Способ получения минерального вяжущего

Способ получения минерального вяжущего

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ООШ Л

РЕСПУБЛИК (19) (И) ш4 В 02 С 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕ ГЕЛЬСТВУ!

«Fl р

ii/

Ф

° °

° °

МЮ (21) 3622491/29-33 (22) 15.07.83 (46) 15. 01. 86 ..Бюл. В 2 (71) Научно-исследовательский сектор

Всесоюзного ордена Ленина проектноизыскательского и научно-исследовательского института "Гидропроект" им. С.Я. Хука ,(72) А.Д. Осипов, Ю.Е. Пивинский, Ю.Р, Седых, В.Л. Титов и К.Б. фрейдин (53) 621.926.9(088.8) (56) Иванов В.Н. Строительные материалы и изделия из кремнистых пород.

Киев: Будивельник, 1978.

Основные принципы получения высо-. коконцентрированных суспензий кварцевого песка. — Огнеупоры, 1979,13. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МИНЕРАЛЬНОГО ВЯЖУЩЕГО путем мокрого помола кремнеземсодержащего материала в металлической мельнице с щелочной разжижающей добавкой, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения технологии и уменьшений вязкости вяжущего, мокрый помол кремнеземсодержащего материала производят при одностадийной загрузке исходного материала до достижения продуко том помола минимальной 3-20 Е вязкости.

1 1204

Изобретение относится к строительным материалам, полученным на основе минеральных вяжущих из кремнеземистьм материалов.

Целью изобретения является упрощение технологии и уменьшение вязкости вяжущего. .Способ осуществляется следующим образом.

Мокрый помол кремнеземсодержащего 10 материала, например песка, производйтся в металлической мельнице при влажности 15-30Х, 20-80 С с применением щелочной разжижающей добавки (Na<СО, жидкое стекло и др.) до 15 достижения продуктом помола минимальной (3-20 Е) вязкости.

Для увеличения интенсивности помола и регулирования свойств вяжущего возможно применение различных доба- 20 вок (поверхностно-активных веществ, воздухововлекающих и др.).

Мокрый помол кремнеземсодержащего материала в металлической мельнице производится при однократной 25 загрузке до достижения продуктом помола минимальной вязкости без последующего разжижения. В процессе измельчения происходит постепенное разжижение продукта помола в результате увеличения его дисперсности и действия щелочной разжижающей добавки. В то же время происходит намол железа за счет истирания мелющих тел.

Ионы железа обладают сильным коагу35 лирующим действием. На определенном этапе помола соответствующем мио нимальной (3-?О Е) вязкости продукта помола, раэжижающее действие увеличения дисперсности и щелочной добав40 ки достигает максимального значения..

Дальнейшее продолжение помола увелиэ+ чивает концентрацию ионов Fe, что приводит к преобладанию процессе коагуляции над разжижением и к росту

45 вязкости

Активность вяжущего зависит от его вязкости, влажности, вида и количества щелочной разжижающей добавки, состава кремнеземсодержащего материала и др. Твердение вяжущего проис- 50 ходит в результате удаления избыточной воды фильтрацией в пористый заполнитель, вакуумированием, сушкой или другими способами. Следствием этого является сближение частиц вяжу- 55 щего, способствующее протеканию поликонденсационньм и гидратационных процессов.

260 2

Процесс гидратации вяжущего связан с гидролитическим отщеплением щелочных ионов в условиях щелочной среды и растворением аморфного креМнезема (в случае кварцевого песка аморфный кремнезем образуется на поверхности частиц в процессе измельчения с образованием гидрозолей кремниевой кислоты). При удалении избыточэ+ ной воды катионы Fe, образовавшиеся э процессе .помола за счет истирания металлических мелющих тел и футеровки, оказывают сильное коагулирующее действие на гидрозоли кремниевой кислоты. Таксе же, но в меньшей степени действие оказывают и гидроокиси щелочноземельньм металлов, содержащиеся в кремнеземсодержащем материале.

Образующиеся гели связывают значительное количество щелочных гидроокисей, образуя при этом нерастворимые в воде соединения.

Кристаллизация гелевидных новообразований может протекать продолжительное время с формованием низкоосновных гидросиликатов, способствующих повышению эксплуатационных свойств вяжущего.

Для ускорения сроков твердения и дополнительного повышения .прочности рекомендуется выдержка в щелочном

I растворе (например, жидкого стекла плотностью 1,02-1,06 г/см ) с последующей сушкой или гидротермальной обработкой. При осуществлении способа в качестве кремнеземсодержащего материала использовался речной днепровский песок, карьерный песок, перлит.

Помол по предлагаемому способу производился в лабораторной двухкамерной мельнице при влажности 25Х, температуре 60 С с щелочной разжижающей добавкой. Экспериментально устанавливалась зависимость вязкости от времени помола, по которой определялось время, необходимое для достижения минимальной вязкости при указанных условиях помола.

Помол песка по известному способу производился при влажности 25Х, температуре 60 С с трехкратной догрузкой .песка в процессе помола до достижения продуктом помола следующего фрикционного состава, вес.Х:

0,1-5 мкм 25 5-20 мкм 35; 20-50 мкм

30; больше 50 мкм 10.

Способ получения -вяжущего

Исходный материал

Вид и количество щелочной раэжижа-ющей добавки, Х к весу сухого мате.риала

Вязкость

Время помола,ч после помола, Е

Жидкое стекло плотностью

1,45 г/см, О,ЗХ

Известный

Днепровский песок (98 5Х SiOã) 60

4,0

2,5

То же

Предлагаемый

Предлагаемый

То же

Жидкое стекло плотностью

1,45 г/см, .

0,25Х

Днепровский песок (9895X 810 ) 1,5..То же, О, ЗХ.

То же

То же

3,0

Академич. песок (63Х SiÎг) 1,0

Жидкое стекло плотностью

1,45 г/см

0,2Х

Перлит (56X Яз.О ) 1,0

3 . 1

Образцы иэ вяжущего изготавливались в гипсовых формах.

На вяжущем, полученном из днепровского песка по предлагаемому способу, изготовлены керамзитобетонные образцы прочностью 5 0 и 12,0 МПа при объемной массе 900 и 1400 кг/м соответственно.

Использование способа получения вяжущего из кремнеземсодержащего материала обеспечивает получение вяжущего путем помола кремнеземсодержащего материала в.металлических мельницах стальными мелющими телами, что в несколько раз сокращает ггродолжительность помола и делает воэможныи широкое внедрение предлагаемого способа с использованием существующих высокопроизводительных

204260 4 помольных агрегатов. Исключение многократной догрузки н процесса разжижения продукта помола посредством перемешивания приводит к одностадийности технологии получения вяжущего, сокращению общего цикла на 10 и более ч, а также снижению вязкости получаемого вяжущего в два и более раз.

1р Полученное вяжущее и изделия из него твердеют как в нормальных условиях, так и при гидротермальной обработке, с выдержкой в щелочном растйоре и беэ нее (см. таблицу).

Таким образом, значительно сокращаются трудоемкость, энергоемкость, металлоемкость процесса получения и себестоимость вяжущего. Расширяются области его применения в совре2О менном строительстве.

Ь

Продолжение таблицы

Способ получения вяжущего

Разжижение посредством перемешивания

Прочность на сжатие вяжущего, МПа, время перемешивания, ч после вязкость створе

Известный

10,0

4,2

18,0

Предлагаемый

8,5

35 0

Предлагаемый

6,8

27,0

То же

26,5

28,0

7,0

8,3

32,0

Составитель Н. Бибина

Техред А.Бабинец

Корректор М. Максимишинец

Редактор Л. Кастран

Подписное после перемешивания, о

Заказ 8457/7 Тираж 583

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035» Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 дополни ельной выржкой в лочном