Патент на изобретение №2149843

(54) РАСШИРЯЮЩАЯ ДОБАВКА К ЦЕМЕНТУ

(57) Реферат:

Использование для производства напрягающих, расширяющих и безусадочных цементов и бетонов. Расширяющая добавка содержит сульфоалюминатный клинкер, в котором сульфралюминат кальция и майонит находятся в соотношении 6:1 – 5: 1, и тонкомолотый корунд с удельной поверхностью 6000 – 10000 см²/г при следующем соотношении компонентов, маc.%: указанный сульфоалюминатный клинкер 40-65, корунд 1-5 и гипс 34-35. Технический результат – получение расширяющейся добавки к цементу, обеспечивающей повышенную прочность в период твердения и сульфатостойкость цементного камня. 2 табл.

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к составам добавок для получения напрягающих, расширяющихся и безусадочных цементов и бетонов.

Известны составы вяжущего, включающие сульфоалюминат кальция, сульфат кальция и свободную окись кальция (1).

Недостатком этого изобретения является невысокая прочность вяжущего в ранние сроки твердения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является добавка к вяжущему, включающая сульфоалюминат кальция, сульфат кальция и гидроалюминат кальция (2).

Недостатком известного состава является сложная технология приготовления расширяющего компонента вяжущего, требующего производства более энергоемкого обжига и сложной технологии. Кроме того, бетоны на основе этого вяжущего обладают недостаточно высокой прочностью при сжатии и низкой сульфатостойкостью.

Техническая задача заключается в получении расширяющей добавки к цементу, обеспечивающей повышенную прочность в период твердения и сульфатостойкость цементного камня.

Поставленная задача решается таким образом, что расширяющая добавка к цементу, включающая алюмосодержащий компонент на основе сульфоалюмината кальция и гипса, согласно изобретению, в качестве алюмосодержащего компонента содержит сульфоалюминатный клинкер с соотношением сульфоалюмината кальция: майенит 5:1 – 6:1 и тонкомолотый корунд с удельной поверхностью 6000 – 10000 см²/г при следующем соотношении компонентов, маc.%:
Сульфоалюминатный клинкер – 40-65
Корунд – 1-5
Гипс – 34-55
Предлагаемая расширяющая добавка к цементу отличается от известной тем, что в качестве алюмосодержащего компонента содержит обожженный сульфоалюминатный клинкер с соотношением сульфоалюмината кальция (C₄A₃S) и майенита (C₁₂A₇) 5: 1 – 6:1 и тонкомолотый корунд с удельной поверхностью 6000-10000 см²/г.

В процессе гидратации сульфоалюмината кальция (C₄A₃S) и майенита (C₁₂A₇) с сульфатом кальция и минералами портландцемента происходит упрочнение и уплотнение цементного камня за счет образования эттрингита. Тонкомолотый корунд придает цементному камню дополнительное увеличение прочности в ранние сроки твердения.

Сульфоалюминатный клинкер получают обжигом сырьевой смеси при температуре 1200 – 1250^oC, состоящей из 35% боксита, 50% известняка и 15% гипса.

Химический состав сульфоалюминатного клинкера, мас.%: SiO₂ – 2%; Al₂O₃ – 15,2%; Fe₂O₃ – 0,6%; CaO – 36,25%; SO₃ – 28%; ппп – 15-72%.

Тонкомолотый корунд получают помолом отходов огнеупорной промышленности. (ГОСТ 24704-94).

Гипс – гипсовый камень, CaSO 2H₂O, порода осадочного происхождения. В качестве примесей содержит доломит, кварцит, гидрооксиды железа и др.

Остальные исходные материалы дозируют и измельчают в помольном оборудовании до удельной поверхности не менее 3000 см²/г.

Составы компонентов предлагаемой добавки приведены в таблице 1.

Исследование физико-технических свойств вяжущего, полученного путем механического перемешивания 90% портландцемента Д5М400 (портландцемент алитовый, среднеалюминатный) и 10% добавки, представлено в таблице 2.

Опытные образцы вяжущего получены с использованием расширяющих добавок, состав которых представлен в таблице 1.

Образцы хранились в естественных воздушно-влажностных условиях и в 5% растворах солей Na₂SO₄ и MgSO₄ и испытывались через 6 ч, 1 сут, 28 сут и в возрасте 1 года.

Расширяющую добавку можно добавлять к цементу либо вводить непосредственно в бетонную смесь при ее приготовлении.

Источники информации:
1. Патент Англии N 1344759. кл. C 18, публ. 1972.

2. SU Авторское свидетельство N 573456. Б.И. N 35, кл. C 04 В 7/00, 1977 г. – прототип.

Формула изобретения

Расширяющая добавка к цементу, включающая алюмосодержащий компонент на основе сульфоалюмината кальция и гипс, отличающаяся тем, что в качестве указанного компонента содержит сульфоалюминатный клинкер в соотношении сульфоалюмината кальция и майенита 5 : 1 – 6 : 1, и тонкомолотый корунд с удельной поверхностью 6000 – 10000 см²/г при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Сульфоалюминатный клинкер – 40 – 65
Корунд – 1 – 5
Гипс – 34 – 35

РИСУНКИ

Изменения:

Зарегистрирован переход исключительного права без заключения договора
Дата и номер государственной регистрации перехода исключительного права: 05.02.2010/РП0000530
Патентообладатель: Открытое акционерное общество “Научно-исследовательский центр “Строительство”
Прежний патентообладатель: Федеральное государственное унитарное предприятие “Научно-исследовательский центр “Строительство”

Номер и год публикации бюллетеня: 15-2000

Извещение опубликовано: 27.04.2010 БИ: 12/2010