Патент на изобретение №2237635

(54) ВЯЖУЩЕЕ

(57) Реферат:

Изобретение относится к составам вяжущего и может быть использовано в строительстве для изготовления изделий и конструкций из бетонов дорожного и гидротехнического назначения. Техническим результатом является улучшение деформативных характеристик (снижение деформаций усадки и набухания) вяжущего при одновременном упрощении процесса его получения и снижении стоимости. В вяжущем, включающем алюмосиликатный компонент и щелочной компонент – жидкое стекло, в качестве алюмосиликатного компонента используют золу-унос первого поля, полученную от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г. Братска Иркутской области, а в качестве жидкого стекла используют углеродсодержащее жидкое стекло, изготовленное из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода – микрокремнезема и содержащее до 6-7 мас.% высокодисперсных углеродистых примесей – графит – С и карборунд – SiC, с силикатным модулем n=1-2 и плотностью =1,22-1,40 г/см³, при следующем оотношении компонентов, мас.%: указанное углеродсодержащее жидкое стекло 36,8-44,4, указанная зола-унос первого поля 55,6-63,2. 2 табл.

Изобретение относится к составам вяжущего и может быть использовано в строительстве для изготовления изделий и конструкций из бетонов дорожного и гидротехнического назначения.

Известно безусадочное вяжущее на основе глиноземистого цемента [В.Д. Глуховский, П.В. Кривенко, Г.В. Румына, В.Л. Герасимчук. Производство бетонов и конструкций на основе шлакощелочных вяжущих. Киев: Будiвельник, 1988, с.18; И.Х. Наназашвили. Справочник: Строительные материалы, изделия и конструкции. М.: Высшая школа, 1990, с.14-15].

Недостатками этого вяжущего являются очень высокая стоимость и невозможность подвергать его тепловлажностной обработке.

Наиболее близким к изобретению является вяжущее, включающее шлак цветной металлургии, силикат натрия с n=1, портландцементный клинкер и сульфат натрия [В.Д. Глуховский, П.В. Кривенко, Г.В. Румына, В.Л. Герасимчук. Производство бетонов и конструкций на основе шлакощелочных вяжущих. Киев: Будiвельник, 1988, с.14-18].

Недостатками данного вяжущего являются многокомпонентность состава, использование дорогостоящего портландцементного клинкера, ограниченность распространения по регионам шлаков цветной металлургии, необходимость их помола, а главное – сравнительно высокие деформации вяжущего при одновременных сложности технологического процесса получения вяжущего и его высокой стоимости.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение качества вяжущего.

Технический результат – улучшение деформативных характеристик (снижение деформаций усадки и набухания) вяжущего при одновременном упрощении процесса его получения и снижении стоимости. Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в вяжущем, включающем алюмосиликатный компонент и щелочной компонент – жидкое стекло, в качестве алюмосиликатного компонента используют золу-унос первого поля, полученную от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г. Братска Иркутской области, а в качестве жидкого стекла используют углеродсодержащее жидкое стекло, изготовленное из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода – микрокремнезема и содержащее до 6-7 маc.% высокодисперсных углеродистых примесей – графит С и карборунд SiC, с силикатным модулем n=1-2 и плотностью =1,22-1,40 г/см³, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Указанное углеродсодержащее жидкое стекло 36,8-44,4,

Указанная зола-унос первого поля 55,6-63,2

Химический состав золы-унос первого поля представлен в табл.1.

Вяжущее для испытаний готовилось следующим образом. Зола-унос первого поля перемешивалась с кварцевым песком в соотношении 3:П=1:3 и затворялась углеродсодержащим жидким стеклом из микрокремнезема с силикатным модулем n=2 и плотностью =1,25 г/см³. Смесь перемешивалась в бетоносмесителе принудительного действия в течение 2-3 минут. Формование образцов – балочек размером 4416 см производилось на лабораторной виброплощадке. Образцы твердели в камере ТВО при температуре 90-95°С по режиму 2+2+2+2 час. Одна часть пропаренных образцов помещалась в воздушно-сухие условия при Т=18-20°С, другая – в воду при той же температуре. При таких температурно-влажностных режимах образцы хранились в течение 28 суток. После этого с помощью индикатора часового типа устанавливались деформации усадки и набухания. Аналогично приготовлены и испытаны вяжущие еще двух составов. Результаты представлены в табл.2.

Анализ полученных данных показывает, что деформации усадки и набухания предлагаемого вяжущего весьма незначительны: 0,02-0,04 мм/м и 0,01-0,03 мм/м соответственно. При этом предлагаемое вяжущее состоит всего из двух компонентов в отличие от четырехкомпонентного аналога, а основной компонент предлагаемого вяжущего (зола-унос) имеет повсеместное распространение (по прототипу же шлаки цветной металлургии имеются не во всех регионах). Технологический процесс получения предлагаемого вяжущего значительно проще, так как зола-унос в отличие от металлургического шлака не требует помола. Предлагаемое вяжущее дешевле известного, так как в технологическом процессе его получения отсутствует весьма энергоемкая операция помола алюмосиликатного компонента и в отличие от прототипа в составе вяжущего не используется дорогостоящий портландцементный клинкер. Более того, компоненты предлагаемого вяжущего либо являются отходами промышленности (зола-унос), либо получены на основе отходов (жидкое стекло из микрокремнезема). Таким образом, предлагаемое вяжущее позволяет решать не только технические задачи (создание вяжущего с минимальными деформациями усадки и набухания для гидротехнического и дорожного бетона), но и экономические (снижение стоимости вяжущего) и экологические (широкое вовлечение в производство отходов промышленности).

Формула изобретения

Вяжущее, включающее алюмосиликатный компонент и щелочной компонент – жидкое стекло, отличающееся тем, что в качестве алюмосиликатного компонента используют золу-унос первого поля, полученную от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г. Братска Иркутской области, а в качестве жидкого стекла используют углеродсодержащее жидкое стекло, изготовленное из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода – микрокремнезема и содержащее до 6-7 мас.% высокодисперсных углеродистых примесей – графит – С и карборунд – SiC, с силикатным модулем n = 1-2 и плотностью = 1,22-1,40 г/см³, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Указанное углеродсодержащее жидкое стекло 36,8-44,4

Указанная зола-унос первого поля 55,6-63,2

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 23.01.2005

Извещение опубликовано: 10.06.2006 БИ: 16/2006