Патент на изобретение №2395469
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) МИНЕРАЛЬНО-ЩЕЛОЧНОЕ ВЯЖУЩЕЕ НА ОСНОВЕ ГАББРО-ДИАБАЗА
(57) Реферат:
Изобретение относится к составам бесцементного вяжущего и может найти применение в строительстве в качестве вяжущего для приготовления растворов и мелкозернистых бетонов. Минерально-щелочное вяжущее на основе габбро-диабаза включает доменный шлак, воду, щелочной активизатор – NaOH и измельченный габбро-диабаз при следующем соотношении компонентов, мас.%: габбро-диабаз – 81,4-94,4, указанный шлак – 0-14,4, NaOH – 4,2-7,4, вода – до В/Т 0,13. Технический результат – повышение прочности бесцементного бетона и расширение сырьевой базы для его производства. 1 табл.
1.1. Область техники, к которой относится изобретение Изобретение относится к составам бесцементного вяжущего и может найти применение в строительстве в качестве вяжущего для приготовления растворов и мелкозернистых бетонов. 1.2. Уровень техники Разработанные В.Д.Глуховским шлакощелочные вяжущие, обладая высокой прочностью, характеризуются преждевременным схватыванием смесей, усадочными деформациями и высолами на поверхности изделий [1]. Кроме того, одной из причин, сдерживающей производство шлакощелочных вяжущих, является ограниченность запасов доменного шлака. Известно, что для снижения расхода доменного шлака в качестве наполнителя частично используются магматические горные породы [2, с.31-33]. Однако частичное введение наполнителя не обеспечивает существенного замедления загустевания смеси. Известны бесцементные составы вяжущих на основе опал-кристоболитовых пород и шлака, активизированные NaOH, твердеющие в формах при высокой температуре [3]. Недостатком данных вяжущих является невысокая прочность 13-45 МПа и твердение при высокой температуре (400°С), а также высокое содержание NaOH (5-25%). Урхановым А.А. [4] было получено вяжущее из алюмосиликатной горной породы перлита. Для получения вяжущего перлит в количестве 70-80% совместно с гипсом 4-8% и известью 16-22% измельчается в дезинтеграторе, планетарной мельнице или виброистирателе до удельной поверхности от 500 до 795 м2/кг, а затем прессуется под давлением и подвергается высокотемпературной обработке при 180°С. Основным недостатком данного вяжущего является небольшая прочность при сжатии от 22 до 34 МПа, высокие энергетические затраты, связанные с помолом и тепловой обработкой. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является состав бесцементного вяжущего, включающий шлак, глину и щелочные активизаторы [5] при следующем содержании указанных компонентов, мас.%: глина – 30-50 известь – 5-10 NaOH – 0,6-1,0 шлак – остальное влажность смеси 12-16%. В присутствие высококонцентрированных щелочных растворов, в стесненных условиях, обеспеченных прессованием, такие композиции приобретают вяжущие свойства и твердеют. Существенным недостатком данного вяжущего является невысокая прочность – 20 МПа и многокомпонентность состава, что усложняет технологическую схему производства. 1.3. Раскрытие изобретения Настоящее изобретение направлено на повышение прочности бесцементного вяжущего, расширение сырьевой базы для получения вяжущего, снижение его стоимости и упрощение технологии производства. Технический результат изобретения достигается тем, что в состав бесцементного вяжущего входит доменный гранулированный шлак, вода, щелочной активизатор – NaOH и измельченный габбро-диабаз при следующем содержании указанных компонентов, мас.%: – габбро-диабаз – 81,4-94,4 – указанный шлак – 0-14,4 – гидроксид натрия (на сухое вещество) – 4,2-7,4 – вода – остальное до В/Т=0,13. 1.4. Осуществление изобретения В качестве сырья для производства вяжущего использовались следующие сырьевые материалы: – габбро-диабаз, размолотый до дисперсности 350 м2/кг – шлак доменный гранулированный с Sуд=380 м2/кг. В качестве активизатора твердения использовался гидроксид натрия – NaOH. Для изготовления вяжущего измельченный в порошок габбро-диабаз без шлака или совместно со шлаком затворялся раствором щелочного активизатора. Из формовочной смеси влажностью 13% под давлением 25 МПа были отпрессованы образцы, цилиндры размером 25 мм. Твердение образцов проходило при температуре тепловой обработки 95±5°С по режиму: 3 ч – подъем +6 ч изотермической выдержки + остывание. После тепловой обработки образцы подвергались испытанию по определению плотности и прочности при сжатии. Составы разработанных вяжущих и результаты испытания приведены в таблице.
Полученные данные показывают, что прочность повышается с увеличением количества щелочного активизатора. С увеличением дозировки гидроксида натрия с 5,6% до 7,4% прочность повысилась в 2,1 раза и составила 68,5 МПа. При замещении габбро-диабаза добавкой шлака и снижении концентрации щелочного активизатора вяжущее обладает прочностью 82 МПа. Литература 1. В.Д.Глуховский, П.В.Кривенко, Г.В.Румына, В.Л.Герасимчук Производство бетонов и конструкций на основе шлакощелочных вяжущих. К., Будiвельник, 1988. 2. В.Д.Глуховский, В.А.Пахомов. Шлакощелочные цементы и бетоны К., Будiвельник, 1978. 3. Пат. RU (11) 2329227 (13) С2. Вяжущее и способ изготовления строительных изделий с его использованием / Федяева Л.Г., Алешин С.В., Матвеев И.О., Терехин Д.А. – 4. Урханов Л.А. Активированные известково-кремнеземистые вяжущие и изделия на их основе: автореф. дис. канд. хим. наук: 05.23.08. 5. Патент RU (11) 2133233 (13) С1. Бесклинкерное композиционное вяжущее / Калашников В.И., Хвастунов В.Л., Нестеров В.Ю., Крестин И.Н., Шалыгиц Н.П. и др. –
Формула изобретения
Минерально-щелочное вяжущее на основе габбро-диабаза, включающее доменный шлак, воду, щелочной активизатор – NaOH и измельченный габбро-диабаз, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
п/п