Способ получения вяжущего

(51)э С 04 3 ЕТЕ ПИСАН ИЗС) Я ТЕЛ ЬСТ К АВТОРСКОМ иноче 7/14,ОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЯ обретение относится к строительных материа спользовдно при получ нов и растворов на его о тения является повыш и изгибе и снижение вСпособ получен и сматривает приготовл УЩЕГО(54) С (57) И ности быть и бето изобр промышленлов и может ении вяжущих снове, Целью ение прочно- одопроницаея вяжущего ение водной мост пред Изобретениености строительбыть использованго и растворов иЦель изобретсти при изгибе имости. тносИтся к промышленх материалов и может при получении вяжущетонов на его основе, ия - повышение прочнонижение водопооницаеГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯГ 1 РИ ГКНТ СССР(56) Авторскоое свидетельство СССРМ 545581, кл. С 04 В 7/28, 1970.Патент США М 4306912, кл. С 04 В1976.. П р и м е р. Улучшение физико-механических характеристик вяжущего по предлагаемому способу состоит в изменении характера новообразований. Данные дифференциально-термического и рентгенофазового анализов свидетельствуют об образовании значительного количества геля щелочных гидроал юмосиликатов, который с суспензии геля цеолита путем растворения алюмината натрия в растворе гидроксида натрия в соотношении 4:(1 - 3) на твердое вещество, смешения с раствором метасиликата натрия плотностью 1,2 - 1,3 г/см3 при соотношении 9:А=2, выдерживания в течение.12 - 14 ч, упаривания при 60 - 80 С в течение 1 - 3 ч, затем введение приготовленной суспензии геля состава Иа 20 А 20 з 251 О 2(2 - 4,5)Н 20 в смесь совместно- молотых извести, эольного или золошлако. вого отхода ТЭС и нефелинового сиенита и затворение раствором щелочного лигносульфоната и щелочного карбоната при соотношении компонентов, мас.: известь(на СаО+М 90 акт) 9,89-30,3; нефелиновый сиенит 4,95: - 9,47; щелочный карбонат 2 - 10; щелочной лигносульфонат (на сухое) 0,1 - 1,89; указанный гель 3,95 - 10,42; отход ТЭС остальное, Прочность при сжатии 15,7 - 26,9 МПа, при изгибе 4,02 - 5,93 МПа, контракция 0.024 - 0,048 см/г, водопроницаемость 1,8 - 2,2 МПа, 3 табл. течением времени перекристаллизовывает ся в цеолитовые минералы, аналогичные (Д приводным анальцимам, Катионообменный ( ) процесс, происходящий в системе при введении карбонатных солей, обеспечивает менее интенсивное взаимодействие л 1 компонентов системы с образованием труд- фф норастворимого карбоната кальция на по- . ф верхности частиц извести, но и в то же время способствует образованию едкой щелочи, активизирующей алюмосиликаты золошлака. Дополнительно введенный синтезированный гель состава гидронефелина способствует процессу совершенствования структуры в качестве наиболееподготовленной и распределенной по массефазы. Присутствие хорошо окристаллизованно.о нефелинового сиенита в качествезатравки интенсифицирует кристаллизационные процессы. Кроме того, избыток щелочи, присутствующей в синтезированномалюмосиликатном геле, играя роль активиэатора алюмосиликатной составляющейтопливной эолы; также способствует процессу перехода геля в устойчивые цеолитовые структуры, что сопровождаетсянезначительными контракционными про.цессами. Значительное количество гелевыхобразований с мелкими однородными порами в твердеющем искусственном камне независимо от срока его тверденияопределяет такие его свойства, как относительно высокая прочность при изгибе и низкая контракция, определяющаяпроницаемость камня, его атмосферостойкость и в итоге долговечность,В качестве известьсодержащего компонента используют строительную известь ссодержанием активных (СаО+М 90) не менее 70 . 25ХимичЕский сОстав используемых топливных зол и эолошлаковых смесей, а такженефелинового сиенита приведен в табл.1.В качестве карбонатов щелочных металлов применяют водные растворы карбонатов натрия и калия или содощелочной плав .плотностью 1,18 - 1,19 г/смзВ качестве лигносульфонатной добавкииспользуют натриевую и калиевую соли лигносульфоновой кислоты (щелочной лигносульфонат; маркировка АСТМ),В качестве водной суспензии геля используют суспензию геля состава Йа 20А 20 з 2902 ЗН 20, полученную следующимобразом: растворение элюмината натрия в 40растворе гидроксида натрия в соотношении4:2 (на твердое); смешивание полученногораствора с раствором метасиликата натрияплотностью 1,25 г/см, обеспечивающегозотношение Я:А=2; выдерживание полученного геля при нормальной температуре втечение 12 - 14 ч; упаривание при 60 - 80 Св течение 1 - 3 ч до достижения минимальной истинной плотноститвердой фазы 1,62- 1,8 г/см, 50Технологический процесс получения вяжущего состоит из совместного помола извести, зольного компонента и добавкинефелинового сиенита до удельной поверхности 300 м 2/кг. В полученный порошок 55вводят воднуе суспензию геля, после чегосмесь затворяют водным раствором карбоната натрия или калия плотностью 1 19 г/см или содощелочного плава плотностью1,18 г/см совместно с добавкой лигносульфоната, Возможно введение геля и одновременно с затворением указанными воднымирастворами.В соответствии с требованиями ГОСТ310,4-81 и ГОСТ 2544-76 прочность вяжущего определяют в образцах-балочках размером 40 х 40 х 160 мм из раствора состава 1:3(по массе).Образцы подвергают тепловлажностной обработке по режиму 2+4+8+2 ч притемпературе 95:+ 5 С,Образцы естественного твердения выдерживали в условиях нормальной влажно-сти в течение 28.сут.Определение контракции проводят пометоду Ю.С.Малинина посредством гидростатического взвешивания образцов в керосине.Результаты испытаний приведены втабл.2 (в числителе даныхарактеристики пропаренных образцов, в знаменателе -естественного твердения в течение 28 сут).Результаты физико-мехайических испытаний аналогичного вяжущего, изготовленного с отдельно взятыми добавкаминефелинового сиенитэ и водной суспензиигеля, приведены в табл.З.Формула изобретенияСпособ получения вяжущего, включающий помол извести, зольного или эолошлакового отхода ТЭС и добавки споследующим затворением смеси раствором щелочного лигносульфоната и щелочного карбоната,отл ичэ ющийсятем,что,с целью повышения прочности при изгибе иснижения водопроницэемости, предварительно готовят водную суспенэию геляцеолита путем растворения алюмината натрия врастворе гидрооксида натрия в соотношении 4:1 - 3 (на твердое вещество), затемсмешивают с раствором метасиликата натрия плотностью 1,2 - 1,3 г/см при соотно 3шении Я:А=2, выдерживают в течение 12 -14 ч, упаривают при 60 - 80 С в течение 1 -3 ч, приготовленную суспензию составайа 20 А 20 з 2502(2 -4,5) Н 20 вводят в смесьперед затворением, при этом в качестве добавки используют нефелиновый сиенит ивяжущее содержит указанные компонентыв следу,ощем соотношении, мэс. :.Известь (на СаО+М 90 экт) 9,89 - 30,3Нефелиновый сиенит. 4,95 - 9,47Щелочной карбонат (на сухое) 2 - 10Щелочной лигносульфонат(нэ сухое) 0,1 - 1,89Укаэанный гель 3,95 - 10,42Зольный или золошлэковый отход ТЭС ОстальноеЭК о У о Ю 3 3 1о о : Е а эХ о о Х Х % ч Щ с 1Ш РЪС 3.Я 1оЕ Х 9 Х о с Х о С 3 и Ц ОЭ оа ОЭ 3 ОР 2 о а. ОЭ 1 р о 1 1 1 1 1 1 1 1 1 г 11 1311Т а Кфнтракция,см /г Предел прочности, МПа, при Опыт сжатии изгибе а 3 4.79,11 12,29, 89 2,00 Водная суспензиягеля 3,95 Нефелиновый сиенит 4,95 Щелочной лигносульфонат 0,10 Золошлак Трипольской ТЭС 58,33 Известь 9,89 1,827 Г 0 043ч 12 14 0Содощелочной плав 10,00 10,429,47 Щелочной лигносульфонат Зола Ладыжинской ТЭСИзвестьКарбонат натрия 15 9 1 8 395 4,95 0,10 Золошлак ТрипольскойТЭС 2 О 4 72 17,1 гя,г 0 036 ,032 Известь 9,47 Зола Ладыжинской ТЭСИзвестьСодощелочной плав 18,3тев 4 99 5,93 0,032 О; Г 36 2,02 т 3,95 4,95 Щелочной лигносульфонат 0,10 Золошлак ТрипольскойТЭС 19,3 ж,-у 22 Состав вяжущего,мас.Ф Золошлак ТрипольскойТЭС ИзвестьКарбонаты калия Водная суспензия геля Нефелиновый сиенит Водная суспензиягеля Нефелиновый сиенит Щелочной лигносульфонат Карбонат калия Водная суспензиягеля Нефелиновый сиенит Щелочной лигносульфонат Водная суспензиягеля Нефелиновый сиенит ИзвестьКарбонат калия 189 69,22 19,78 2,00 4844 19,78 ,10,00 10,42 1,8958,7030,302,00 3792 30,30 10,00 4 45 00417 ЯВодопроницаемость МПа.Л Водная суспензия геля 10,42Нефелиновый сиенит 9,47 Щелочной лигносуль"фонат 1,89 7 . Золошлак Назаровской ТЭС 79,11 146 20,9 1,87 т 9,89 Известь Карбонат натрия 2,00 Водная суспензия геля 395 Нефелиновый сиенит 4,95 Щелочной лигносуль- .фонат 0,10 4,бО 0,037 7;ТУ 3, о 33 16,2 23,7 г О 1,89 1,8 7;Ъ 3 39 0 045Ф 3 -13,1 ЧК 3 0,10 10 4 05 0 041 7 7 Г б;б 3 Б 1,8 7;6 14,1 ТГ 3 Щелочной лигносульфонат 1,89 1 Ь 2,89 0,051 4 37в, цчо 0,10 12 13 1 Я,9 8 Золошлак Назаровской ТЭС ИзвестьКарбонат калияВодная суспензия геляНефелиновый сиенит,"1 елочной лигносульФонат Золошлак НазаровскойТЭС ИзвестьСодощелочной плавВодная суспензия геляНефелиновый сиенит Щелочной лигносуль"фонат Золошлак НазаровскойТЭС ИзвестьКарбонат калияВодная суспензия геляНефелиновый сиенит Золошлак НазаровскойТЭС ИзвестьСодощелочной плав Водная суспензия геля Нефелиновый сиенит Щелрчной лигносульфонат Золошлак НазаровскойТЭС ИзвестьКарбонат натрияВодная суспензия геляНефелиновый сиенит 58,339,8910,0019 42947 69, 22 19,78 2,00 3,95 4,95 48,44 19,78 10,00 10,42 9,47 58,70 30,30 2,00 3,95 4 95 37,92 30,30 10,00 10,42 9,47 Проллжение табл. 21.12 1719338 1,89 ПрототипЗола Ладыжинской ТЭС 98,9 2,45,3 О 1О 078 0,3 0,072 ИзвестьКарбонат натрия+ 0 Щелочной лигносульфонэтЗоловлак ТрипольскойТЭС 0,1 2 03 о 063 Э В ИзвестьКарбонат калия 8 7 1 98 0 069 Ф Ф 1 О 16 2 15 0 061В 11 2 ЭИзвесть Карбонат натрия 5,0 98,90 17 Золоалак НазаровскойТЭС 1 33 ОО 64 10 2 12 Известь Карбонат калия 1,0 0,1 Золовлак НазаровскойТЭС 2 8 Ф64,525,08,0 1 89 0 060 7 э 1 ТЧУ,076 1 4 2,5 19 Золоалак НазаровскойТЭС 1 О 50,0 48,9 0 73 О 074 В В ИзвестьКарбонат натрия Щелочной лигносуль"фонатЗолошлак НазаровскойТЭС 20 1,2 0,064 3;Жо 1 О 2 Ф2,01 2 Л Известь Карбонат калия 5,0 Щелочной лигносуль"фонат Щелочной лигносульфонат Зола Ладыжинской ТЭСИзвесть Содощелочной плав Щелочной лигносульфонатЗолоалак ТрипольскойТЭС Щелочной лигносульфонат Щелочной лигносульфонат Известь Содощелочной плав Целочной лигносульфонат Щелочной лигносульфонат 64,525,08,0 2,550,048,914 1719338 13 П р и и е ч а н и е. Содержание, негашенойизвести приведено в пересчете иа вИЧивнмеСаО + МвО. Содержайие щелочных карбонатов приведено в пересчете натвердое вещество - щелочной карбонат. Содержание водной суспензиигеля приведено в пересчете на твердое вещество. - Содержание щелочных лигносульшонатоя - в пересчете на твердое вещество. Над чертойоприведены характеристики вяжущего, подвергнутого ТВО 95+5 С, подчертой - твердевшего в естественных условиях в течение 28 сут,ффПоскольку содержание щелочного карбоната в составе вяжущего, принятого за прототип, приведено в пересчете на ИО здесь для сравнения с предлагаемым приведено содержание щелочных карбонвтов впересчете на твердое вещество. Таблица Коитракция,см /г Состав Состав вяжущего, нас.Ф Предел прочности,ИПа, при сжатииизгибе 0 055 Зола Ладыжииской ГРЭС 75,0 3,01ХБГ 10,0 Известь Водная суспензия геля 7,0 7,0 Карбонат калия Щелочной лигносульфонзт 1,0 3,50 ч,т Золошлак ТрипольскойГРЭС 12,8 ООА 9 67,010,0 Известь Водная суспензия геля 11,0 10,0 Содощелоцной плав Щелочной лигносульфонатЭолошлак ТрипольскойГРЭС 2,0 Й 02 ,90 0,000 Ог 14,9 70,6 65,0 20,0 Известь Водная суспензия геля Карбонат натрия 7,0 7,0 Щелочной лигносульфонат 1,0 Золошлак НазаровскойГРЭС 0 0582,127,8.Г 8,7ТУ;3 57,032,05,050 Известь Нефелиновый сиеиит Карбоиат натрия Щелочной лигносуль- фонат 1,0 Золошлак НазаровскойГРЭС 0 056 5,Щ 2 873 9 2т 3,8 460 32,0 10,0 10,0 2,0 ИзвестьНефелииовый сиенит Содощелочной плае Щелочной карбонат чП р и и е ч а н и е. Содержание негашеной извести приводится впересчете на активные Сао + ИВО. Содержаниещелочных карбонатое приводится е пересчете иатвердое вещество - щелочной карбонат. Содержание щелочного лигносульфоната (АСТИ) приводится е пересчете на твердое яещестзо - щелочной лигносульфонат. Над чертой приеедеиыхарактеристики вяжущего после пропариванияпод чертой - через 28 сут естественноготвердения,