Сырьевая смесь для получения вяжущего

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСциалистическихРеспублик 1 и 975631(22) Заявлено 24,04,81 (2 ) 3286762/29 - 33 с присоединением заявкиС 04 В 7/14 5 Ъеударсткнный камнтет СССР но делам нзобретеннй н открытнй(71) Заявитель Уфимский нефтяной институт(54) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВЯЖУЩЕГО 1Изобретение относится к производству строительных материалов, к получениювяжущих.Известна сырьевая смесь для получения вяжущего, полученная обжигом при 950 С твер 5 дого остатка отходов содового производства и последующим помолом продукта обжига с кварцевым песком при мольном соотношении компонентов С/Б0,5 11,оНаиболее близким по технической сушности и достигаемому результату к изобретению известна сырьевая смесь для получения вяжучпего, включающая твердый остаток отходов содового производства, содержащий 4 - 8% хлори дов, кремнезем, в количестве, обеспечиваюшем его содержание в шихте, 25 - 30%. Смесь обжигают при 1050 - 1100 С. В продукт обжига перед измельчением вво "чт,пополнительно кремнезем в количестве 30 - 50% от массы вя о жущего 12.Недостатками вяжущего являются низкие скорость твердения при температурах минус 5 до плюс 15 С, прочность, водо- и морозостойкость и коррозионная устойчивость к действию агрессивных сред.Цель изобретения - повышение скорости твердения при температурах минус 5 до плюс 15 С, прочности, водо- и морозостойкости и коррозионной устойчивости к действию агрессивных сред,Поставленная цель достигается тем, что сырьевая смесь для получения вяжущего, включающая твердый остаток отходов содового производства и кремнеземсодержаший компонент, дополнительно содержит ферротитановый шлак и фосфогипс, а в качестве кремнезем- содержащего компонента - золу - унос, при следуюшем соотцошении компонентов, мас.%:Твердый остаток отходовсодового производства 18-48Ферротитановый шлак 18-48Фосфогипс 4 - 8Зола-укос 18-42Химический состав твердого остатка отходов содового производства, ферротитанового шлака и золы - унос Кумертауской ТЭЦ представлен в табл. 1.Шихта 8 10 г А 1 г Оз Еег Оз М 90 8 Оз С 1 Твердый остаток отходовсодового производства 63,51 13,40 4,49 1,26 2,19 1,98 4,78 10,44 71,8 1,3 .0,9 -- 19,7 Ферротитановый шлак 5,5 0,810,4 5180 7,3 21,73,2. 2,3 3,3 Зола - унос Для получения вяжущего готовят составышихты, состоящей из твердого остатка отходовсодового производства, ферротитановых шла.ков, золы - унос и фосфогипса. Эти составы20 Таблица 2 Содержание, мас.% ТемператураФосфогипс обжига, С Шихта Твердый остаток Ферротитано- Зола - уносотходов содово- вый шлак го производства 6 11504 1200 4 1150 1100 42 18 1200 37 48 37 2 150 26 2 100 30 4 ученнои структурнодставлен в А (д=297; р (д= 491;белитом 1,97; 1,82 А), мнеземом. вестной лен окисью кальция, С 1 г А и кварцевым бретению готовятоты и определяюттемпературах - 5; представлены Исследования фазового состава пол сырьевой смеси методами рекпено го анализа показывают, что он пре основном, алюминатами кальция С 2,52; 2,41; 2,20; ,92 Х ), СдА 7 Э 00; 2;69; 2,45; 2,19; 1,95 Х) ЪСг (д= 2,77; 2,72; 2,60; 2,18; свободным аморфизированным кре В то же время фазовый состав из обжигают при 1100-1200" С. Составы шихтыи режимы их обжига приведены в табл, 2.Полученный продукт обжига размалываютдо удельной поверхности 2500-3500 смг/г,сырьевой смеси представбелитом Сг 8, следамипеском,Из вяжущего по изораствор нормальной густсроки схватывания при+15 Температуратвердения, С Шихта 35,7 9,1 43,5 Из вяжущего различных составов с водовяжущим отношением, равным нормальнойгустоте (0,35 - 0,45) готовят образцы, которые твердеют при температурах минус 5" С и4 плюс 15 С.Результаты испытаний приведены в табл. 4,Т а б л и ц а 4 Прочность на изгиб в возрасте 1 сут, кг/см+15 Испытания сроков схватывания и прочностных показателей известного вяжущего при температурах минус 5 С и плюс 15 С провести ,не удается, так как оно способно твердеть только в условиях гидротермальной обработки. Испытания вяжущего на сроки схватыва. ния показывают, что оно обладает ускоренными сроками схватывания при низких положительных и даже отрицательных температурах. Результаты испытания прочности камня из вяжущего по изобретению показывают, що уже в суточном возрасте они составляют б кг/смф при минус 5 С и 30 - 50 кг/смф при плюс 15 С. Указанная прочность на вяжущем известного состава может быль достигнута только в условиях автоклавной обработки. При температурах 15 - 20 С известное вяжущее не схватывается в течение несколькихПрочнос 1 ь на изгиб в возрасте 1 сут, кг/см Фазовый состав продуктов твердения из предлагаемого вяжущего представлен гидро. алюминатами, гидросульфоалюминатами, низко. основными гидросилнкатами, что обуславливает высокую прочность и химическую стойкость против воздействия различных агрессивных сред,Фазовый состав продуктов твердения известного вяжущего, твердеющего в условиях пропарки, представлен гидросиликатами типа СзЗН(А), Са(ОН) и др, Отсутствие свободного СаО в предлагаемом вяжущем и практк. . чески полное отсутствие его в продуктах твердения обуславливает сравнительно низкую водопотре 1 жость вяжущего и соответствующее повышение водо.и мороэостойкости.Сравнительная оценка водо- и морозостойкости камня нз известного вяжущего, полу. ченного в условиях пропарки, и предлагаемого вяжущего, твердевшего при +15 С, приведена в табл, 5.975631 10Таблица 5 Коэффициент размягчения, нас/сух Морозостойкость, циклы Вяжущее Предлагаемое 15 С 0,89 150 0,89 150 0,91 125 0,84 8Известное 50 0,65 50 0,69 0,68 60 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул,Проектная, 4 Как видно из табл. 5 на основе предлагаемого вяжущего при низких положительных температурах можно получить камень, моро. зостойкость которого в 2,5 - 3 раза выше, чем у камня на. известном вяжущем, а водостойкость повышена на 25 - 35%, .Повышенная водостойкость обуславливается отсутствием СаО в продуктах обжига, а также за счет связывания выделяющейся в.процессе гидратации Са(ОН)аморфиэированным кремнеземом золы - унос с образованием низкоосновных гидросиликатов кальция.Высокая морозостойкость камня предлагаемого вяжущего обусловлена наличием высокоразвитой гелевой структуры на основе гидроалюминатов кальция и ниэкоосновных гидросиликатов кальция, обеспечивающих образование большого числа резервных пор в затвердевшем камне, в то время, как суммарная пористость камня значительно уменьшается вследствие меньшей водопотребиости вяжущего по сравнению с известным вяжущим.К достоинствам вяжущего следует отнести нарастание прочности камня в длительные сроки твердения за счет наличия белитовой фазы в его составе.Предлагаемое вяжущее может быль использовано для изготовления бетонов, применяемых в промышленности и гражданском строительстве, цементных растворов для проведения ра. бот в зимних условиях, для тампонажа неф тяных и газовых скважин, для проведения ре. монтных. работ при аварийный ситуациях, когда необходимо иметь быстрый набор прочносВНИИПИ Заказ 8920/35 ти, при цементировании нефтяных и газовыхскважин в условиях вечной мерзлоты. Эконо 2 З мическая эффективность, применения предлагаемого вяжущего в сравнении с известным вяжущим несомненна, поскольку исключается гидротермальная обработка изделий. Кроме того,расширяется номенклатура получаемых изделий, так как при использовании известноговяжущего номенклатура изделий ограничиваетсяразмерами автоклавов и пропарочных камер.Формула изобретенияСырьевая смесь для получения вяжущего,включающая твердый остаток отходов содового: производства и кремнеземсодержащий компонент, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, сцелью повышения скорости твердения при температурах минус 5 до плюс 15" С, прочности,водо- и морозостойкости и коррозионной устойчивости к действию агрессивных сред, онасодержит дополнительно ферротитановыйшлак и фосфогипс, а в качестве кремнеземсодержащего компонента - золу - унос, приследующем соотношении компонентов, мас,%:43Твердый остаток отходовсодового производства 18-48Ферротитановый шлак 18-48Фосфогипс 4 - 8Зола в ун 18 4250Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР Кф 505184,кл. С 04 В 15/06, 1973.2. Авторское свидетельство СССР по заявкезз У 2776038, кл. С 04 В 15/06, 1979 (прототип),Тираж 641 Подписное