Сырьевая смесь для изготовления ячеистого бетона

Сырьевая смесь для изготовления ячеистого бетона

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления теплоизоляционных материалов и несущих элементов конструкций для промышленного, жилищно-гражданского, сельскохозяйственного и других видов строительства. Цель изобретения - повышение прочности изделий. Сырьевая смесь для изготовления ячеистого бетона содержит, мас.%: портландцемент 10-15; зола гидрозолоудаления 20-25; алюминиевая пудра 0,085- 0,090; отходы металлургической извести 3-8; отход металлургического производства ферросилиция 31-36; вода - § остальное.Прочность ячеистого бетона 7,55-8,60 МПа. 2 табл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5>) 4 С 04 В 38/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4194184/29-33 (22) 16.02.87 (46) 15.10.88. Бюл. У 38 (71) Проектный и научно-исследовательский институт "Донецкий Промстройниипроект" (72) В.B.Ïîïoâ, И.С.Карпенко, В.П.Давиденко и А.А.Тарасенко (53) 666.973.6 (088.8) (56) Боженов П.И. Технология автоклавных материалов; Л.: Стройиздат, 1978, с. 102-110.

Авторское свидетельство СССР

 857055, кл. С 04 В 38/02, 1981. (54) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА

„„ЯЦ„„1430384 А 1 (57) Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления теплоизоляционных материалов и несущих элементов конструкций для промышленного, жилищно-гражданского, сельскохозяйственного и других видов строительства. Цель изобретения— повышение прочности изделий. Сырьевая смесь для изготовления ячеистого бетона содержит, мас.Е: портландцемент 10-15; зола гидрозолоудаления

20-25; атпоминиевая пудра 0,0850,090; отходы металлургической извести 3-8; отход металлургического производства ферросилиция 3 1-36; вода — ф . остальное. Прочность ячеистого бетона

7,55-8,60 МПа. 2 табл.

1430384

Отходы металлургической извести образуются в процессе обжига карбонатных пород во вращающихся печах. 30

Химический состав металлургической извести, мас.7.:.Si0 1,45; R>0>1,58;

СаО 56,07; Mg0 9,9; Н/О 8,5; СО

19,7; п.п.п. 22,3; соответственно; карбонаты 51,7; СаО 30,5; Ng0„ 14,2; прочие 3,6.

Содержащиеся в отходах металлургической извести окислы находятся в химически активной форме и способны вступать во взаимодействие с клинкерными минералами портланцемента, образуя гидросиликаты и гидроалюминаты кальция. При формировании структуры цементного камня немаловажную роль играет высокая удельная поверхность этих отходов (достигающая 5000 см /r и более), способствующая интенсивному росту пластической прочности отформованного сырца. Кроме того, благодаря высокой степени дисперсности отходы металлургической извести не требуют дополнительного разлома, что существенно сокращает энергетические затраты производства.

На прочность материалов конгломератного строения влияют различные ас-55 пекты формирования структуры цементного камня. При этом прочность конгломерата зависит от когезии цементиИзобретение относится к промьппленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления теплоизоляционных материалов и несущих элементов конструкций для промышленного, жилищно-гражданского, сельскохозяйственного, энергетического, транспортного и других видов строительства, Цель изобретения — повышение

10 прочности изделий.

Процесс приготовления сырьевой ячеистобетонной смеси традиционный с применением вибротехнологии, заключающийся в предварительном перемеши15 ванин в смесительном самоходном агрегате вяжущего и тонкодисперсного кремпеземистого шлака с водой. После предварительного перемешивания компонентов в смесь добавляют ВАС (водно-алюминиевая суспензия) дополнительное перемешивание ее производят до равномерного распределения в ней газообразователя. Готовую смесь заливают в форму, в.которых проис25 ходит вспучивание массы. рующего вещества, зерен заполнителя и адгезии цементирующего вещества к поверхности заполн теля. В связи с этим введение в смесь дополнительного пылевого продукта (отходы металлургического производства ферросилиция) создает оптимальные условия для синтеза метастабильных продуктов, обеспечивающего образование устойчивых минералов при дальнейшем гидротермальной обработке.

Пылевой продукт представляет собой отход металлургического производства ферросилиция ° По химическому составу он сходен с тонкомолотым кварцем, отличаясь в основном наличием окислов щелочных металлов Na O и К О, не превышающих 1,8X.. Размер частичек

1 0 мк, структура рыхлая, поверхность в мельчайших многочисленных раковинах, насыпная плотность р = 300 кг/м, удельная поверхность S - =10000—

12000 см /г (по Товарову).

В результате введения в составячеистобетонной смесл пылевого продукта отходов производства ферросилиция создают оптимальные условия для формирования структуры ячеистого бетона. Макро-и микроструктура изделий из такого бетона получается более равномерная и мелкозернистая (ячеистая структура с сотовыми пора-. ми). Этому способствует ферросилиций, который, реагируя со щелочной

I средой, образует водород, а освободившийся при реакции кремнезем образует с гидратом окиси кальция дополнительное количество гидросиликатов кальция. Образовавшиеся гидросиликаты кальция упрочняют стенки микропор, тем самым повышая прочность ячеистого бетона.

Гидросиликаты кальция играют важную роль в формировании эксплуатационных свойств автоклавных материалов, поэтому одним из главнейших условий направленного структурообразования цементного камня является превалирующее наличие их в составе новообразований. . Проведенные физико-химические исследования подтвердили наличие в смеси избыточного количества щелочей (К О + На О + СаО), обеспечивающих повышение рН смеси и способствующих интенсификации процессов гидратации и гидролиза.

1430384

В связи с этим ускоряется время протекания реакции:

2А1+ЗСа(ОН) +6Н О=ЗСаО Al О -6Н О+

+ЗН

При этом более эффективно используется газообразователь, так как значительная часть его успевает прореагировать до начала схватывания смеси, На темп роста пластической прочности отформованного сырца оказывает положительное влияние введение в смесь активной добавки — отходов металлургической извести, играющих в данном случае роль катализатора (своего рода затравки).

В изделиях создается совершенная пористая структура, характеризующаяся довольно высоким показателем

20 однородности распределения пор в бетоне (ПОРПБ). Кроме того, образующиеся в процессе гидротермального низкоосновные гидросиликаты кальция (типа гидрогранатов) имеют большую прочность по сравнению с гидроалюминатами и гидроферритами кальция.

Этим обстоятельством объясняется повышение механической прочности изделий из предлагаемой сырьевой смеси на 16-22 по сравнению с известной.

При получении равнопрочных бетонов расход вяжущего снижается на 2550 . Кроме того, использование предлагаемого состава сырьевой смеси позволяет утилизировать многотоннаж- 35 ные отходы промышленности, получить значительный экономический эффект и экологический.

Пример. Для получения сырьевых смесей использовали материалы: вяжущее — портландцемент марки "400" Амвросиевского цементного комбината, удовлетворяющий требованиям ГОСТ

10178-76; кремнеземистый компонент — 45 зола ГЗУ Кураховской ГРЭС насыпной плотностью = 750-850 кг/м, п.п.п.

= 4,8 — 7,2, удовлетворяющая требо". ваниям ГОСТ 25818-83; активную добавку — отходы металлургической извести "

Ждановского металлургического завода, образующиеся в процессе обжига карбо-. натных пород; пылевой продукт — отход металлургического производства ферро". силиция Стахановского завода Ферро- 55 сплавов; насыпная плотность около

300 кг/м, удельная поверхность по

Товарову S = 10000 — 12000 см /г; размер частичек 1,0 мк, структура рыхлая, поверхность в мельчайших многочисленных раковинах; твердую фазу красного шлама (отвальный продукт переработки бокситов), S = 5000 6000 см" /г; п.п.п . = 5,6%; кварцевый песок Краснолиманского карьера насыпной плотностью „ = 1450 кг/м, М = 0,9-1,1, удовлетворяющий требовайиям ГОСТ 8736-77; алюминивую пудру марки ПАП-2, удовлетворяющую требованиям ГОСТ 5494-79; воду питьевую, удовлетворяющую требованиям ГОСТ

23732-79.

Сырьевые смеси готовили с различным содержанием ингредиентов в соответствии с требованиями СН 483-76.

Компоненты, входящие в состав ячеистобетонной смеси, дозировали и загружали в лабораторный бетоносмеситель емкостью 30 л. После приготовления ячеистой массы из полученных смесей формивали бетонные образцы размером 10х10х10 см.

Состав предлагаемой и известной бетонных смесей приведены в табл. 1.

После вспучивания и срезки "горбушки" образцы подвергали автоклавной обработке по режиму: 2,5 + 8 +

+ 6 ч (при 0,8 MIIa).

Затем образцы расфармовывали и подвергы.и испытанию на ГОСТ 1018078 и ГОСТ 25820-83.

Физико-технологические свойства образцов из ячеистобетонных смесей приведены в табл. 2. I

Из приведенных в табл. 2. данных следует, что использование в качестве активной добавки отходов металлургической извести и дополнительно пылевого продукта (отходы металлургического производства ферросилиция) в предлагаемой сырьевой смеси по сравнению с известной позволяет повысить прочность бетона в 1,37I 62 раза, а для получения равнопрочных бетонов расход вяжущего снижается на 25-50 . Кроме того, увеличивается показатель однородности распределения пор в бетоне (ПОРПБ) с 0,85 до 0,95 и возрастает коэффицент конструктивного качества (К.К.К.) в 1 5-1,6 раза.

Формула изобретения

Сырьевая смесь для изготовления ячеистого бетона, включающая портланцемент, кремнеземистый заполни1430384

10-15

20-25

0,085-0,090

3-8

31-36

Остальное

Тебпкне !

11зяесть

BlТ Плотность . нассы, кг/н

Вода

Ценеят

Н 4ОО

Еоэф@нцнент нспопьзовенкя порообрезокеtSJIR

720 0,8S

1(яро, тоткп) Д24 Д

Z0 0 10,0

О 576

О,ОВ

144

20,О з

25,0

179 424 ь

24,92

0,332

О ° 350 700

S6 е,б

196

Я,б

222

И,б

Оьбзо

О,б9

Д96

2r5

7О

m,0

О,ЕВ

О 608 б,бБ й;г Ц90 36 Д;б 5"",,б

179

33",б

185э392

0>349 716

0,90

162.,б

О 612 б,ббпр

0,93

166 588

-Я,бЛ

74,5

0,350 720

261

M,á

0,349 725

О 616 б,бБ

187 384

25,915

0,95

7В9

17,О

266

36,5

181 343

24 ° 91

О 657 б,Я

0,ÇÇ1

0,90

Таблица 2

Показатели контрольных образцов

Состав

ПОРПБ

К.К.К °

Прочность при сжатии, 0,85

9,2

1(про- 600 тотип) 5,5

0,88 10 5

0,90 12,7

0,93 13,8

6,15

585

7,55

595

8,30

600

8,60

0,95 14,2

605

0,90 14,7

8,95

610 тель, алюминиевую пудру, добавку н .воду, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности, она содержит в качестве кремнеземистого компонента золу гидрозолоудаления, в качестве добавки — отходы металлургической извести и дополнительно отход металлургического производства ферросилиция при следующем соотношении компонентов, мас.%;

Оодеряеянв конпояеятоя ° снеся, кг/нес.г

Плотность ячеистого бетона в сухом состоянии, кг/мз

Портландцемент

Зола гидрозолоудаления

Алюминиевая пудра

Отходы металлургической извести

Отходы металлургического производства ферросилиция

Вода

Повеэетвян ячекстобвтояяоВ снесн