Способ получения вяжущего

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВ ИТИЛЬСТВУСоюз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 060679 . (21) 2776038/29-33с присоединением заявки Йо(51)м, 1(д,з С 04 В 7/14 Государственныя комитет СССР но делам изобретений н открмтнй(71) Заявители 154) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЯЖУЩЕГО Изобретение относится к строительным материалам, а именно к способу по. лучения гидравлических вяжущих, содержащих известковые и кремнеземистые ,компонентыИзвестен способ получения вяжущего путем обжига карбонатно-песчанной смеси гидравлического модуля 1,1-2,5 при температуре до 900 С с последующим измельчением 11.Наиболее близким к предлагаемому является способ получения вяжущего, включающий обжиг твердого остатка отходов содового производства и помол его с кремнеземом 2). 5Основные недостатки известных способов - высокая водопотребность вяжущего, низкая прочность цементно" го камня, пониженная водо- и морозостойкость бетонов на его основе, что 20 ограничивает область его применения. указанные недостатки вызваны тем, что обжиг сырьевого компонента, химический состав которого приведен в табл. 1 производится при температуоре не выше 900 С.При этой температуре имеет место лишь декарбонизация углекислого кальция с образованием окиси кальция.По существу, твердый остаток отходов 30 содового производства использован в качестве известкового компонента,Известное вяжущее имеет большую водо- потребность и сильную экзотермию,вызывающую термические напряжения и деструктивные процессы при большом содержании окиси кальция. Ухудшение структуры приводит к увеличению во- . допотребности и снижению водо- и морозостойкости цементного камня.Снижение количества твердого остатка в сырьевой смеси и соответствующее уменьшение содержания окиси кальция приводит к снижению прочности цементного камня за счет уменьшения количества гидросиликатной связки. Кроме того, остальные компоненты твердого остатка отходов содового производства при данной температуре обжига (до 900 С) не претерпевают химических превращений и являются по существу балластом.Цель изобретения - снижение водопотребности вяжущего, повышение ф прочности, водо- и морозостойкости бетонов на его основе.Поставленная цель достигается тем, что в способе получения вяжущего, включающем обжиг твердого остатка отходов содового производства и помол10000-100 СТ его с кремнеземом, перед обжигом втвердый остаток отходов вводят кремнезем в количестве, обеспечивающем егосодержание в шихте 25-30, обжиг проводят при 1050-1100 С, а помол осуществляют с 30-50 кремнезема,Если твердый остаток отходов содового производства содержит хлорйдов ниже 4-8, то их необходимо вводить в виде хлористого кальция.ТЕхнология получения вяжущего попредлагаемому способу следующая.Высушенный твердый остаток отходов содового производства измельчают совместно с кремнеземистым компонентом до удельной поверхности2500-3000 см /г.,В табл, 2 приведены составы щихтыдля получения предлагаемого вяжущего.Количество твердого остатка отходов содового производства и дополнительного кремнезема в шихте рассчитывают по следующим формулам.Расход твердого остатка,масс;: 100-3где Т - расход твердого остатка вшихте,С - общее содержание кремнеземав шихте, масс.;К - содержание кремнезема в твердых остатках, масс.%.Расход дополнительного кремнезеФма, масс,:П = 100-ТВ 3 ихту, откорректированную по требуемому содержанию хлоридов, обжигают при 1050-1100 С, затем измельчают совместно с кварцевым песком(30-50),Исследования продуктов обжига методами рентгено-структурного анализапоказывают, что Фазовый состав предлагаемого вяжущего представлен в основном белитом-С 5 (д = 2,77;2,72; 2,60; 2,18; 1,97; 1,62 А),.окисью кальция (д = 2,76; 2,39;1,69 А) и следами С 1 А (д = 4,88;3,01; 2,67; 2,44; 2,18 фА), Фазовый.состав продуктов обжига известноговяжущего представлен в основномокисью кальция (д2,76; 2,39;1,69 А), окисью кремния (д = 4; 24.,2,09; 1;01, 1,87 А). При этом совер,шенно не обнаруживаются линии белита.Для сравнения в табл. 3 приведены результаты испытания на прочностьпрй сжатии образцов 4 х 4 х 16 см на вяжущих, изготовленных по предлагаемому и иэвестнбму способах из тестанормальной густоты и запаренных в ав/токлаве при давлении 0,8 МПа по режиму 1,5 + 1,5 ф 8,0 + 1,5 ч (времяпредварительной выдержки, подъематемпературы и давления, иэотермической выдержки, охлаждения),Иэ табл. 3 видно, что цементныйкамень из предлагаемого вяжущегообладает прочностью при сжатии,от35 до 63 МПа, что значительно превышает прочность цементного камня наосйове известного вяжущего. Фазовыйо состав продуктов твердения предлагаемого вяжущего представлен преимущественно низкооснавными гидросиликатами кальция типа тоберморита,СН (В) и ксонотлита, чем обуславлива 1 ются высокая прочность и химическаястойкость против воздействия различных агрессивных сред. Повышенное содержание белита в продукте обжигаспособствует уменьшению водопотреб 20 ности вяжущего и снижению тепловыделения при твердении, это улучшаетструктуру цементного камня. В качестве заполнителя принята песчано-гравийная смесь.Гранулометрический состав крупно 25го и мелкого заполнителя приведеныв табл. 4.Бетонная смесь готовится равноподвижной с жесткостью 30-60 с, Автоклавная обработка проводится по режиму 1,5 + 1,5 .ф 8 +1,5 ч.Состав равноподвижной. бетоннойсмеси и физико-механические свойствабетона приведены в табл. 5.Установлено, что при одинаковойудобноукладываемости бетонная смесьс использованием предлагаемого вяжущего имеет меньшее начальное водосодержание, чем смесь на известномвяжущем.40 Прочность бетонов автоклавноготвердения, приведенная к стандартнымразмерам образцов, изготовленных напредлагаемом вяжущем, на 25-50 выше, чем изготовленных на известном4 вяжущем. Эти же бетоны имеют такжеповышенную водостойкость, характеризующуюся коэффициентом размягчения,и повышенную морозостойкость посравнению с бетонами на известномвяжущем.На предлагаемом вяжущем можно получать бетоны автоклавного твердения марок 400 и выше, обладающие повышенной водо- и морозостойкостьюу по сравнению с традиционными силикатными бетонами.Предлагаемое вяжущее может бытьиспользовано для изготовления сборныхбетонных и железобетонных конструкций автоклавного твердения, применяемых дЛя жилищного и промышленногостроительства.816986 Таблица 1 Химический состав . СаО М 90 5 О Ге О А)О п.п.п СО С 1 50 З Масс.В 49,3 2,1 9,38 2,92 3,03 33,27 21,69 4,66 6,92 Таблица 2 Шихта Состав шихты, масс.% кварцевыйпесок 17,2 25,0 25,0 17,2 25,0 17,2 4 , 77,2 30,0 22,8 30;0 22,8 30,0 22,8 27,5 20 6 27,5 20 880 27,5 20 9 80 Таблица 3Состав вяжущего,масс,Ъ Прочностьпри сжаШихта Вяжущее тии, МПа продукт об- песок кваржига цевый 29,7 23,3 50 Известное 18,2 14,5 Предлагаемое 50 50 40 30. 60 70 50 36,7 50 40 30 23,6 60 21,1 70 50 60 70 твердый остаток отходовсодового производства 1 82,8 2 82,8 3 82,8 5 77,2 6 77,2 7 . 80 50 55 60 70 Содержаниекремнезема,масс.В 45 40 30 50 40 30 Содержаниехлоридов,масс.Ъ 36,8 23,4 21,1 34,8 26,2 19,7816986 Продолжение табл. 3 Юихта Состав вяжущего, Прочностьмасс.Ъ при сжатии, МПа продукт об- песок кваржига цевый Вяжущее 50 50 47,0 58,3 60 40 30 70 37,5 50 50 63,0 60 40 57,1 30 70 42,2 49,6 50 50 60 30 56,4 70 39,2 50 50 40 43,0 60 40,7 70 30 32,1.50 50 50,1 47,8 60 40 30 42,9 58,2 50 50 43,7 60 40 70 30 41,3 Таблиц а 4 Заполнитель размеры отверстий сит, мм 20 10 5 2,5 1,25 0,63 0,31 О,14 Дно 132 2365 181 125 5 75 9,75 1265 3,39101 Частные 13,235,85 54;95 67,45 73,20 82,95 95,6 98,99 Полные 3 12,25 18,65 13,56 14,41 27,54 10,42 0,17 Песок 3 15,25 33,9 47,46 61,87 89,41 99,83 Таблица 5 физико-механические свойствабетона Состав бетонной смеси, масс.В В/Ц Заполни- Водатель Вяжущее На предлагаемом вяжущем2,9 0,27 432 150 0,85.10,8 86,3 0,88 4,4 150 44,2 030 81,0 14,6 Гравийно-песчанаясмесь Остаткина ситах,масс,В ЧастныеПолные Прочность Коэффиципри сжатии, ент разМПа мягчения Морозостойкость цикловФизико-механические свойства бетона Вяжущее Заполнитель В/Ц Вода 16,7 77,8 55 0,33 45,5 0,91 200 На известном"вяжущем 85,6 10,8 3,6 0,33 29,7 0,78 100 14,6 80,1 0,83 5,3 0,36 33,2 100 16,7 76,6 6,7 0,4 36,0 0,85 125 Составитель А. КулабуховаРедактор Н. Бушаева Техред Н.Ковалева Корректор Н. Стец Заказ 1192/29 .Тираж 660 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Формула изобретения20Способ получения вяжущего, включающий обжиг твердого остатка отходов содового производства и помол его с кремнеземом, о т л и ч а ю,щ и й с я тем, что, с целью снижения водопотребности, повышения прочности, водо и морозостойкости бетонов на его основе, перед обжигом в твердый остаток отходов вводят кремнезем в колирочность Коэфици- Морозостойри сжатии, ент раз- кость цикМПа мягчения лов честве, обеспечивающем его содержание. в шихте 25-30, обжиг проводят при температуре 1050-1100 С, а помол осуществляют с 30-50 кремнезема. Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 9 24,5626, кл. С 04 В 15/06, 1967 2. Авторское свидетельство СССР. 9 505184, кл. С 04 В 15/06, 1977.