вяжущее
Классы МПК: | C04B12/04 цементы, содержащие силикаты щелочных металлов или аммония C04B7/28 из топочных отходов |
Автор(ы): | Русина В.В. (RU), Подвольская Е.Н. (RU), Богданова Е.О. (RU), Мошкина Е.А. (RU) |
Патентообладатель(и): | Братский государственный технический университет (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2003-01-22 публикация патента:
10.10.2004 |
Изобретение относится к составам вяжущего и может быть использовано в строительстве для изготовления изделий и конструкций из бетонов дорожного и гидротехнического назначения. Техническим результатом является улучшение деформативных характеристик (снижение деформаций усадки и набухания) вяжущего при одновременном упрощении процесса его получения и снижении стоимости. В вяжущем, включающем алюмосиликатный компонент и щелочной компонент – жидкое стекло, в качестве алюмосиликатного компонента используют золу-унос первого поля, полученную от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г. Братска Иркутской области, а в качестве жидкого стекла используют углеродсодержащее жидкое стекло, изготовленное из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода - микрокремнезема и содержащее до 6-7 мас.% высокодисперсных углеродистых примесей – графит - С и карборунд – SiC, с силикатным модулем n=1-2 и плотностью =1,22-1,40 г/см3, при следующем оотношении компонентов, мас.%: указанное углеродсодержащее жидкое стекло 36,8-44,4, указанная зола-унос первого поля 55,6-63,2. 2 табл.
Формула изобретения
Вяжущее, включающее алюмосиликатный компонент и щелочной компонент - жидкое стекло, отличающееся тем, что в качестве алюмосиликатного компонента используют золу-унос первого поля, полученную от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г. Братска Иркутской области, а в качестве жидкого стекла используют углеродсодержащее жидкое стекло, изготовленное из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода - микрокремнезема и содержащее до 6-7 мас.% высокодисперсных углеродистых примесей - графит - С и карборунд - SiC, с силикатным модулем n = 1-2 и плотностью = 1,22-1,40 г/см3, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Указанное углеродсодержащее жидкое стекло 36,8-44,4
Указанная зола-унос первого поля 55,6-63,2
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к составам вяжущего и может быть использовано в строительстве для изготовления изделий и конструкций из бетонов дорожного и гидротехнического назначения.
Известно безусадочное вяжущее на основе глиноземистого цемента [В.Д. Глуховский, П.В. Кривенко, Г.В. Румына, В.Л. Герасимчук. Производство бетонов и конструкций на основе шлакощелочных вяжущих. Киев: Будiвельник, 1988, с.18; И.Х. Наназашвили. Справочник: Строительные материалы, изделия и конструкции. М.: Высшая школа, 1990, с.14-15].
Недостатками этого вяжущего являются очень высокая стоимость и невозможность подвергать его тепловлажностной обработке.
Наиболее близким к изобретению является вяжущее, включающее шлак цветной металлургии, силикат натрия с n=1, портландцементный клинкер и сульфат натрия [В.Д. Глуховский, П.В. Кривенко, Г.В. Румына, В.Л. Герасимчук. Производство бетонов и конструкций на основе шлакощелочных вяжущих. Киев: Будiвельник, 1988, с.14-18].
Недостатками данного вяжущего являются многокомпонентность состава, использование дорогостоящего портландцементного клинкера, ограниченность распространения по регионам шлаков цветной металлургии, необходимость их помола, а главное - сравнительно высокие деформации вяжущего при одновременных сложности технологического процесса получения вяжущего и его высокой стоимости.
Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение качества вяжущего.
Технический результат - улучшение деформативных характеристик (снижение деформаций усадки и набухания) вяжущего при одновременном упрощении процесса его получения и снижении стоимости. Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в вяжущем, включающем алюмосиликатный компонент и щелочной компонент - жидкое стекло, в качестве алюмосиликатного компонента используют золу-унос первого поля, полученную от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г. Братска Иркутской области, а в качестве жидкого стекла используют углеродсодержащее жидкое стекло, изготовленное из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода - микрокремнезема и содержащее до 6-7 маc.% высокодисперсных углеродистых примесей - графит С и карборунд SiC, с силикатным модулем n=1-2 и плотностью =1,22-1,40 г/см3, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Указанное углеродсодержащее жидкое стекло 36,8-44,4,
Указанная зола-унос первого поля 55,6-63,2
Химический состав золы-унос первого поля представлен в табл.1.
Вяжущее для испытаний готовилось следующим образом. Зола-унос первого поля перемешивалась с кварцевым песком в соотношении 3:П=1:3 и затворялась углеродсодержащим жидким стеклом из микрокремнезема с силикатным модулем n=2 и плотностью =1,25 г/см3. Смесь перемешивалась в бетоносмесителе принудительного действия в течение 2-3 минут. Формование образцов - балочек размером 4416 см производилось на лабораторной виброплощадке. Образцы твердели в камере ТВО при температуре 90-95°С по режиму 2+2+2+2 час. Одна часть пропаренных образцов помещалась в воздушно-сухие условия при Т=18-20°С, другая - в воду при той же температуре. При таких температурно-влажностных режимах образцы хранились в течение 28 суток. После этого с помощью индикатора часового типа устанавливались деформации усадки и набухания. Аналогично приготовлены и испытаны вяжущие еще двух составов. Результаты представлены в табл.2.
Анализ полученных данных показывает, что деформации усадки и набухания предлагаемого вяжущего весьма незначительны: 0,02-0,04 мм/м и 0,01-0,03 мм/м соответственно. При этом предлагаемое вяжущее состоит всего из двух компонентов в отличие от четырехкомпонентного аналога, а основной компонент предлагаемого вяжущего (зола-унос) имеет повсеместное распространение (по прототипу же шлаки цветной металлургии имеются не во всех регионах). Технологический процесс получения предлагаемого вяжущего значительно проще, так как зола-унос в отличие от металлургического шлака не требует помола. Предлагаемое вяжущее дешевле известного, так как в технологическом процессе его получения отсутствует весьма энергоемкая операция помола алюмосиликатного компонента и в отличие от прототипа в составе вяжущего не используется дорогостоящий портландцементный клинкер. Более того, компоненты предлагаемого вяжущего либо являются отходами промышленности (зола-унос), либо получены на основе отходов (жидкое стекло из микрокремнезема). Таким образом, предлагаемое вяжущее позволяет решать не только технические задачи (создание вяжущего с минимальными деформациями усадки и набухания для гидротехнического и дорожного бетона), но и экономические (снижение стоимости вяжущего) и экологические (широкое вовлечение в производство отходов промышленности).
Класс C04B12/04 цементы, содержащие силикаты щелочных металлов или аммония
шлаковый плавень - патент 2478590 (10.04.2013) | |
вяжущее - патент 2471734 (10.01.2013) | |
вяжущее - патент 2470881 (27.12.2012) | |
вяжущее - патент 2458877 (20.08.2012) | |
вяжущее - патент 2458876 (20.08.2012) | |
вяжущее - патент 2458875 (20.08.2012) | |
способ получения полуфабриката для изготовления строительного материала - патент 2452704 (10.06.2012) | |
способ получения вяжущего - патент 2440319 (20.01.2012) | |
вяжущее - патент 2439012 (10.01.2012) | |
способ получения твердого неорганического материала - патент 2422392 (27.06.2011) |
Класс C04B7/28 из топочных отходов