Способ получения гипсового вяжущего

Способ получения гипсового вяжущего

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в промышленности строительных материалов. Сущность: способ получения гипсового вяжущего, включающий помол отхода производства плавиковой кислоты - фторангидрита, нейтрализованного кальцийсодержащим реагентом из группы: известняк, цементная пыль, основной шлак до рН 5-5,5 с последующей децентрализацией известью или цементом, предусматривает введение при помоле фильтрата технического пентазритрита и кремнеземсодержащего компонента. Коэффициент трещиностойкости вяжущего 0,6. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 04 В 11/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4859709/33 (22) 14.08.90 (46) 15.02.93, Бюл. М 6 (71) Пермский политехнический институт (72) Б.П.Ильинский и Л.И.Катаева (56) Патент Японии N35192,,кл. С 01 F

11/46, 1967, Авторское свидетельство СССР

N. 566767, кл. С 01 F 11/46, 1977. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИПСОВОГО

ВЯЖУЩЕГО

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к способу получения гипсового вяжущего из отхода производства плавиковой кислоты и может быть использовано для приготовления растворов, бетонов и изготовления строительных изделий, а также для укрепленияя грунтов и ри строител ьстве дорог.

Известен способ получения гранулированного гипса для производства цемента путем нейтрализации кислого отхода произ- . водства плавиковой кислоты известьсодержащими агентами с последующим гранулированием полученного продукта.

Недостатком способа является низкая механическая прочность полученного гипса, повышенный расход извести (45 g от массы кислого отхода) и низкая трещиностойкость.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения вяжущего иэ гипсовых отходов производства плавиковой кислоты путем частичной нейтрализации отхода известняковой мукой (10 Ы 1794913 А1 (57) Использование: в промышленности строительных материалов. Сущность: способ получения гипсового вяжущего, включающий помол отхода производства плавиковой кислоты — фторангидрита, нейтрализованного кальцийсодержащим реагентом из группы: известняк, цементная пыль, основной шлак до рН 5-5,5 с последующей децентрализацией известью или цементом, предусматривает введение при помоле фильтрата технического пентазритрита и кремнеэемсодержащего компонента. Коэффициент тре щиностойкости вяжущего 0,6. 2 табл, 30% от массы отхода) с последующей донейтрализацией гашеной известью (2,0-10,0%) совместно с 8,0 — 20,0% от массы продукта распыленной водой.

Способ позволяет получить композицию с прочностью 2,3 — 10,5 МПа после нормального срока твердения в течение 28 сут, но полученные изделия имеют низкую трещиностойкость 0,1 — 0,17.

Цель изобретения — повышение трещиностойкости гипсового вяжущего, Поставленная цель достигается тем, что в известном способе получения гипсового вяжущего, включающем помол отхода производства плавиковой кислоты — фторангидрида с нейтрализующим кальцийсодержащим реагентом из группы; известняк, цементная пыль, основной шлак до рН 5,05,5 с последующей донейтрализацией известью или цементом и ри помоле дополнительно вводят фильтрат технический пентазритрита — HCOONa и кремнеземсодержащий компонент. Приготовленная таким способом смесь является гипсовым вяжу1794913 щим. Иэ полученного вяжущего методом виброформования готовят образцы-балочки для определения коэффициента трещиноСТОЙКОСТИ.

Коэффициент трещиностойкости определяется по формуле:

Ктр

Чем выше коэффициент трещиностойкости, тем выше трещиностойкость изделий на основе предлагаемого вяжущего.

Состав компонентов для приготовления гипсового вяжущего.

Отход производства плавиковой кислоты, частично нейтрализованный кальцийсодержащим реагентом, имеет следующий химический состав, мас. $:

Кальцийсодержащий реагент (основной шлак, известняк, цементная пыль) 10,0-30,0

CaFz 5,3-12,7

HzS04 2,0-2,6

Са$04 Остальное

Гранулированный Чусовской доменный шлак имеет следующий химический состав, мас. (,:

SI0z 32-35

AI203 12-14

ЕеОз 2 — 3

FeQ 0,3-0,4

СаО 30-32

Mg0 7-10

N820+K20 0,3-0,5

SO Ti0z; МпО Остальное

Отработанная формовочная смесь литейного производства включает следующие компоненты, мас. )(:

Бентонит 3,0-5,0

Жидкое стекло 3,0-8,0

Глина огнеупорная . 2,0-4,0

Остатки фенольных смол 0,1 — 0,5

В ключение металла 0,1-0,7

Кварцевый песок Остальное

Фильтрат технический пентаэритрита— (ФТП) — является отходом производства.

ФТП возможно представить: о

Н-С -О-Nà

Донейтрализирующие реагенты: известь ГОСТ 9179-77; портландцемент марки

"400" ГОСТ 10178-85.

Пример 1. Гипсовый отход производства плавиковой кислоты, нейтрализованный известняковой мукой, поступает с химического предприятия с показателем рН 5,0.

Гипсовый отход раэмалывают совместно с ФТП и отработанной формовочной смесью литейного производства при влажности 6,5o

Соотношение компонентов в составе вяжущего представлено в табл. 1.

Размол ведут на лабораторных бегунах

10 до удельной поверхности 2600 см /r, К размолотой массе добавляют известь и цемент. Смесь доувлажняют до формовочной массы нормальной густоты 28ь от массы вяжущего, перемешивают в течение 2-3

15 мин и иэ приготовленной массы готовят образцы-балочки 40х40х160 мм методом виброформования. Испытание образцов осуществляют через 28 суток нормального тверден ия.

20 Результаты испытаний представлены в табл, 1, Из табл. 1 видно, что предлагаемый способ получения гипсового вяжущего из отхо дов производства плавиковой кислоты дает

25 воэможность повысить трещиностойкость вяжущего с добавкой извести Ктр-0,4-0,6, с добавкой цемента Ктр-0,34-0,6.

Пример 2. Испытание по прототипу ведут аналогично примеру 1. Соотношение

30 компонентов в составе вяжущего дано в табл. 1. Помол отхода производства плавиковой кислоты с показателем рН 5,0 ведут совместно с известью или цементом, Результаты испытаний представлены в табл. 1.

35 Из таблицы видно, что трещиностойкость .композиции составляет; с использованием цемента Ктр=0,11-0,18, с использованием извести Ктр=0,1 — 0,17, что значительно ниже по сравнению с предлагаемым способом.

40 Пример 3. Гипсовый отход, нейтрализованный феррохромовым шлаком с рН

5,5, раэмалывают совместно с ФТП и гранулированным доменным шлаком при влажности смеси 6,8 .

45 Соотношение компонентов в составе вяжущего представлено в табл. 2.

Размол ведут на лабораторных бегунах до удельной поверхности 2650 см /г, К размолотой массе добавляют известь

50 или цемент. Смесь доувлажняют до формовочной мессы нормальной густоты 28,6 от массы вяжущего, перемешивают в течение

2-3 мин и из приготовленной массы готовят образцы-балочки 40х40х160 мм, методом

55 виброформования, Испытание образцов осуществляют через 28 суток нормального твердения. Результаты испытаний представлены в табл. 2. Из табл. 2 видно, что предлагаемый способ получения гипсового вяжущего из отходов. производства плави1794913

NazS04+Ca(OH)z+H2O=Ca SO< х

5 х 2HgO+2NaOH, Щелочная среда ускоряет процесс перехода ангидрита в гипс и воздействует на

10 растворимость кремнезема жидкое стекло в присутствии SO4- с течени15 ем времени полимеризуется — j-S lO0Na-)и+и Н20.

Коэффициент трещиностойкости повышается за счет полимеризации ФТП и

20 жидкого стекла, а повышение прочности идет за счет образования CaSO< 2HzO и полимерной связки. Предлагаемое техническое решение дает возможность повысить трещиностойкость изделий в 3 — 3,5

25 раза.

- (-COOH--)â+Nà SO +Í2O, Формула изобретения 30

Способ получения гипсового вяжущего, включающий помол отхода производства плавиковой кислоты — фторангидрида, нейтрализованного кальцийсодержащим реа- 35 гентом из группы: известняк, цементная

Таблица 1

Компоненты гипсового вяжущего

Со е жание компонентов гипсового вяж его, мас, Предлагаемый способ

Известный способ и ототип

9 10

95,0 90,0

Отход производства плавиковой кислоты

Фильтрат технический пентаэритрит HCOONa

Отход формовочный смеси литейного производства

Известь емент

83,0 78,0

46,0 98,0

93,8

87,5

58,5

2,0

0,2

0,5

0,7

1.0

1,5

10,0

2,0

12;3

4,0

15,0

6,0

30,0

10,0

5,0

1,0

40,0

12,0

2,0

5,0 10,0

Рез ль таты ис пытани. При использовании извести:

Прочность через 28 сут, МПа: при сжатии при изгибе

Коэффициент т е иностойкости

19,8

9.9 17,1

6,84

16,4

3,0

22,8

13,7

20,1

10,05

16,1 2.3

4,83 0,23

9,3

1,6

0,18

0,5 0,6

0,17

0,5

0,3

0.4 ковой кислоты дает возможность повысить трещиностойкость, как в примере 1, с добавкой извести к смеси Ктр=0,4-0,6, с добавкой цемента Ктвд=0,4 — 0,6, Повышение трещиностойкости произошло эа счет воздействия остаточной серной кислоты на ФТП, по схеме:

Н С Hg$0y H-С

ОNQ ОН

00+Na ЗО +Н-с.. С-Н+Нгс— ь г в присутствии серной кислоты температура смеси повышается и идет реакция поликонденсации и полимеризации ФТП

Под воздействием активизатора

NagSO4 активизируется отход производства плавиковой кислоты и кремнеземсодержащий компонент.

Активизация смеси осуществляется во время помола. В конце приготовления (помола) смеси вводится щелочной реагент— известь или цемент. Под действием щелочного реагента осуществляется донейтрализация смеси по реакции

2NaOH+SiOz - NazOmSiOg пН20 пыль, основной шлак до рН=5 — 5,5 с последующей донейтрализацией известью или цементом, отл ича ю щи йс я тем,что, с целью повышения трещиностойкости, при помоле вводят технический фильтрат пентаэритрита и кремнеземсодержащий компонент.

1794913

Продолжение табл. 1

Таблица 2

Компоненты гипсового вяжущего

П е лагаемый способ

58,5

83,0 78,0

93,8 87,5

46,0

О, 7

12,3

4,0

2,0

40,0

12,0

1,0

15,0

6,0

0,5

10,0

2,0

0,2

5,0

1,0

1,5

30,0

10,0

Рез льта ты испытаний

17,0 17,8

42 73

0,24 0,4

20,2

10,3

0,5

21,4

11,6

0,5

16Я

5,6

0,3

23,5

14,2

0,6

19,1

7,6

0,4

1 7,3

4,4

0,25

21,2

14,5

0,6

21,7

10,8

0,5

17,5

5,2

0,3

21,7

10,8

0,5

Составитель Б.Ильинский

Техред М,Моргентал Корректор О,Густи

Редактор

Заказ 405 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород; ул.Гагарина, 101

Отход производства плавиковой кислоты

Фильтрат технический пентаэритрит.HCOONa

Гранулированный доменный шлак

Известь (цемент) При использовании извести;

Прочность через 28 сут, МПа: при сжатии при изгибе

Коэффициент трещиностойкости

При использовании цемента:

Прочность через 28 сут, МПа: при сжатии при изгибе

Коэ и иент т е иностойкости

Содержание компонентов гипсового вяжущего, мас,