способ получения вяжущего

Формула изобретения

Способ получения вяжущего, заключающийся в помоле высушенного до влажности не более 1% доменного гранулированного шлака, смешении с микрокремнеземом конденсированным с удельной поверхностью 15000-25000 м²/кг, введении в состав вяжущего активатора шлака - кальцинированной соды и затворении вяжущего, отличающийся тем, что используют доменный гранулированный шлак 3 сорта, помол которого производят совместно с кальцинированной содой с последующим перемешиванием с микрокремнеземом и затворением вяжущего водой, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

доменный гранулированный шлак 3 сорта	90-91,5
микрокремнезем конденсированный
с удельной поверхностью 15000-25000 м2/кг	3,5-5
сода кальцинированная
в пересчете на сухое вещество	3,5-5

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к шлакощелочным вяжущим и может быть использовано в промышленности строительных материалов для изготовления строительных растворов и бетонов различного назначения.

Известен способ получения вяжущего, заключающийся в помоле доменного гранулированного шлака, высушенного до влажности 1%, до удельной поверхности 300-350 м²/кг, смешении с кремнеземистым компонентом - пылью производства ферросилиция с удельной поверхностью 500-550 м²/кг и последующем затворении вяжущего раствором щелочного активизатора - плава солей улавливания газов с содержанием углекислого натрия 30-40% и гидроокиси натрия 15-20% при плотности раствора 1,3-1,35 г/см ³ (А.с. 1615161, C04B 7/153).

Недостатком данного способа является сложность технологии (дополнительная операция по приготовлению раствора щелочного компонента), повышенный расход в рецептуре вяжущего кремнеземистой добавки (15-25%) из-за ее низкой удельной поверхности, а также использование в составе вяжущего щелочного компонента едкого натра, что повышает стоимость вяжущего.

Наиболее близким к изобретению является способ получения шлакощелочного вяжущего, заключающийся в тщательном перемешивании доменного гранулированного шлака с микрокремнеземом конденсированным с удельной поверхностью 15000-25000 м² /кг и последующим затворением вяжущего водным раствором кальцинированной соды плотностью 1,15 г/см³ (Пат. РФ 2289551, C04B 7/153, опубл. 20.12.2006. Бюл. № 35).

Недостатком способа получения данного вяжущего является необходимость приготовления для затворения вяжущего водного раствора щелочного компонента соды, что усложняет технологию производства вяжущего и, соответственно, приготовления растворов и бетонов на его основе как в заводских условиях, так и в условиях строительной площадки.

Изобретение направлено на упрощение технологии получения шлакощелочного вяжущего при сохранении прочностных характеристик.

Результат достигается тем, что в способе получения вяжущего, заключающемся в помоле высушенного до влажности не более 1% доменного гранулированного шлака, смешении с микрокремнеземом конденсированным с удельной поверхностью 15000-25000 м²/кг, введении активатора шлака - кальцинированной соды и затворении вяжущего водой, согласно изобретению используют доменный гранулированный шлак 3 сорта, помол которого производят совместно с содой кальцинированной с последующим перемешиванием с микрокремнеземом и затворением вяжущего водой, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

доменный гранулированный шлак 3 сорта	90-91,5
микрокремнезем конденсированный
с удельной поверхностью 15000-25000 м2/кг	3,5-5
сода кальцинированная
(в пересчете на сухое вещество)	3,5-5.

В качестве алюмосиликатной составляющей шлакощелочного вяжущего использовали гранулированные доменные шлаки 3 сорта, соответствующие ГОСТ 3476-74 «Шлаки доменные и электротермофосфорные гранулированные для производства цементов». Для изготовления образцов использовали доменный гранулированный шлак Орско-Халиловского металлургического комбината. Химический состав шлака представлен в табл.1.

Таблица 1
Содержание соединений по мас.%	Модуль
SiO2	CaO	Al2 O3	MgO	MnO	Fe2O3	TiO2	Na2O	K2O	P 2O3	SO3	основности
40,02	42,02	8,22	6,26	0,36	<0,1	0,36	0,44	0,66	0,04	1,45	1,0

В качестве активатора шлака использовали соду кальцинированную техническую, соответствующую ГОСТу 5100-85, производства Стерлитамакского АО «Сода».

Микрокремнезем конденсированный (ТУ 5743-048-02495332-96) с удельной поверхностью 15000-25000 м²/кг - производства Челябинского металлургического комбината.

Способ получения вяжущего осуществляли следующим образом.

Предварительно высушенный до влажности не более 1% доменный гранулированный шлак и кальцинированную соду подвергали совместному помолу до удельной поверхности 300-350 м²/кг. Размолотое вяжущее из шлака и соды смешивали с микрокремнеземом конденсированным и затворяли водой.

При этом соотношение компонентов принимают следующим, мас.%:

гранулированный шлак	90-91,5
микрокремнезем конденсированный	3,5-5
сода кальцинированная техническая (в
пересчете на сухое вещество)	3,5-5.

Образцы изготавливали из теста нормальной густоты в соответствии с требованиями ГОСТ 310.3-76^*. Прочность образцов шлакощелочного вяжущего определяли после тепловлажностной обработки по режиму 3+6+3 ч при температуре 95±5°С. Результаты испытаний и составы вяжущих для выполнения предложенного способа представлены в табл.2.

Приведенные в табл.2 данные показывают, что при предлагаемом способе получения шлакощелочного вяжущего с добавкой микрокремнезема упрочняющий эффект добавки не снижается и составляет 32,8-76,3%, тогда как прирост прочности вяжущего, изготовленного по способу прототипа, составлял 29,2-74,6%.

Таким образом, затворение шлакощелочного вяжущего с минеральной добавкой микрокремнезема водой (при предварительном введении щелочного активатора - кальцинированной соды при измельчении шлака) эффективно с точки зрения упрощения технологии и получения водозатворяемого вяжущего по аналогии с традиционным портландцементом и сохранения упрочняющего эффекта минеральной добавки.

Таблица 2
№	Компоненты	Состав, мас.%	Прочность образцов при сжатии, МПа
1	2	3	4
Прототип	Гранулированный шлак	92,3-95,2	81,4-110,0
(затворение	Микрокремнезем
водным	конденсированный	1,3-4,6
раствором соды)	Сода кальцинированная	3,1-3,5
1	Гранулированный шлак	91,5	93,7
(затворение	Микрокремнезем
водой)	конденсированный	3,5
	Сода кальцинированная	5
2	Гранулированный шлак	90	116,2
(затворение	Микрокремнезем
водой)	конденсированный	5
	Сода кальцинированная	5
3	Гранулированный шлак	91,5	87,5
(затворение	Микрокремнезем
водой)	конденсированный	5
	Сода кальцинированная	3,5