сульфатостойкий портландцемент
| Классы МПК: | C04B7/02 портландцемент |
| Автор(ы): | |
| Патентообладатель(и): | Мамедов Алиш Забидович (RU), Осокин Александр Павлович (RU), Энтин Зиновий Борисович (RU) |
| Приоритеты: |
подача заявки:
2003-06-20 публикация патента:
10.10.2004 |
Изобретение относится к составу сульфатостойкого портландцемента и может найти применение в промышленности строительных материалов и в строительстве. Сульфатостойкий портландцемент содержит, мас.%: портландцементный клинкер с содержанием С3А до 5% и суммой С3А + C4AF до 22% - 60-90, сульфат кальция 2-8, изверженная алюмосиликатная мелкокристаллическая горная порода с размером кристаллов до 20 мкм, причем ее структура представлена минералами в виде твердых растворов авгитово-анортитового ряда, окруженных стеклообразными прослойками. Технический результат – получение цемента, устойчивого к длительному воздействию сульфатов. 2 табл.
Формула изобретения
Сульфатостойкий портландцемент, включающий портландцементный клинкер, сульфат кальция и изверженную алюмосиликатную горную породу с мелкокристаллической структурой, отличающийся тем, что указанная горная порода имеет размер кристаллов до 20 мкм и содержит минералы, представленные твердыми растворами авгитово-анортитового ряда, кристаллы в структуре породы окружены стеклообразными прослойками, а портландцементный клинкер содержит трехкальциевый алюминат С3А в количестве до 5 мас.%, а сумма трехкальциевого алюмината С3А и четырехкальциевого алюмоферрита C4AF в клинкере составляет не более 22 мас.%, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Клинкер указанного состава 60-90
Сульфат кальция 2-8
Указанная горная порода Остальное
Описание изобретения к патенту
Настоящее изобретение относится к составу сульфатостойкого портландцемента и может найти применение в промышленности стройматериалов и строительстве для изготовления растворов и бетонов, к которым предъявляются требования по сульфатостойкости. Известен сульфатостойкий цемент, содержащий портландцементный клинкер с добавкой витрофиров, являющихся кислыми вулканическими породами порфировой структуры (Канцепольский И.О. и др. Сульфатостойкие цементы Средней Азии и Казахстана. Труды Всесоюзного совещания по химии и технологии цемента. Технология и свойства специальных цементов. Стройиздат, 1967, с 332-343).
Наиболее близким аналогом является сульфатостойкий цемент, содержащий, мас.%:
Сыннырит 30-35
Двуводный гипс 3
Портландцементный клинкер Остальное
Сыннырит является алюмосиликатной изверженной горной породой с мелкокристаллической структурой (см. патент РФ №2125545, кл. С 04 В 7/12).
Целью настоящего изобретения является стабилизация сопротивления сульфатной коррозии при длительном воздействии сульфатных вод.
Поставленная цель достигается за счет того, что сульфатостойкий портландцемент, включающий портландцементный клинкер, сульфат кальция и изверженную алюмосиликатную горную породу с мелкокристаллической структурой, причем указанная горная порода имеет размер кристаллов до 20 мкм и содержит минералы, представленные твердыми растворами авгитово-анортитового ряда, кристаллы в структуре породы окружены стеклообразными прослойками, а портландцементный клинкер содержит трехкальциевый алюминат 3А в количестве до 5 мас.%, а сумма трехкальциевого алюмината С3А и четырехкальциевого алюмоферрита C4AF в клинкере составляет не более 22 мас.% при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Клинкер указанного состава 60-90
Сульфат кальция 2-8
Указанная горная порода Остальное
При этом только использование клинкера указанного минералогического состава без введения указанной горной породы не обеспечивает стойкости цементного камня к длительному воздействию сульфатов. Это связано с тем, что как показали исследования, щелочные ионы из жидкой фазы цементного камня концентрируются на поверхности частиц горных пород указанной структуры, особенно в районе выхода стеклообразных прослоек, окружающих кристаллы минералов, в связи с чем скорость диффузии сульфатных ионов в цементный камень значительно снижается.
Для приготовления сульфатостойкого портландцемента портландцементный клинкер, сульфат кальция (природный или промышленный гипс) и добавку алюмосиликатной горной породы, имеющей структуру, удовлетворяющую указанным требованиям, совместно измельчают до удельной поверхности (280-320) м2/кг. Для испытания этого цемента на сульфатостойкость готовят образцы-балочки из цементного раствора со стандартным кварцевым песком состава 1:3 размером 4
416 см. После предварительного твердения в стандартных условиях в течение 14 суток образцы помещают в 5%-ный раствор сульфата натрия. Такие же контрольные образцы хранят в воде. Сульфатостойкость оценивают по коэффициенту сульфатостойкости (отношение прочности образцов, хранившихся в растворе Na2SО4 к прочности образцов, хранившихся в воде) в возрасте 1 и 3 месяца.
Морозостойкость определяют по количеству выдержанных циклов попеременного замораживания водонасыщенных образцов при t=-20
C и оттаивании в воде при 18-20С.
Состав цемента приведен в табл. 1, результаты испытаний - в табл. 2.
