Способ приготовления сырьевой смеси для строительных изделий

Способ приготовления сырьевой смеси для строительных изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

0% (1I) (5р 4 С 04 В 11/00

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /6 с

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3829037/29-33 (22) 25.12.84 (46) 07.06.86. Бюл. Р 21 (71) Ленинградский ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудового Красного

Знамени инженерно-строительный институт (72) Ю.Г. Мещеряков, А.С. Григорьева, Г.Е. Лисица и О.И. Иванов (53) 666.914(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1011523, кл, С 04 В 11/09, 1983.

Мещеряков Ю.Г. Гипсовые попутные. промышленные продукты и их применение в производстве строительных материалов. Л.: Стройиздат, 1982. (54)(57) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ CbIPbEВОЙ СМЕСИ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНО ИЗДЕЛИЙ, включающий перемешивание фосфополугидрата сульфата кальция и компонента, содержащего ортосиликат кальция, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью ускорения схватывания и повышения прочности компонент, содержащий ортосиликат кальция, вводят в количестве от 0,5 до 2,3Х от массы фосфополугндрата, затем смесь подвергают механической обработке на бегунах, в процессе которой вводят от 2,0 до

4,7Х кремнефтористоводородной кислоты от массы фосфополугидрата.

1235843

Изобретение относится к способам приготовления сырьевых смесей для производства строительных изделий и может быть использовано в промышленности строительных материалов, 5 ,направлено на использование побочного продукта производства ортофосфорной кислоты и улучшения качества фосфополугидрата.

Целью изобретения является уско- 10 рение схватывания и повышение прочности.

Способ реализуется следующим образом.

В исходный фосфополугидрат вводят 15 ортосиликаткальцийсодержащий компонент — нефелиновый шлам и полученную смесь подвергают механической обработке не бегунах. В процессе обработки на бегунах в смесь вводят второй 20 компонент — раствор кремнефтористоводородной кислоты.

Сочетание механической обработки с одновременным введением жидкого компонента комплексной добавки приводит к образованию ускорителя твердения и одновременно к равномерному распределению его в смеси. Ортосиликаткальцийсодержащий компонент — неф линовый шлам и кремнефтористоводородная кислота, введенные в фосфополугидрат, взаимодействуют друг с другом с образованием высокоактивного тонкодисперсного SiO Механическая обработка, таким образом, позволяет ускорить как реакцию образования

В О, так и процессы гидратации, схватывания и твердения полуводного гипса.

Пример 1. Фосфополугидрат, отобранный с карусельного фильтра 40 алюминиевого завода, обрабатывают на бегунах в течение 3 мин. Из полученной смеси под давлением 0,05 МПа готовят образцы-цилиндры высотой и диаметром 20 мм. 45

Пример 2. (по известному способу). В фосфополугидрат вводят пыль электрофильтров вращающихся печей. После механической обработки смеси на бегунах в течение 3 мин под давлением 10 МПа прессуют образцы-цилиндры. !

Пример 3-5. В фосфополугидрат вводят ортосиликаткальцийсодержащий компонент — нефелиновый шлам. 55

Полученную смесь подвергают механи— ,ческой обработке и затем под давлением 0,05 ИПа готовят образцы.

Пример 6-8. В фосфополугцпрат вводят кремнефтористоводородную кислоту, после чего смесь обрабатывают на бегунах. Из полученной смеси готовят образцы-цилиндры.

Пример 9-13. В фосфополугидрат вводят нефелиновый шлам. После перемешивания смесь подвергают механической обработке, в процессе которой вводят кремнефтористоводородную кислоту. Из полученной смеси готовят образцы-цилиндры.

В табл. 1 представлены составы приготовленных смесей, Результаты испытаний представлены в табл. 2.

Иэ табл. 2 следует, что раздельное применение в качестве добавки нефелинового шлама как ортосиликаткальцийсодержащего компонента и кремнефтористоводородной кислоты не приводит к ускорению процессов гидратации, схватывания и твердения, т.е. эти добавки раздельно не являются ускорителями. Только совместное использование компонентов при соотношении компонентов для нефелинового шлама 0,5-2,3, для кремнефтористоводородной кислоты 2,0-4,7 дает требуемый результат. При введении нефелинового шлама менее 0,57 и кремнефтористоводородной кислоты менее 2 ОХ

«е обеспечивается необходимая прочность иэделий, а также сроки схватыьания остаются очень продолжительными.

Увеличение расхода компонентов нефелинового шлама более 2,37. и кремнефтористоводородной кислоты более 4,7Х приводит к получению быстросхватывающихся смесей. Использование таких смесей в технологии производства строительных изделий крайне затруднено в связи с быстрым завершением процесса схватывания (менее

10 мин). Кроме того, увеличение расхода нефелинового шлама и кремнефтористоводородной кислоты не приводит к дальнейшему росту прочности и ускорению процессов гидратации. Таким образом, оптимальным является расход компонентов нефелинового шлама

0,5-2,37„ кремнефтористоводородной кислоты 2,0-4,7Е.

Как показали опыты, степень действия комплексной добавки существенно зависит от последовательности введения компонентов.

1235843

TI р и м е р 1. Смешивают нефелиновый шлам и кремнефтористоводородную кислоту. Полученную смесь вводят в фосфополугидрат, отобранный с карусельного фильтра, перемешивают и подвергают механической обработке на бегунах в течение 3 мин. Из полученной смеси под давлением 0,05 МПа готовят образцы-цилиндры высотой и диаметром 20 мл.

Пример 2. В фосфополугидрат вводят кремнефтористоводородную кислоту, перемешивают, затем вводят нефелиновый шлам, снова перемешивают и смесь обрабатывают на бегунах.15

Пример 3, В фосфонолугидрат вводят Heôåëèíoýûé шлам, перемешивают, подвергают механической обработке, во время которой вводят кремнефтористоводородную кислоту. 20

Результаты испытаний представлены в табл. 3.

Из табл. 3 следует, что эффект действия комплексной добавки зависит от последовательности введения ее

ЗО компонентов.

Одновременное введение компонентов добавки в фосфополугидрат (пример

1) ускоряет процессы гидратации, схватывания и твердения, так как образование $ 0, происходит и в этом дб случае. Но при одновременном введении компонентов процесс нейтрализации, в основном, идет при механической обработке, в результате чего возможно образование веществ, замед- 4 ляющих действие активного SiO» например, образование фосфатных пленок на поверхности зерен. При первоначальном введении кремнефтористоводородной кислоты в фосфополугидрат и последующем добавлении нефелинового шлама (пример 2) эффективность дейСостав сырьевой смеси для исследования влияния последовательности введения компонентов следующий,Е: фосфополугидрат 95, нефелиновый шлам 25

2,0, кремнефтористоводородная кислота 3,0 (КФВК). ствия активного SiO снижается примесями (фосфаты, фториды и др.), Таким образом, именно предлагаемые состав сырьевой смеси и после- . довательность введения компонентов добавки (ортосиликаткальцийсодержащий компонент, а затем кремнефтористоводородная кислота) позволяют в наибольшей степени ускорить процессы гидратации схватывания и тверде-: ния, повысить механическую прочность изделий.

Аналогично предлагаемому способу, но с использованием портландцемента готовят образцы, включающие фосфополугидрат, отобранный с карусельного фильтра, который смешивают с портландцементом цементного завода, и смесь обрабатывают на бегунах в течение 3 мин. Расход портландцемента изменяют от 0,3 до 2,87. При обработке вводят кремнефтористоводородную кислоту в количестве 1,5-5,0Х.

Из полученной смеси формуют образцы высотой и диаметром 20 мм.

Результаты испытаний приведены в табл. 4 (примеры 1-5).

Из табл. 4 следует, что оптимальный расход портландцемента не выходит за пределы, установленные для нефелинового шлама, Пример ы б-11. Фосфополугидрат, отобранный с карусельного фильтра, смешивают с нефелиновъж шлаком и смесь обрабатывают на бегунах. Расход нефелинового шлама 1,9Х.

При обработке на бегунах в смесь вводят кремнефтористоводородную кислоту в количестве 2,97. Время обработки на бегунах изменяют от I до 15 мин.

Результаты испытаний смесей приведены в табл. 5.

Из табл. 5 следует, что оптимальное время обработки смеси на бегунах составляет 3-5 мин. Уменьшение продолжительности обработки не позволяет получить пластичную смесь, очень сильно замедляет процессы схватывания и твердения. Увеличение продолжительности обработки приводит к снижению прочности и замедлению процессов схватывания и твердения, 1235843

Таблица!

Компоненты смеси

1 2

9 L 1О I 113 12

ФосфополугидРат 100 97 99,5 98,5 97, 1 98,0 96,2 94,3 98,2 97,5 95,2 93 92,2

Пыль злектрофильтров—

Нефелиновый шлам 0,5 1,5 2,9 — — — 0,3 0,5 1,92,3 2,8

Таблица 2

Предел прочности г при сжатии, кгс/см в возрасте

Содержание химически связанной воды, 7, через

Сроки схватывания, ч-мин

Пример

Начало Конец .1

24 ч

24 ч

1 ч

1 ч

6,98

6,79

0,0

0,0

5-00

3-00

7,66

6,81

0,0

0,0

3-30

1-10

7,02

6,81

0,0

0,0

4-00

2-50

2-45

2-40

2-40

7,10

6,82

0,0

0,0

7,35

6,91

0,0

0,0

7,80

6,97

2,0

0,0

7,84

7,04

7,0

3-40

3-30

0,0

2-25

7,91

7,12

10Ä0

0,0

2-20

7,95

6,99

10,,0

2,0

2-10

10,81

9,2

58,0

l2,О

0 50

Π— 30

10,8

15,7

64,0

17,0

0-45

0-20

16, 1

11,2

18,0

0-20

0-10

16,0

11,0

69,0

18,0 - 0-10

Кремнефтористоводородная кислота

Содержание компонентов, %, в составе смеси по примеру

Ф

2,0 3,8 5,7 1,5 2,0 2,94,75,0 4-00

4-00

4-00

1235843

Таблица 3

Сроки схватывания, ч-мин

Содержание химически связанной воды, Ж, через

Предел прочности, кгс/см, при сжатии в возрасте

1ч 24ч

1ч 24ч

Начало Конец

22,0

0-45

5 0

7,37

9,23

1-50

20,0

7,26

9,65

1-00 2-30 2,0

15,7

64,0 10,8

0-20

0-45

17,0

Т а блица 4

Сроки схватывания, ч-мин

Предел прочности

2 при сжатии, кгс/см, в возрасте

Кремне- Начало фтористоводородная кисПортландцемент

Конец

24 ч

1 ч лота

0,0

2,0, 7,89

0,3

72-30

2,0

6,5

21,0

10,63

0-35

0-55

0 5

12,4

34,0

10,0

0"35

1,9

2,9

30,0

13,5

8,0

4,7

2,3

29,0

8,0

13,1

2,8

5,0

Способ введения добавки (компонентов) Одновременно

КФВК, затем нефелиновый шлам

Нефелиновый шлам,.затем

КФВК (предлагаемый) Расход компонентов активатора, Е

0-25

0-10

Содержание химически связанной воды через

1235843

Таблица 5

Сроки схватывания, ч-мин

1ч24ч

Начало Конец

0,0

15,0

0-45

64,0

17,0

0-20

60,0

16,0

0-23

1-40

27,0

0,0

0-27

0,0

23,0

3-00

1-30

20,0

0,0

)2-00

Редактор Н. Егорова

Заказ 3056/20 Тираж 640 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Продолжительность обработки на бегунах, мин

Предел прочности при сжатии, кгс/см в возрасте

Составитель Л. Балкевич

Техред О.Гортвай Корректор И, Иуска