ВЯЖУЩЕЕ

ВЯЖУЩЕЕ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2049748 (13) C1

(51) 6 C04B7/28, C04B7/26, C04B11/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 27.09.2007 - прекратил действие 

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

(14) Дата публикации: 1995.12.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 5041734/33 
(22) Дата подачи заявки: 1992.02.11 
(45) Опубликовано: 1995.12.10 
(56) Аналоги изобретения: 1. Авторское свидетельство СССР N 555063, кл. C 04B 7/14, 1976. 2. Патент ГДР N 243693, кл. C 04B 7/26, 1987. 
(71) Имя заявителя: Мартыненко Александр Антонович[UA]; Коваленко Наталья Юрьевна[UA] 
(72) Имя изобретателя: Мартыненко Александр Антонович[UA]; Коваленко Наталья Юрьевна[UA] 
(73) Имя патентообладателя: Мартыненко Александр Антонович (UA) 

(54) ВЯЖУЩЕЕ 

Изобретение относится к промышленности производства строительных материалов, в частности к изготовлению вяжущего для производства шлакоблоков, шлакоплит, формованного кирпича, черепицы; в композиции с различными наполнителями и заполнителями бетонных смесей для производства ненапряженных бетонов, а также для укрепления грунта при строительстве дорог, неупрочненных транспортных путей, площадок бассейнов, тел каналов и плотин, рулежных дорожек, погрузочных площадок, фундаментов зданий. Сущность изобретения: вяжущее содержит, мас. цемент 6,0 8,0; отходы производства фосфорных удобрений фосфогипс шлифовочный 20,0 23,0; золу гидроудаления ТЭС с удельной поверхностью 3500-4100 см2/г 46 0 54,0; измельченные отвальные глинистые сланцы 20,0 23,0. Прочность при сжатии после 28-суточного твердения 11,0 11,91 МПа. Сроки схватывания (начало) конец 150 310 185 325 мин. 3 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к промышленности производства строительных материалов, в частности к изготовлению вяжущего для производства шлакоблоков, шлакоплит, формованного кирпича, черепицы; в композиции с различными наполнителями и заполнителями бетонных смесей для производства ненапряженных бетонов, а также для укрепления грунта при строительстве дорог, неупрочненных транспортных путей, площадок, бассейнов, тел каналов и плотин, рулежных дорожек, погрузочных площадок, фундаментных зданий.

Известно вяжущее для производства стеновых камней [1] включающее цемент, измельченные фракции минерального заполнителя (глинистого сланца отхода горнодобывающей промышленности), стойкого к набуханию в воде и замораживанию, и воду, в котором в качестве минерального заполнителя может использоваться также измельченный гранит в соотношении 80-90% к общей массе смеси.

Недостатком шлакоцементного вяжущего является его высокая стоимость в связи с большими энергозатратами на получение и переработку доменного гранулированного шлака, а также в связи с наличием в нем дефицитного и дорогостоящего цемента.

Наиболее близким по технической сущности и количеству сходных признаков является вяжущее сульфатно-зольный цемент, включающий цемент 10-30% гипссодержащий компонент 5-25% и тонкомолотую золу гидроудаления ТЭС [2]

К недостаткам вяжущего следует отнести его высокую стоимость вследствие наличия в нем большого количества портландцемента, необходимость введения в него высокоактивной добавки, а также относительно невысокая степень утилизации техногенных отходов.

Задачей, решаемой изобретением, является создание активного шлакощелочного вяжущего с пониженным содержанием цемента в нем, позволяющего одновременно решать и экологические проблемы регионов размещения топливно-энерге- тической, химической и горнодобывающей отраслей.

Техническим результатом при использовании предложенного вяжущего является снижение стоимости вяжущего и расширение перечня утилизируемых техногенных отходов при сохранении высокого показателя прочности вяжущего и изделий на его основе, уменьшение их водопоглощения.

Вышеназванный технический результат достигается тем, что вяжущее для получения строительных материалов, включающее цемент, гипссодержащий компонент, золу гидроудаления ТЭС, содержит в качестве гипсосодержащего компонента отходы производства фосфорных удобрений фосфогипс полуводный, золу гидроудаления ТЭС с удельной поверхностью 3500-4100 см2/г и дополнительно измельченные отвальные глинистые сланцы при следующем соотношении компонентов, мас. Цемент 6,0-8,0 Отходы производ- ства фосфорных удобрений фос- фогипс полуводный 20,0-23,0 Измельченные от- вальные глинистые сланцы 20,0-23,0 Зола гидроудаления ТЭС (помол до удель- ной поверхности 3500-4100 см2/г) 46,0-54,0

при этом удельные поверхности цемента, фосфогипса полуводного, измельченных отвальных глинистых сланцев составляет 3000-3500 см2/г, т.е. примерно равны между собой.

Химический состав зол гидроудаления ТЭС от сжигания каменных углей (усредненный) и отвальных глинистых сланцев (мас.) представлен соответственно в табл. 1 и 2.

Увеличение прочности вяжущего и бетонов (изделий) на его основе на одноосное сжатие достигается:

а) активизацией вяжущего путем введения в него тонкомолотой (3500-4100 см2/г) золы гидроудаления ТЭС, проявляющей за счет выраженных основных признаков вяжущие свойства и содержащей в своем составе легирующие добавки, которые являются также мелкокристаллическим заполнителем и ускорителем отверждения вяжущего при модуле основности, равном 1,36;

б) образованием множественных центров кристаллизации, равномерно ориентированных в объеме вяжущего при усреднении массы, которыми являются частицы золы гидроудаления;

в) наличием свободного оксида кальция и серного ангидрида в золах гидроудаления и их активностью (так называемой "свободной извести "), выполняющих функции кристаллической затравки;

г) возникновением химических реакций между активным оксидом кальция золы гидроудаления ТЭС и компонентами фосфогипса полуводного, имеющего ярко выраженные кислотные свойства, т.е. реакции, однотипной реакции объизвествления (карбонизации), а также реакции образования СаО3 нерастворимого силиката кальция (см. В. Шульце, В. Тишер, В.-П.Эттель, "растворы и бетоны на нецементных вяжущих", Берлин, 1990, ч. II)

CO2(газ) (вода) H2CO3 HCO3.

CaO __ Ca(OH)2+ CO2+H2O __ CaCO3+ 2H2O причем в случаях дальнейших контактов с водой образующийся карбонат кальция подвергается дополнительному воздействию углекислоты, что ведет к его частичному растворению

CaCO3+H2O+CO Ca2++ 2HCO-3 и при высыхании к обратному процессу, новому осаждению карбоната кальция, причем при наложении процессов друг на друга (т.е. процесс твеpдения не гидравлический);

д) протеканием реакции гидратации силикатов, алюминатов и ферритов кальция, содержащихся в ингредиентах, до гидрогелей, что ведет к упрочнению смеси (гидравлическое твердение);

е) наличием в составе смеси цемента, что ускоряет ее схватывание, увеличивает начальную прочность, способствует набору прочности изделиями и снижает водопоглощение;

ж) образованием в результате отверждения вяжущего и изделий на его основе ромбоэдрической кристаллической решетки, наиболее энергетически богатой и устойчивой, свойственной вышеописанному типу протекания реакций.

Снижение водопоглощения испытывавшихся бетонных образцов достигается ана- логично пунктам в е.

Уменьшение срока схватывания вяжущего достигается его активизацией путем введения в его состав золы гидроудаления ТЭС и цемента, обладающих собственно высокими вяжущими свойствами, а также наличием в составе фосфогипса полуводного, являющегося ускорителем схватывания и отверждения цемента и цементных смесей в силу его выраженных кислых свойств, особенно в начальной стадии твердения.

Наличие в составе вяжущего фосфогипса полуводного и золы гидроудаления ТЭС несколько увеличивают его водопотребность, однако, фосфогипс полуводный способствует "связыванию" излишней воды затворения и уплотнению структуры материала, что также снижает в результате водопоглощение готовых изделий.

Химизм процесса отверждения предложенного вяжущего тесно связан с химическим составом и свойствами ингредиентов, причем зола гидроудаления ТЭС подбирается таким образом, чтобы ее модуль основности был равен или превышал 1,36. При содержании золы гидроудаления ТЭС в составе вяжущего менее 46,0 об. снижается его активность и прочность изделий на его основе. При содержании ее более 54,0 об. значительно увеличивается водопотребность вяжущего, увеличивается пористость изделий на его основе, что ведет к увеличению водопоглощения и снижению их прочности.

Введение в состав вяжущего фосфогипса полуводного позволяет улучшить обволакивание центров кристаллизации ингредиентами смеси, связать избыток воды затворения и создать кислую среду для протекания вышеописанных реакций; ускорить процесс схватывания вяжущего; содержание фосфогипса полуводного ниже 20,0 об. ухудшает качество изделий на основе предложенного вяжущего в части создания жестких рабочих (формовочных) смесей, а выше 23,0 незначительно снижает прочность изделий и увеличивает их водопоглощение, что, в свою очередь, влияет на морозостойкость и длительную прочность изделий (снижает их).

Введение в состав вяжущего измельченных отвальных глинистых сланцев кремнеземсодержащей добавки стабилизатора способствует протеканию вышеописанных процессов, а также достижению необходимой пластичности смеси. Содержание их ниже 20,0 об. снижает пластичность и удобоукладываемость материалов (смесей) на основе предложенного вяжущего, а выше 23,0 об. снижает водостойкость материала, т.е. может привести к его размоканию, при укладке бетонной смеси к образованию пустот при недостаточной степени уплотнения, существненно не влияя при этом на прочностные свойства материала. Экспериментально установлено, что отвальные глинистые сланцы совместно с фосфогипсом полуводным при незначительных добавках даже низких сортов цемента проявляют повышенные водо- и морозостойкость.

Увеличение в составе содержания цемента выше 8,0 и ниже 6,0 об. существенно не влияет на водопотребность вяжущего и водопоглощение материалов на его основе, но соответственно повышает и понижает их прочность, активность и скорость схватывания. Содержание цемента ниже 6,0 об. приводит к размокаемости и снижению прочности материала, однако, несмотря на это увеличение содержания не только неэкономично, но и приводит к резкому увеличению объемной массы вяжущего и изделий из него (более 2100 кг/см2), что не соответствует требованиям ГОСТ 6133-84 для пустотных стеновых камней.

Увеличение удельной поверхности золы гидроудаления ТЭС выше 4100 см2/г также повышает объемную массу материала на основе предложенного вяжущего, а уменьшение ее ниже 300-3500 см2/г приводит к резкому росту водопоглощения матеpиала и потере прочности (на одноосное сжатие в особенности).

В ряде случаев (напримеp, для упрочнения грунтов) в качестве активизирующей добавки применяются так называемые "летучие золы" или золы уноса бурых или каменных углей, причем такие золы выступают в качестве известковых (или гидравлических) компонентов. В этом случае целесообразно только упрочнение грунтов с рН не менее 12,0.

Для доказательства соответствия предложенного вяжущего и бетонов на его основе критерию "промышленной применимости" был проведен ряд испытаний в идентичных условиях образцов бетона (при соотношении вяжущее: наполнитель, равном 1:3) на основе предложенного вяжущего и прототипа с последующим сопоставлением результатов с нормами ГОСТ. Испытаниям подвергались образцы с линейными размерами 7х7х7 см, в соответствии с ГОСТ 310 1-76 310.4-76.

Результаты испытаний представлены в табл. 3.

Из таблицы следует, что значения содержания ингредиентов, выходящие за представленные в формуле изобретения пределы, приводят к неоптимальному сочетанию физико-механических и иных показателей предложенного материала. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



ВЯЖУЩЕЕ для получения строительных материалов, включающее цемент, гипссодержащий компонент, золу гидроудаления ТЭС, отличающееся тем, что оно содержит в качестве гипссодержащего компонента отходы производства фосфорных удобрений фосфогипс полуводный, золу гидроудаления ТЭС с удельной поверхностью 3500 4100 см2/г и дополнительно измельченные отвальные глинистые сланцы при следующем соотношении компонентов, мас.

Цемент 6,0 8,0

Отходы производства фосфорных удобрений фосфогипс полуводный 20,0 - 23,0

Зола гидроудаления ТЭС с удельной поверхностью 3500 4100 см2/г - 46,0 54,0

Измельченные отвальные глинистые сланцы 20,0 23,0




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru