Способ получения цемента

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 119) 111 В 7/ 51) ПИСАНИ ЕТЕНИ ЛАТЕ :. рцд К АВТОРСКОМ ЕТЕЛЬСТВУ ев ко атериалов, и производства вяжущих имущественно к спосо высокопрочного цемен м получ снижени прочно водоныхнойрбокорроз тной и ки хими отношении иществу, мас,%;Микрокремнеземжащая добавкаОксид кальция атнои агрессии.Способ осуществляю едующим об 0-98 5-36 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Государственный всесоюзный научноисследовательский институт цементнойпромьппленности(56) Авторское свидетельство СССРВ 1063794, кл. С 04 В 7/54, 1983.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕМЕНТА(57) Изобретение относится к технологии производства вяжущих материалов,преимущественно к способам получениявысокопрочного цемента. Целью изобретения является снижение водопотребности, повышение прочностных показателей цемента и коррозионной стойкостиего к сульфатной и карбонатной агрессии. В предлагаемом способе получения Изобретение относится к технол Цель изобретенияпотребности, повышенипоказателей цемента истойкости его к сульф разом. Перед измельчением клинкера, суль фата кальция, микрокремнеземсодержа цемента микрокремнеземсодержащую добавку предварительно смешивают с оксидомкальция, затем полученную смесь гомогенизируют с 35-50%-ным водным раствором лигносульфонатов или их химически обработанных аналогов при следующем соотношении компонентов, мас.%:по сухому веществу; микрокремнеземсодержащая добавка 50-98; оксид кальция 0,5-36; 35-50%-ный водный растворлигносульфонатов или химически обработанных аналогов 1,5-26, и перемешивают до приобретения ею сыпучести,а полученный продукт, взятый в количестве 9-12% от массы цемента в пересчете на сухое вещество, измельчаютсовместно с шихтой, состоящей из Жпортландцементного клинкера и сульфата кальция, Водопотребность составляет 0,31-0,33, прочность цемента присжатии 575-601 кг/см, козффициентсульфатостойкости в 6 месяцев присжатии 1,04-1, 12. 2 табл. щей добавки и технических лигносульфонатов или их химически обработанных аналогов микрокремнеземистуюдобавку смешивают с оксидом кальция,затем полученную смесь гомогенизиру 10 т с 35-50%-ным водным раствором технических лигносульфонатов или их аботанных аналогов пр нгредиентов по сухомуных гелевидных гидросиликатов, запол" няющих поры и уплотняющих цементный камень.Для снижения водопотребности цемента применяются водопонижающие органические добавки,в том числе пласти-Г Фикаторы типа лигносульфонатов или их химически обработанных аналогов, вводимые при его помоле. Однако при совместном помоле микрокремнеземистой и органической добавок с шихтой, состоящей из клинкера и сульфата кальция, тонкодисперсная микрокремнеэемистая добавка (Б ъ (10-20)10 см /г) ад в 45 сорбирует на себе значительную часть лигносульфонатов или их химически обработанных аналогов, снижая их эффективность как пластификатора. Кроме того, при затворении цемента водой 50 большое количество пластификатора, . Физически адсорбированного на кремне" земистой добавке, переходит в жидкую Фазу гидратированного цемента, замедляя процессы его гидратации и твеРда. ния.Для предотвращения этих негативных явлений микрокремнеземистую добавку перед измельчением смешивают 507-ный водныйраствор лигносульфонатов или их химически обработанныханалогов 1,5-26 и перемешивают до получения сыпучей массы, а полученный продукт, взя тый в количестве 9-12 мас.Е от массыцемента в пересчете на сухое вещество, измельчают совместно с шихтой,состоящей из клинкера и сульфатакальция,Сущность способа заключается вследующем, Оптимальное содержаниемикрокремнеземистой добавки в цементе, при котором обеспечивается максимальное повышение его прочностныхпоказателей и высокая коррозионнаястойкость к сульфатной и карбонатнойагрессии, составляет 5-107. от массыцемента. Однако введение микрокремнеземистой добавки в цемент в количестве более 5 мас.7. приводит к значительному повышению его водопотребности, что не позволяет достигнутьдостаточно высокого положительногоэффекта, обусловленного взаимодействием активного кремнезема с гидроксидом кальция и формированием дополнительного количества низкооснов 1 О202530 с оксидом кальция, полученную смесь 1 омогенизируют с 35-507-ным водным раствором лигносульфонатов или их химически обработанных аналоГов и только после этого измельчают совместно с клинкером и сульфатом кальция. Цель этой операции заключается в отборе оксидом кальция воды у водного раствора пластификатора и перевода его в твердое состояние. При этом сам оксид кальция переходит в гидроксид кальция и вместе с хемосорбированным на нем пластификатором равномерно распределяется между частицами микрокремнеземистой добавки, Полученный продукт при совместном измельчении с шихтой клинкера и сульфата кальция заполняет углубления в частицах цемента. При этом после затворения цемента водой, во первых, лучше экранируются пластификатором активные зоны поверхности частиц (структурные дефекты, следы дислокаций, сколы), что в большой мере повышает пластифицирующее действие добавки даже по сравнению с самым равномерным распределением жидкого пластификатора и соответственно в большей степени снижает водопотребность цемента, во-вторых, при этом гораздо сильнее пластифицируется внутренняя жидкая фаза в волокнах гидросиликатов кальция - первых продуктов гидратации, образующихся в виде трубочек вокруг микропотоков растворенного вещества, выносимого из структурных дефектов на поверхность цементных частиц, служащих каналами для проникновения воды в цемент, Это облегчает подпитку для их роста маточным материалом и увеличивает выход волокнистой Фракции новообразований в цементном камне, играющих армирующую роль,Таким образом, повышение плотности и прочности цементного камня по предлагаемому способу получения цемента связано не только с образованием низкоосновных гидросиликатов кальция вследствие взаимодействия аморфного кремнезема с гидроксидом кальция, но и снижением водоцементного отношения и соответственно ускорением гидратации и твердения цемента, а также изменением морфологии новообразований.Снижение концентрации водного раствора лигносульфонатов или химически обработанных аналогов менее 35 мас.Е вызывает необходимость увеличения содержания оксида кальция, что приво 1608154лит к образованию большого количества гицроксица кальция, забивающегоканалы проникновения воды в цемент.увеличение же концентрации водногораствора пластификатора выше 50 мас.7.делает его применение нетехнологичным,Выбор интервала содержания микрокремнеземистой добавки в пределах50-987 от массы продукта, полученного смешением ее с оксидом кальция иводным раствором лигносульфонатовили их химически обработанных аналогов, так же, как и самого продукта в пределах 9-127 от массы цемента,обусловлен оптимальными прочностнымипоказателями цемента. При содержанииоксида кальция ниже 0,5% от массысухого продукта, полученного смешением микрокремнеземистой добавки,оксида кальция и водного растворалигносульфонатов или их химическиобработанных аналогов, он не приобретает сыпучести, а при содержании выше36 мас.% образуется большое количество гидроокиси кальция, что приводитк замедлению процессов гидратациицемента, Снижение содержания лигносульфонатов или их химически обработанных аналогов ниже 1,57 от массысухого продукта приводит к потерепластифицирующего эффекта,а увеличение выше 26 мас.% - к замедлению процессов гидратации и твердения цемента.П р и м е р 1. Перед измельчениемпортландцементного клинкера, сульфатакальция, алюмосиликатной пыли от отжига огнеупорных глин и лигносульфонатов технических (ЛСТ) марки В, алюмосиликатную пыль от отжига огнеупорных глин смешивают с оксидом кальция,а затем полученную смесь гомогенизируют с 35%-ным водным раствором ЛСТмарки В при соотношении ингредиентовпо сухому веществу, мас.%; пыльэлектрофильтров производства огнеупорных глин 75; оксид кальция 7,5;35%-ный водный раствор ЛСТ марки В17,5, и перемешивают ее до получениясыпучей массы. Полученный продукт,взятый в количестве 9% от массы цемента, вводят вместе с клинкером исульфатом кальция в шаровую мельницу,где совместно измельчают эти компоненты до получения цемента с Я4500 см /г.П р и м е р 2. Перед измельчениемпортландцементного клинкера, сульфа 5 1 О 1525 3035 40 45 50 Способ получения цемента путемизмельчения портландцементного клинкера, сульфата кальция, микрокремнеземсодержащей добавки и технических та кальция, пыли электрофильтрон производства ферросилиция и лигносульфонатов технических модифицированных (ЛСТМ) пыль электрофильтров производства ферросилиция смешивают с оксидом кальция, а затем полученную смесь гомогенизируют с 507-ным водным раствором ЛСТМпри соотношении ингредиентов по сухому веществу, мас.7.: пыль электрофильтров производства ферросилиция 98; оксид кальция 0,5; 50%-ный водный раствор ЛСТИ1,5, и перемешивают ее до получения сыпучей массы, Полученный продукт, взятый в количестве 127 от массыцемента, вводят вместе с клинкером и сульфатом кальция в шаровую мельницу, где совместно измельчают эти компоненты до получения клинкера с Б- 5000 см /г.П р и м е р 4. Перед измельчением портландцементного клинкера, сульфата кальция, пыли электрофильтров производства ферросилиция и лигносульфонатов технических модифицированных (ЛСТМ) пыль электрофильтров производства ферросилиция смешивают с оксидом кальция, а затем полученную смесь гомогенизируют с 477-ным водным растворомЛСТИпри соотношении ингредиентов по сухому веществу, мас.7; пыль электрофильтров производства ферросилиция 53; оксид кальция 11; 47%-ный водный раствор ЛСТИ26, и перемешивают ее до приобретения ею сыпучести. Полученный продукт, взятый в количестве 11,57 от массы цемента, вводят вместе с клинкером и сульфатом кальция в шаровую мельницу, где измельчают их до получения с Б = 4500 см /г. Результаты испытаний приведены в табл. 1 и 2.Результаты испытаний, приведенные в табл. 2, свидетельствуют о более высокой эффективности предлагаемого изобретения по сравнению с известным. При использовании предлагаемого изобретения достигается снижение водопотребности на 10-157, повышение прочности на 10-257 и коррозионной стойкости к карбонатной и сульфатной агрессии в 1,1-1,5 раза.Формула и з о б р е т е н и я1608154 лигносульфонатов или их химическиобработанных аналогов, о т л и ч а юш н й с я тем, что, с целью снижения водопотребности, повышения прочностных показателей цемента и коррозионной стойкости его к сульфатнойи карбонатной агрессии, микрокремнеземсодержащую добавку предварительносмешивают с оксидом кальция, затемполученную смесь гомогениэируют с35-507.-ным водным раствором лигносульфонатов или их химически обработанных аналогов, при следующем соотношении компонентов, мас.(по сухому веществу); МикрокремнеземсодержащаядобавкаОксид кальция35-507-ный водныйраствор лигносульфонатов или химическиобработанных аналогов 50-980,5-36 1,5-26 и перемешивают до приобретения еюсыпучести, а полученный продукт,взятый в количестве 9-127 от массы цемента в пересчете на сухое вещество, измельчают совместно с шихтой,состоящей из портландцементного клинкера и сульфата кальция. Таблица 1 При"мер Содержание ингредиентов сухогопродукта, мас.7 по сухому веществу Количество Микрокрем"неэемистаядобавка Оксидкальция Водный раствор лигносульфонатовили их химически обработанных аналогов Содержание компонентов в цементе, мас,7: белитовый клинкер 45; алитовыйклинкер 42,75; сульфат кальция 5; кремнеземсодержащая добавка 7;лигносульфонаты технические модифицированные мочевиноформальдегиднойсмолойКС0,25,1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (Иэ- вестный) Концентрация водного раствора лигносульфонатов или их химически обработанных аналогов, Е 2 35 50 45 47 30 55 47 42 50 3 75 98 50 53 91 49 62,6 98,5 4 7,5 0,5 36 11 7,5 37 0,4 0,4 517,51,514261,5,24371,1 сухого продукта, вводимого при совместном измельчениис шихтой, состоящей из клинкера и сульфатакальция, мас.7от массы цемента 6 9 10.12 11,5 8,5 12,5 12 101 О сч О а чс м вово аь аалмо ов О еа ю в м о а а оа- о 10ОМлФ м о-ооаеесч л асч счььа т 01 ь СЧМ Мат оо-.ь-ооооааааа а еа е 0 сч м сч ф ф мвоввва а а а о - ооо т ф м ат м сч т оомоо а аа аьь ь ы вфвлм.тлфмо ооо а а ааа о м а ат сч сч еь М в- сч а ет в а ф сч л л 0 О ммм лмоа тл та таси т ааа т О о о ф а л а м оо О Фа оо 01 Ф ат ьоооо т сч ф е ам м м е 1 м ала м о ат ет етт -аафаьл тфо 0 с л Оаеа аеаатт т а л е- сч сч фалвл сч сч сч сч сч счммлфффлммммммммм аааооооооооо 1608154сч ооа ь 0 а ьь-Л сч сч а а а м ал м м о ф ат ат аоо м 0 сч