минеральная добавка к цементу

Формула изобретения

1. Минеральная добавка к цементу, содержащая цементную пыль-унос электрофильтров вращающихся печей, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит компонент с удельной поверхностью не менее 800 м²/кг, по крайней мере, один выбранный из группы: мел, глина, известняк или смесь этих компонентов, при соотношении между указанным компонентом и пылью от 1:1 до 1:10 и содержание щелочных оксидов R₂O в пересчете на Na₂ O в добавке не более 4%.

2. Добавка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве смеси указанных компонентов используют пыль от электрофильтра агрегатов для совместной сушки и помола компонентов цементного сырья.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к составу минеральной добавки к цементу, который может найти применение в промышленности строительных материалов при приготовлении растворов и бетонов, применяемых в промышленном и гражданском строительстве.

Известны глина и известняк как минеральные добавки к цементу (Касторных Л.И. Добавки в бетоны и строительные растворы. Учебно-справочное пособие, Ростов-на-Дону, Феникс, 2007, с. 116, 117).

Известен также мел как минеральная добавка к цементу (Сиушев и др. Сборник «Заводская лаборатория и переход на новые стандарты». Стройиздат, Москва, 2007, с.44-54).

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является минеральная добавка к цементу, содержащая цементную пыль-унос электрофильтров вращающихся печей (US 2002/0073897, опубл. 20.06.2002).

Недостатком этой добавки является повышенное содержание в ней быстрорастворимых щелочных оксидов, что ухудшает качество цемента и может вызвать щелочную коррозию бетона.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и получение качественных цемента, раствора и бетона с указанной добавкой без ухудшения их свойств.

Поставленная задача решается за счет того, что минеральная добавка к цементу, содержащая цементную пыль-унос электрофильтров вращающихся печей, дополнительно содержит компонент с удельной поверхностью не менее 800 м²/кг, по крайней мере, один, выбранный из группы: мел, глина, известняк или смесь этих компонентов, при соотношении между указанным компонентом и пылью от 1:1 до 1:10, при этом содержание щелочных оксидов R₂O в пересчете на Na₂O в добавке не более 4% к массе добавки.

Примеры приготовления и испытания добавки.

Добавку готовили смешением пыли электрофильтра вращающейся печи с содержанием R₂O в пересчете на Na₂O 7,4% с тонкомолотыми компонентами мелом, глиной, а также пылью от электрофильтров агрегата для совместной сушки и помола сырья (молотковой дробилки), состоящей из смеси указанных компонентов, в следующем соотношении: 1:1; 1:3; 1:5; 1:10.

Содержание щелочных оксидов в пыли, меле, глине и известняке, а также дисперсность компонентов приведены в таблице 1.

Таблица 1
№ №	Материал, смешиваемый с пылью вращающейся печи	Удельная поверхность, м2/кг	R2O=Na2O+0,658 K2O, %	Соотношение пыль - материал	R2O в добавке (материал+пыль)
1	Мел	1070	0,77	7,4	1:2	2,91
2	Пыль электрофильтров аппарата для сушки и помола сырья	1220	1,06	-«-	1:5	2,11
3	Глина	930	2,25	-«-	1:1	4,82
4	Глина	-«-	-«-	-«-	1:10	2,72
5	Глина - мел 1:1	1020	1,51	-«-	1:3	3,47
6	Известняк	580	0,33	-«-	1:5	1,51

Готовят цемент путем смешивания 80% бездобавочного цемента и 20% добавки. Готовят цементное тесто с В/Ц=0,5 (200 г цемента и 100 г воды). Через 1 и 24 часа твердения тесто помещали в специальную форму и под прессом отжимали жидкую фазу, в которой определяли содержание R₂O. Результаты приведены в таблице 2. Для сравнения в таблице приведено также содержание щелочей в тесте из цемента, содержащего в качестве добавки только печную пыль с содержанием R₂O 3,3% (контрольный цемент).

Таблица 2
Цемент	Содержание щелочей в жидкой фазе R2O в пересчете на Na2O, мг/л через, часов	Прочность на сжатие через 28 суток, МПа
1	24
Контрольный	12,8	7,3	37,3
с добавкой 1	9,0	5,8	40,9
-«- 2	5,8	4,9	39.6
-«- 3	12,9	6,8	37,9
-«- 4	4,8	3,3	38,5
-«- 5	7,6	6,0	39,7
-«- 6	8,8	7,8	39,0

Из таблицы видно, что несмотря на повышенное содержание R₂O в добавке содержание R₂O в жидкой фазе всех цементов, кроме цемента с добавкой 3, для которого превышен допустимый предел R₂O в добавке и цемента 6, в котором исходный компонент имел недостаточную удельную поверхность, содержание щелочей в жидкой фазе меньше, чем в контрольном цементе. Прочность цемента со всеми добавками на 2-10% выше, чем прочность контрольного цемента.