коррозионная стойкость арматуры в бетОне на основе цемента с предлагаемой комплексной добавкой остается вы сокой на протяжении длительного перио да твердения.Указанный эффект объясняется тем, что двухвалентное железо. входящее в состав шлака в виде ЕеО, взаи 4 п модействуя с кислородом, постепенно окисляется до е 20, доступ кислорода к арматуре облегчается и коррозия начинает прогрессировать. Имеющихся в составе цементного камня гидроаиликатов кальция недостаточно для образования плотной структуры, кальматирующей поры и за счет этого надежно экранирующей арматуру от коррозии.В том же случае, когда наряду со шлаком в составе добавки имеется еще и активная кремнеземистая добавка, количество гидросиликатов кальция образуется больше. Структура цементого камня становится плотнее и доступ кислорода к арматуре оказывается перекрытым.О таком механизме действия комплексной добавки свидетельствуют данные по измерению капиллярной пористости, определенной в цементном камне с помощью ртутной порометрии.Пониженная плотность образцов из цемента с преимущественной добавкой кремнеземистого компонента обусловлена высокой водопотребностью последнего. Та же особенность для образцов из цемента с преимущественной добавкой шлака цветной металлургии обусловлена снижением в твердеющем цементном камне общего количества гидросиликатов кальция. При оптимальном соотношении в составе добавки активного кремнеземистого компонента и шлака цветной металлургии соответственно от 30 до 70 вес.Ъ и от 70 до 30 вес.) плотность цементного камня максимальна,Той же тенденции подчиняется и рост прочности образцов при длительных сроках твердения.Таким образом, комплексная добавка, включающая активный кремнеземистый компонент,опоку или пемзу и шлак цветной металлургии с содержанием ЕеО от 30 до б 0 вес. Ъ, позволяет получить новый, устойчивый во времени эффект, отличающийся от эффекга каждого иэ компонентов комплексной добавки.1004290 Т а б л и ц а 2 Потери веса арматуры (степень коррозии), мг/г, через Предел прочности цемента с 15 добавки (МПа), через Состав добавки,вес. Ъ28 сут 3 мес. б мес 1 1 28 сут 3 мес б мес Пемза 30Шлак никелевый 70 30 40,2 45,0 52,1 Нет То же 0,081 Пемза 50Шлак медеплавильный 50 45 41,2 48,3 53,8 Нет То же 0,058 Пемза 70Шлак свинцовый 30 0,073 60 43,8 46,8 47,2 0,13 0,21 0,22 Пемза 25Шлак никелевый 75 25 36, 4 41,7 49,9 Нет То же 0,08 0,090 Опока 30Шлак кобальтовый 70 30 41,0 49,3 54,0 Нет То же 0,075 Опока 50Шлак медеплавильный 50 45 42,3 90,3 55,1 0,08 Нет То же 0,081 Опока 70Шлак свинцовый 3060 44,0 46,7 48,3 0,18 0,24 0,23 0,102 Опока 75Шлак свинцовый 25 0,097 0,198 0,23 0,31 0,49 0,62 0,76 0,92 44, 7 47,1 47,9 44,5 46,8 47,2 65 Опока 100 Прототип ПемзаНитрит натрия 98 0,178 43,2 45 2 46,5 0,22 0,28 0,31 ОпокаНитрит натрия 98 0,172 45,0 47,1 47,7 0,27 0,32 0,40 Известный ШлакМедеплавильный 100 45 35,6 42,5 46,4 Нет 0,18 0,37 Э,142 формула изобретения роэионной стойкости арматуры в цементном камне, она содержит шлак пем цветной металлургии с.30-60 вес.% Я ЕеО при следующем соотношении комкор понентов, вес,%: Добавка к цементу, включающая зу или опоку, о т л и ч а ю щ а с я тем, что, с целью повышения Содержа ние ГеО в шлакеЪ Капиллярная пористость, см 9/г размер пор200-10 Х)ф через 6 месКорректор С. Шекмар Редактор А. Химчук Заказ 1782/26 Тираж 620ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Подписное Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Пемза илиопокаШлак цветнойметаллургиис 30-60 вес.Ъ1 еО 30-70 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Бун И.М. и др, Использование медеплавильного шлака в проиэводст ве цемента. Реферативная информация ВНИИЭСМ МПСМ СССР "Использование отходов и попутных продуктов для изготовления строительных материалов, изделий и конструкций". Вып. 4, 5 1974, с. 11-14. 2. Алексеев С,Н. Коррозия и защита арматуры в бетоне. М., ГосстроЯ издат, 1962, с. 94-96 (прототип).