СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФАТНО-СИЛИКАТНОГО ПРОДУКТА

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФАТНО-СИЛИКАТНОГО ПРОДУКТА


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2233251 (13) C2

(51) 7 C04B7/52 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.10.2007 - прекратил действие, но может быть восстановлен 

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

(14) Дата публикации: 2004.07.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 2002104732/03 
(22) Дата подачи заявки: 2002.02.21 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2002.02.21 
(43) Дата публикации заявки: 2003.10.10 
(45) Опубликовано: 2004.07.27 
(56) Аналоги изобретения: РОЯК Г.С. и др. Специальные цементы. - М.: Стройиздат, 1993, с. 231-233. SU 366164 A, 16.01.1973. SU 622788 A, 20.07.1978. SU 1730070 A1, 30.04.1992. RU 2148040 C1, 27.04.2000. US 6221148 B1, 24.04.2001. 
(72) Имя изобретателя: Селяев В.П. (RU); Терешкин И.П. (RU); Коротин А.И. (RU); Неверов В.А. (RU); Бормусов Ю.А. (RU); Агушев В.Л. (RU); Федорцов А.П. (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва (RU) 
(98) Адрес для переписки: 430000, г.Саранск, ул. Большевистская, 68, Мордовский госуниверситет им. Н.П. Огарёва, отдел патентов и стандартов 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФАТНО-СИЛИКАТНОГО ПРОДУКТА 

Изобретение относится к области производства строительных материалов, а именно, к промышленному получению быстротвердеющих высокопрочных цементов, изготовлению бетонных и железобетонных изделий, а, кроме того, оно может быть использовано и в других отраслях промышленности, например как сорбент или катализатор в химической промышленности. Технический результат - повышение прочности цементных композиций с сульфатно-силикатным продуктом и снижение себестоимости строительных материалов на их основе. В способе получения сульфатно-силикатного продукта путем обжига сырьевой смеси, состоящей из алюмосиликатного материала, сульфатирующего модификатора - концентрированной серной кислоты и воды, при получении смеси в качестве алюмосиликатного материала берут цеолитосодержащую породу следующего состава, мас.%: SiO2 58.66-70.87; Al2О3 8.98-12.34; Fe2O3 4.37-6.24; CaO 10.64-14.51; MgO 1.84-2.14; К2О 2.48-3.05; TiO2 0.48-1.65; Na2О 0.2-0.85; Р2О5 0.14-0.56, при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанная цеолитосодержащая порода 40.00-50.00, концентрированная серная кислота 25.00-30.00, вода - остальное, с последующим обжигом сырьевой смеси при температуре 480-500С в течение 20-50 минут. 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области производства строительных материалов, а именно к промышленному получению быстротвердеющих высокопрочных цементов, изготовлению бетонных и железобетонных изделий, кроме того, оно может быть использовано и в других отраслях промышленности.

Известно, что одним из перспективных путей получения быстротвердеющих высокопрочных цементов в последние годы является способ введения в состав обычного цемента крента - добавки, получаемой в результате термохимической обработки алюмосиликатного материала (каолина, глины) с последующей сульфатизацией продукта дегидратации. (Рояк Г.С., Рояк С.М. Специальные цементы. - М.: Стройиздат, 1993. С.142-144).

Однако одним из основных условий получения таких высокоэффективных добавок, является необходимое содержание в используемом при их производстве сырье (не менее 15-25% от массы цемента) оксидов алюминия, в том числе и кислоторастворимого, в противном же случае эффективность от их введения в состав цемента снижается. (А.С.Болдырев, П.П.Золотова, А.Н.Люсов и др.; Строительные материалы: Справочник/ Под ред. А.С.Болдырев, П.П.Золотова. - М.: Стройиздат, 1989. С.73-74).

Наиболее близким решением к заявленному является способ получения сульфатно-силикатного продукта, заключающийся в том, что из каолина (глины), воды и сульфатирующего модификатора готовится суспензия, которая затем обжигается при температуре 550-600С. (Рояк Г.С., Рояк С.М. Специальные цементы. - М.: Стройиздат, 1993. С.231-233).

К недостаткам получения такой добавки можно отнести не только жесткие требования к исходному сырью, но и достаточно высокую температуру обжига. Все это, без сомнения, повышает стоимость получаемого продукта.

Технический результат заключается в повышении прочности цементных композиций с сульфатно-силикатным продуктом. Кроме того, снижается себестоимость строительных материалов на их основе.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе получения сульфатно-силикатного продукта путем обжига сырьевой смеси, состоящей из алюмосиликатного материала, сульфатирующего модификатора - концентрированной серной кислоты и воды, при получении сырьевой смеси в качестве алюмосиликатного материала берут цеолитосодержащую породу следующего состава, мас.%: SiО2 58.66-70.87; Аl2О3 8.98-12.34; Fе2O3 4.37-6.24; CaO 10.64-14.51; MgO 1.84-2.14; К2О 2.48-3.05; ТiO2 0.48-1.65; Na2О 0.2-0.85; Р2О5 0.14-0.56, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Указанная цеолитосодержащая порода 40.00-50.00

Концентрированная серная кислота 25.00-30.00

Вода Остальное

с последующим обжигом сырьевой смеси при температуре 480-500С в течение 20-50 минут.

Способ осуществляют следующим образом. Вначале готовят сырьевую смесь. Цеолитосодержащую породу размельчают и увлажняют водой. Затем полученную пасту обрабатывают сульфатирующим модификатором - концентрированной серной кислотой. По истечении одних суток, необходимых для окончания протекания химических реакций, смесь подвергают термической обработке - обжигу при температуре 480-500С в течение 20-50 минут. После обжига полученный сульфатносиликатный продукт резко охлаждают и вводят в цементное вяжущее при его помоле.

Если обжиг осуществляется при температуре ниже 480С, то получающиеся в результате составляющие продукта не реакционноспособны. Если же температура обжига выше 550С, то при получении продукта нецелесообразно затрачивается большая энергия. А температура обжига более 650С и вовсе снижает качество получаемого продукта.

Оптимальное время обжига составляет 20-50 минут. При недостаточном времени термической обработки сырьевой смеси (менее 20 минут) обжиг будет не завершен, а продолжительность его более 50 минут экономически не выгодна.

Исследуют влияние полученного продукта на свойства композиций, при их наполнении в количестве 5% от массы вяжущего. Водоцементное отношение принимают равным 0,3. Начало схватывания определяют на приборе Вика. Часть образцов подвергают тепловлажностной обработке (ТВО) при температуре 45-50С по режиму 2+4+10+ естественное остывание и определяют предел прочности при сжатии в возрасте одних суток, другие - хранят в нормально влажностных условиях (НВУ) и испытания проводят в возрасте 28 суток. Составы сырьевых смесей представлены в таблице 1. Результаты физико-технических испытаний приведены в таблице 2.





Анализируя результаты исследований можно однозначно утвердительно говорить об эффективности получения сульфатно-силикатного продукта на основе природных цеолитосодержащих пород, который можно использовать как добавку к цементным вяжущим. Из таблицы 2 видно, что при 5%-ном наполнении композиций полученным продуктом их прочность в возрасте 28 суток повышается на 15-25% по сравнению с бездобавочными, а после тепловлажностной обработки - на 35-45% и составляет 80-90% от марочной прочности ненаполненных композиций.

Необходимо отметить, что начало схватывания цементного теста с продуктом наступает быстрее, чем без нее, и при 5%-ном наполнении вяжущего приближается к ГОСТу для портландцемента. Однако, опираясь на полученные экспериментальные данные, можно прогнозировать, что большее введение полученного продукта в цемент приведет к более ранней потери пластичности его теста, что, в свою очередь, позволит отнести такое вяжущее к разряду быстротвердеющих. Использование же в качестве алюмосиликатного сырья при получении сульфатно-силикатного продукта для цементных композиций глины, также позволяет добиться некоторых результатов, но их величина несколько ниже.

Таким образом, использование сульфатно-силикатного продукта, получаемого по предлагаемому способу и ведущего себя в цементных системах как ускоритель твердения, позволит значительно повышать гидратацию вяжущего при прогреве, кроме того, снижать в них содержание цемента. Все это приведет к улучшению эффективности производства бетона и снижению его себестоимости. Кроме того, полученный сульфатно-силикатный продукт может быть использован как сорбент или катализатор в химической промышленности. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ получения сульфатно-силикатного продукта путем обжига сырьевой смеси, состоящей из алюмосиликатного материала, сульфатирующего модификатора - концентрированной серной кислоты и воды, отличающийся тем, что при получении сырьевой смеси в качестве алюмосиликатного материала берут цеолитосодержащую породу состава, мас.%: SiО2 58,66-70,87, Аl2О3 8,98-12,34, Fе2O3 4,37-6,24, CaO 10,64-14,51, MgO 1,84-2,14, К2О 2,48-3,05, ТiO2 0,48-1,65, Na2О 0,2-0,85, Р2О5 0,14-0,56, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Указанная цеолитосодержащая порода 40,00-50,00

Концентрированная серная кислота 25,00-30,00

Вода Остальное

с последующим обжигом сырьевой смеси при температуре 480-500С в течение 20-50 мин.




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