Вяжущее
Иллюстрации
Реферат
Изобретение относится к химии, а именно к вяжущим материалам, и может быть использовано в промышленности строительных материалов. Цель изобретения - повышение прочности вяжущего в ранние сроки твердения. Вяжущее содержит, мас.%:жидкое стекло CM<SB POS="POST">C</SB>=2,8-3,4 2,8-8,5 (в пересчете на сухое вещество), фторид калия-магния 0,6-3,0 (в пересчете на сухое вещество), отвальный конверторный или мартеновский шпак остальное. Прочность вяжущего через 10 мин 2,8-4,3 МПа, через 1ч 8,2-9,4 МПа, через 2 сут 61,0-66,7 МПа. 3 табл.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU „„1512943
А1 (5i ) 4 С 04 В 7/14
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4361773/29-33 (22) 11.12.87 (46) 07.10.89. Бюл. № 37 (75) А.P. Блажис (53) 666.943 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 833664, кл. С 04 В 7/14, 1979.
Шлакощелочные цементы, бетоны и конструкции./Под ред.В.Д.Глуховского. — Киев, 1984, с. 69. (54) ВЯЖУ11ДЕ (57) Изобретение относится к химии, а именно к вяжущим материалам, и моИзобретение относится к химии, а именно к вяжущим материалам и может быть использовано в промышленности строительных материалов.
Цель изобретения — повышение прочности в ранние сроки твердения.
Химический и минералогический состав шлаков представлен в табл. 1.
Вяжущее может быть приготовлено следующим образом.
Конверторный или мартеновский шлак, предварительно высушенный и помолотый до удельной поверхности 300-320 м /кг, затворяют раствором жидкого стекла и фторида калия — магния, взятых в определенных соотношениях.
Такое вяжущее твердеет как в естественных условиях, так и при пропаривании.
Быстрый набор прочности в ранние сроки твердения обусловливается следукнцими процессами.
Двойная соль фторида калия — магния в воде диссоциирует на составля2 жет быть использовано в промьппленности строительных материалов. Цель изобретения — повышение прочности вяжуще-.. го в ранние сроки твердения. Вяжущее содержит, мас. 7: жидкое стекло с
М = 2,8-3,4 2,8-8,5 (в пересчете на сухое вещество), фторид калия-магния
0,6-3,0 (в пересчете на сухое вещество), отвальный конверторныи или мартеновский шлак остальное. Прочность вяжущего через 10 мин 2,8-4,3 MIIa, через 1 ч 8,2 — 9,4 МПа, через 2 сут
61,0-66,7 МПа. 3 табл. ющие ее ионы. При этом, поскольку
KF характеризуется высокой растворимостью (457), он образует истинный раствор в отличие от жидкого стекла, которое образует коллоидные растворы. 2
В силу того, что истинные растворы, в отличие от коллоидных, первыми вступают в контакт с твердыми частичками, при затворении шлака смесью жид- кого стекла и фторида калия — магния Я вокруг частичек шлака образуется плен- «ф « ка, представляющая собой водный раст- ©ф вор фторида калия и играющая роль буфера между жидким стеклом и шлаком.
При этом происходит процесс взаимодействия между фторидом калия и шлаковыми минералами, представленными преимущественно высокоосновными силикатами и алюминатами кальция — С S; С S;
COAF.
С течением времени непрореагировавшее ядро частички шлака оказывается окруженным уже продуктами взаимодействия фторида калия со шлаком, а имен3 1512943 но плавиковым шпатом, который образуется в результате взаимодействия со ,свободной известью, отщепленной при гидратации высокоосновных силикатов кальция, и гидратными фторсодержащими силикатными и алюминатными соединениями, обладающими высокой прочностью, которая обусловливается содержанием в них комплексов jSiF< 1 и
j A1F< 3.
Эти процессы протекают медленно и обеспечивают получение высокой прочности вяжущего в более поздние сроки твердения. 15
В ранние сроки твердения указанные соединения представляют собой малопроницаемую для жидкого стекла мембрану, замедляющую процесс схватывания вяжущего, который обычно мгновен- 20 но происходит между шлаком и жидким стеклом в отсутствие указанной добавки.
В этот же период времени происходит интенсивный набор прочности вяжу- 5 щего за счет второй части двойной соли, а именно MgFz
В силу незначительной растворимости MgF< (0,13 г/л) в раствор попадает небольшое количество ионов Mg, кото-30 рые, соединяясь с группой ОН воды,, дают гидроксид магния. Последний, вступая во взаимодействие с жидким стеклом по реакции
МК (ОН) 1+1ЯаТО п 8 10 тпН О Mg0. nS i0> mH <0e
+ Na0H образует гидросиликат магния, который характеризуется меньшей растворимо- 40 стью в сравнении с М80 и поэтому выпадает в осадок.
Нерастворившаяся часть MgF при этом является готовым структурообразующим элементом и выполняет роль 45 кристаллохимического интенсификатора твердения, ускоряя процесс кристаллизации выпавшего в осадок гидросиликата магния.
Таким образом, фторид магния и гидросиликаты магния являются первыми по времени образования структурообразующими элементами, обеспечивающими прочность вяжущего в ранние сроки твердения.
В последующем нарастание прочности вяжущего происходит за счет длительного взаимодействия жидкого стекла с минералами шлака через мембрану е
Вяжущие готовятся следующим образом. ,Конверторный или мартеновский шпак, химический состав которых представлен в табл. 2, предварительно высушенные и размолотые до удельной поверхности 300 м2/кг, смешиваются с днепровским песком в соотношении
1:3 и затворяются смесью растворов жидкого стекла и фторида калия — магния. Из этой смеси методом вибрирования формируются образцы — кубики размером 4" 4х4 см, после чего формы немедленно распалубливаются и образцы— кубики подвергаются испытанию на сжатие через определенные промежутки времени.
Результаты испытаний представлены в табл. 3.
Остальное
Формула изобретения
Вяжущее, включающее шлаковый компо-, нент и щелочной активизатор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения прочности в ранние сроки твердения, оно в качестве шлакового компонента содержит отвальный конверторный или мартеновский шлак с
М = 1,2-3,0, в качестве щелочного активизатора — жидкое стекло с М =
= 2,8-3,2 и дополнительно фторид ка-, лия — магния при следующем соотношении компонентов, мас. 7.:
Жидкое стекло с
Mc = 2 8 3 2 (в пересчете на сухое вещество) 2 8-8 5
Фторид калия— магния (в перес- . чете на сухое вещество) 0,6-3,0
Отвальный конверторный или мартеновский шлак с
М = 1,2-3,0
1512943
Таблица 1
Содержание основных оксидов, мас. Ж Основные минералы
SiO2 А1203 СаО MgO MnO FeO Fe 05
Шлак
1,55,15
2,06,5,12,627,0
12,018,0
С,Я; С,8;
СаАР; С2F
Конверторный
Мартеновский
С,S; C F
Таблица 2
Шлак
Модуль основБ102 А12 03 ности, М0
26,7 2,1
20,55 2,45
28,1 7,4
39,44 13,9
6,8 17,5 4,22
6,20 8,82 5,38
1,2
2,12
14,0 2,4 41,0 11,0 7,2 19,0 6
3,0 таблица 3
Состав вянущ
Омнн 30мнн 1ч 1су 2с
28 сут После пропарнвания
Предлагаемое
Конверторный. шпак М 1,2
Жидкое стекло
Нд 2,8
Фторнд калия— магния
Мартеновский шлак М = 3,0
Жидкое стекло М,= 3,2
Фторнд калия магния
Конверторный шлак М 2,12
Жндкое стекло
М; 3,0
Фторнд калия— магния
88>5
9,4 24,6 66,7 88,4 84,0
8,5
4,3
6,5
8,0
3,0
92,5
5,7
3,2
5,8
7,6
9,0 22,4 64,3 82> 1
78,0
1,8
96,6
8,2 20,6 61,0 80,3 72,1
2,8
2,8
5 0
6,5
0,6
Известное
Конверторный шлак
Днснлнкат натPRR
Конверторный шпак
Днснликат натPHR
Конверторный шпак
Днснликат натрия
90,0
0,3 5,0 8,0 35,0 40,0
10,0
96,.6
0,1 3,0 6,2 24,3 25,4
3,4
92,5
0 0
7 5
0,2 1>9 7,5 27,9 28,4
Конверторный отвальный
То же
Мартеновский отвальHbIH
28,045,8 7,2-14,6 1,5-7,2 8,5-18,3 Остальное
40,052,0 6,0-12,0 3,0-8,0 9,0-19,2 Остальное
СаО MgO MnO FeO Fe 05
Предел прочности вкаушего прн скатни, МПа, после затворення, через