БЕСКЛИНКЕРНОЕ КОМПОЗИЦИОННОЕ ВЯЖУЩЕЕ

БЕСКЛИНКЕРНОЕ КОМПОЗИЦИОННОЕ ВЯЖУЩЕЕ


RU (11) 2139263 (13) C1

(51) 6 C04B7/14 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 1999.10.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 97112277/03 
(22) Дата подачи заявки: 1997.07.24 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1997.07.24 
(45) Опубликовано: 1999.10.10 
(56) Аналоги изобретения: Сулейменов С.Т и др. Карбонатсодержащие шлакощелочные вяжущие. Строительные материалы и конструкции. - Киев: Будивильник, 1986, N 2, с.15. SU 31245 A, 02.01.33. SU 527390 A, 27.06.77. SU 718396 A, 02.03.80. SU 833668 A, 10.06.81. SU 767048 A, 02.10.80. US 4306912 A, 22.12.81. Политехнический словарь. Изд.III - М.: Советская энциклопедия, 1989, с.207. 
(71) Имя заявителя: Пензенская государственная архитектурно-строительная академия 
(72) Имя изобретателя: Калашников В.И.; Викторова О.Л.; Нестеров В.Ю.; Хвастунов В.Л.; Крестин И.Н.; Марусенцев В.Я.; Жуковский Н.К.; Измайлов В.А.; Шембаков В.А.; Юдин И.В. 
(73) Имя патентообладателя: Пензенская государственная архитектурно-строительная академия 
(98) Адрес для переписки: 440028, Пенза, ул.Г.Титова 28, Пенз.ГАСА, патентный отдел 

(54) БЕСКЛИНКЕРНОЕ КОМПОЗИЦИОННОЕ ВЯЖУЩЕЕ 
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для производства стеновых материалов, в частности для производства безобжигового кирпича и стеновых блоков полусухого прессования. Технический результат - повышение эстетических свойств вяжущего и увеличение скорости набора прочности в начальные сроки твердения при пониженном содержании щелочного компонента. Состав вяжущего: известняк или доломит 20-90%, щелочной компонент 2-3%, шлак - остальное, влажность смеси 12-16%. В качестве щелочных компонентов могут быть использованы щелочи NаОН, КОН, щелочные соли Nа2СО3, К2СО3, а также смеси указанных щелочей с щелочными карбонатами и жидкими стеклами в различных соотношениях. 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству бесклинкерного вяжущего.
Вяжущее может быть использовано при производстве стеновых блоков и других строительных материалов методом полусухого прессования.
Известно бесклинкерное композиционное вяжущее, включающее шлак цинка, глину и известь [1]. Недостатки такого вяжущего состоят в том, что: 1) при относительно высокой прочности через 28 суток твердения в воде вяжущее имеет низкую скорость твердения в начальные сроки; 2) указанное вяжущее предполагает использование малораспространенного шлака цинка и требует больших энергозатрат для помола до высокой удельной поверхности, равной 800-900 м2/кг; 3) изделия на основе указанного вяжущего имеют невыразительные архитектурно-эстетические свойства, вызванные добавкой глины, которая затрудняет пигментацию смеси.
Известны шлакощелочные вяжущие с добавками магнезита, доломита и кальцита в количестве 1-3%, повышающими прочность, уменьшающими водопотребность, сокращающими сроки схватывания [2]. Недостатком этих вяжущих является высокое содержание щелочного компонента, образующего высолы на поверхности изделий и снижающего архитектурно-эстетические свойства изделий.
Целью изобретения является повышение эстетических свойств вяжущего и увеличение скорости набора прочности в начальные сроки твердения при пониженном содержании щелочного компонента. Достигается она тем, что вяжущее содержит в своем составе шлак металлургического производства, тонкодисперсный наполнитель - известняк или доломит и щелочной компонент при следующих массовых соотношениях:

известняк или доломит - 20-90%,

щeлoчнoй компонент - 2-3%,

шлак - остальное.
В качестве щелочных компонентов могут быть использованы щелочи NaOH, KOH, щелочные соли Na2CO3, K2CO3, а также смеси указанных щелочей с щелочными карбонатами и жидкими стеклами в различных соотношениях.
Изготовление вяжущего осуществляется следующим образом. Шлак металлургического производства подвергается сухому или мокрому измельчению в шаровой мельнице до удельной поверхности 300-400 м2/кг. Известняк или доломит, измельченный до Sуд=400-900 м2/кг, смешивается со шлаком и затворяется раствором гидроксида натрия до влажности 12-16% для обеспечения pH среды не ниже 14,5. Для повышения активности и однородности смесь может быть обработана на бегунах сухого или мокрого помола. В смесь могут быть введены различные заполнители и тонкодисперсные наполнители, в том числе и пигменты. Изготовление изделий на основе полученного шлакокарбонатного вяжущего производится путем прессования их в прессформах при удельном давлении не менее 5 МПа. Твердение изделий осуществляется в нормально влажностных условиях или при ТВО (температура изотермии - 50oC) в течение 10-11 ч. Изделия имеют белый или светло-серый цвет и легко поддаются объемному окрашиванию при введении в смесь различных пигментов.
С использованием предлагаемого вяжущего были изготовлены образцы из липецкого доменного гранулированного шлака и известняка Иссинского карьера Пензенской области с содержанием CaCO3 92%. Химический состав шлака приведен в таблице 1. Составы смесей и результаты физико-механических испытаний приведены в таблице 2.
Образцы прессовались при удельном давлении 8 МПа и твердели во влажностных условиях при температуре 25oC. Результаты испытаний показали, что использование тонкодисперсного известняка в качестве наполнителя шлакового вяжущего не препятствует образованию гидросиликатного перколяционного каркаса оптимальной структуры с плотной упаковкой частиц наполнителя, прорастанием гидратных новообразований шлаковой матрицы сквозь тонкие прослойки в местах контакта известняковых частиц. Высокие прочностные показатели шлакокарбонатных образцов указывают на то, что известняк выступает в роли не только инертного наполнителя, но и частично реагирует с вяжущим; известняковые примеси, содержащие, как правило, активные SiO2, Al2O3, Fe2O3, проявляют пуццоланические свойства, вступая в реакцию с гидролизной известью с образованием гидросиликатов, гидроалюминатов и гидроферритов кальция; не исключается возможность образования сложных комплексных соединений - гидрокарбоалюмината кальция и основного карбоната кальция.
Литература

1. А.С. N 1717570 A1, МПК C 04 B 7/00, E 21 F 15/00.
2. Сулейменов С. Т. , Естемесов З.А., Даулетов Н.Д. Карбонатсодержащие шлакощелочные вяжущие//Строительные материалы и конструкции. - Киев.: Будивильник, 1986. - N 2. - с. 15. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Бесклинкерное композиционное вяжущее для производства стеновых материалов, включающее шлак металлургического производства, щелочной компонент и тонкодисперсный наполнитель из карбонатной породы - известняка или доломита, отличающееся тем, что оно содержит указанные компоненты при следующем соотношении, мас.%:

Щелочной компонент - 2 - 3

Указанный тонкодисперсный наполнитель - 20 - 90

Шлак - Остальне

при этом влажность смеси составляет 12 - 16%.