Патент на изобретение №2308427

(54) ВЯЖУЩЕЕ

(57) Реферат:

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении изделий на основе щелочных вяжущих. Техническим результатом изобретения является удешевление вяжущего, расширение сырьевой базы за счет использования для производства многотоннажных отходов промышленности, снижение экологической напряженности с одновременным сохранением высокого качества вяжущего. Вяжущее, включающее доменный гранулированный шлак, подвергнутый помолу до удельной поверхности не менее 3000 см²/г и щелочной активатор, содержит в качестве щелочного активатора сульфат-карбонат натрия – отход производства глинозема состава, мас.%: Na₂SO₄ не менее 60, Na₂СО₃ не более 30, SiO₂ не более 0,5, Al₂O₃ не более 3,0, Fe₂О₃ не более 0,4, влажность не более 30%, подвергнутый совместному помолу с указанным шлаком до удельной поверхности не менее 3000 см²/г, и дополнительно песок, подвергнутый совместному помолу с указанным шлаком и активатором до удельной поверхности не менее 3000 см²/г, или золу-унос при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанный активатор 0,5-2,0, указанный песок или зола-унос 30-48, указанный шлак остальное. 3 табл.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении изделий на основе щелочных вяжущих.

Известно вяжущее (Авт. свид. СССР №446480, МПК³ С04В 7/20, 1974), включающее в себя шлак доменный гранулированный, карбонатный наполнитель, содощелочной плав.

Недостатком вяжущего является многокомпонентность системы и то, что щелочной компонент вводится в виде раствора (дополнительный узел для приготовления раствора).

Известно вяжущее (Авт. свид. СССР №436035, МПК³ С04В 7/20, 1974), включающее в себя шлак доменный, нефелиновый шлам, гипсовый камень.

Недостатком вяжущего является многокомпонентность системы, повышенная стоимость из-за того, что применяется гипсовый камень, необходимость очень тонкого помола (остаток на сите 008-5%).

Известно вяжущее (Патент РФ №2047576, МПК⁶ С04В 7/00, 1995), содержащее нефелиновый шлам, карбонат натрия, сульфат натрия, воду.

Недостатком является использование водных растворов компонентов.

Наиболее близким техническим решением является вяжущее (Патент РФ №2133233, МПК⁶ С04В 7/153, 1999), включающее в себя глину, известь, гидроксид натрия, шлак металлургического производства (доменный гранулированный шлак).

Недостатком вяжущего является многокомпонентность системы, повышенная стоимость из-за применения извести, гидроксида натрия, щелочной компонент вводится в виде раствора, для чего необходим дополнительный узел приготовления раствора.

Техническим результатом изобретения является удешевление вяжущего, расширение сырьевой базы за счет использования для производства многотоннажных отходов промышленности, снижение экологической напряженности с одновременным сохранением высокого качества вяжущего.

Вяжущее, включающее доменный гранулированный шлак, подвергнутый помолу до удельной поверхности не менее 3000 см²/г, и щелочной активатор, содержит в качестве щелочного активатора сульфат-карбонат натрия – отход производства глинозема состава, мас.%: Na₂SO₄ не менее 60, Na₂СО₃ не более 30, SiO₂ не более 0,5, Al₂O₃ не более 3,0, Fe₂О₃ не более 0,4, влажность не более 30%, подвергнутый совместному помолу с указанным шлаком до удельной поверхности не менее 3000 см²/г, и дополнительно песок, подвергнутый совместному помолу с указанным шлаком и активатором до удельной поверхности не менее 3000 см²/г, или золу-унос при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанный активатор 0,5-2,0, указанный песок или зола-унос 30-48, указанный шлак остальное.

Шлак доменный является отходом металлургического производства, сульфат-карбонат натрия (ТУ 5510 РК 0020-1974) – отходом глиноземного производства, зола-унос ТЭС – отходом от сжигания углей. Речной песок – материал дешевый и доступный. Речной песок применяется как добавка в случаях, когда он дешевле шлака доменного.

Вяжущее производят следующим образом.

Шлак доменный при необходимости предварительно просушивают и в необходимой пропорции с сульфат-карбонатом натрия и песком загружают в мельницу, где производят помол смеси до удельной поверхности не менее 3000 см²/г, или шлак доменный с сульфат-карбонатом натрия загружают в мельницу, где производят помол смеси до удельной поверхности не менее 3000 см²/г, а потом добавляют золу-унос. Затем эту сухую смесь смешивают в смесителе с водой до влажности, необходимой для полусухого прессования изделий или прессования методом виброформования.

В нашем случае технология основана на формовании строительных изделий методом полусухого прессования при влажности 6-10%. Формованную массу засыпают в пресс-форму и при давлении не менее 10 МПа прессуют образцы. Отформованные образцы помещают в пропарочную камеру, где подвергают термовлажностной обработке при атмосферном давлении, температуре 95-100°С в течение не менее 6 часов.

По стандартной методике измеряют прочность образцов на сжатие и изгиб. Результаты в каждой серии усредняют. Усредненные значения прочностей приведены в таблице 3.

Их таблицы 3 видно, что из вяжущих по изобретению получаются изделия с высокими эксплуатационными характеристиками.

Таким образом, происходит удешевление вяжущего, расширение сырьевой базы за счет использования для производства многотоннажных отходов промышленности, снижение экологической напряженности с одновременным сохранением высокого качества вяжущего.

Формула изобретения

Вяжущее, включающее доменный гранулированный шлак, подвергнутый помолу до удельной поверхности не менее 3000 см²/г, и щелочной активатор, отличающееся тем, что содержит в качестве щелочного активатора сульфат-карбонат натрия – отход производства глинозема состава, мас.%: Na₂SO₄ не менее 60, Na₂СО₃ не более 30, SiO₂ не более 0,5, Al₂О₃ не более 3,0, Fe₂О₃ не более 0,4, влажность не более 30%, подвергнутый совместному помолу с указанным шлаком до удельной поверхности не менее 3000 см²/г, и дополнительно песок, подвергнутый совместному помолу с указанным шлаком и активатором до удельной поверхности не менее 3000 см²/г, или золу-унос при следующем соотношении компонентов, мас.%: