Сырьевая смесь для приготовления золощелочного бетона

Сырьевая смесь для приготовления золощелочного бетона

Реферат

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления конструкций и изделий из бетонов на основе заполнителя из некондиционного сырья и позволяет обеспечить возможность эффективного использования многотоннажных отходов промышленности.

Известны бетонные смеси, включающие кварцевый песок, углеродсодержащее жидкое стекло из микрокремнезема, золошлаковую смесь и портландцемент [Патент RU №2259971, 2005 C04B 28/26 // C04B 111:20, с.3].

Недостатками бетона на основе этой бетонной смеси являются невысокие показатели прочности бетона, многокомпонентность состава, использование природного кондиционного кварцевого песка, необходимость помола золошлаковой смеси, использование дорогостоящего портландцемента.

Наиболее близким аналогом к описываемому изобретению является сырьевая смесь, включающая заполнитель - отсев от дробления диабаза с насыпной плотностью 1565-1580 кг/м³ и модулем крупности Мкр=4,0-4,9 и вяжущее, состоящее из золы-уноса I поля, полученной от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г. Братска Иркутской области, и жидкого стекла, изготавливаемого из многотоннажного отхода производства ферросилиция Братского ферросплавного завода - микрокремнезема с насыпной плотностью 230-245 кг/м³ и содержащего высокодисперсные кристаллические частицы графита и β-модификации карбида кремния в количестве 10-13%, с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,38-1,42 г/см³ [Патент RU №2376267 C1, C04B 40/00, 28/26, 111/20, 20.12.2009, 4 с.].

Недостатком описываемой сырьевой смеси являются невысокие прочностные показатели бетонов, изготавливаемых из этой сырьевой смеси, что ограничивает применение получаемых бетонов.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение качества сырьевой смеси.

Технический результат - повышение прочностных показателей бетона.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что сырьевая смесь для приготовления золощелочного бетона включает заполнитель и вяжущее, состоящее из золы-уноса II поля с истинной плотностью ρ_и=2590-2800 кг/м³ и потерями после прокаливания 3,1-4,9%, полученной от сжигания бурого угля КАТЭКа на Иркутской ТЭЦ-7, и жидкого стекла с силикатным модулем n=0,9-1,4 и плотностью ρ=1,36-1,38 г/см³, изготовленного из техногенного отхода Братского ферросплавного завода - микрокремнезема с истинной плотностью ρ_и=2120-2280 кг/м³, а в качестве заполнителя используется отсев от дробления диабазовых масс на щебень с истинной плотностью ρ_и=2850-3120 кг/м³, прочностью по дробимости 10,4-13,1% при соотношении зерен фракций, %:

фр. 5 мм	- 55,0;
фр. 2,5 мм	- 27,3;
фр. 1,25 мм	- 2,75;
фр. 0,63 мм	- 4,64;
фр. 0,315 мм	- 3,62;
фр. 0,14 мм	- 6,69,

и модулем крупности 4,47 при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:

Указанная зола-унос II поля	- 21,74-22,22;
Указанное жидкое стекло	- 11,12-13,04;
Указанный отсев от дробления диабаза	- 65,22-66,66

Сырьевая смесь для приготовления бетона готовилась следующим образом.

Зола-унос II поля, полученная от сжигания бурого угля КАТЭКа на Иркутской ТЭЦ-7, характеризующаяся насыпной плотностью 990 кг/м³ и остатком на сите №008 - 9,8%. перемешивалась с заполнителем - отсевом от дробления диабазовых масс на щебень, характеризующимся насыпной плотностью ρ_н=1610 кг/м³ и влажностью 0,31%. Соотношение между золой-уносом и заполнителем составляло 1:3. Свойства используемых материалов представлены в таблицах 1-4.

После перемешивания сухих компонентов в течение 1 мин. к смеси добавлялось жидкое стекло из микрокремнезема, характеризующегося насыпной плотностью ρ_н=267 кг/м³, с силикатным модулем n=0,9-1,4 и плотностью ρ=1,36-1,38 г/см³. Смесь перемешивалась в бетоносмесителе принудительного действия в течение 2-3 мин. Формование образцов размером 4×4×16 см производилось на лабораторной виброплощадке. Твердение образцов осуществлялось в камере TBO при температуре 85±5°C в течение 8 часов. После этого пропаренные образцы испытывались на прочность. Аналогично были приготовлены и испытаны бетоны на основе сырьевых смесей других составов. Результаты представлены в таблице 5.

Таблица 1
Физические характеристики золы-уноса
Насыпная плотность, кг/м3	Истинная плотность, кг/м3	Влажность, %	Остаток на сите №008, %	Потери после прокаливания, %
990	2590-2800	0,26	9,8	3,1-4,9

Таблица 2
Химический состав золы-уноса
Содержание оксидов, мас.%
SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	Na2O	K2O	SO3	MgO
50,5	8,6	8,4	20,5	0,1	0,6	1,5	1,7

Таблица 3
Свойства отсева от дробления диабазовых масс на щебень
Насыпная плотность, кг/м3	Истинная плотность, кг/м3	Влажность, %	Прочность по дробимости, %	Модуль крупности (Мкр)
1610	2850-3120	0,31	10,4-13,1	4,47

Таблица 4
Зерновой состав отсева от дробления диабазовых масс на щебень
Остатки на ситах, %	Размеры отверстий сит, мм
5,0	2,5	1,25	0,63	0,315	0,14
частные	55,0	27,3	2,75	4,64	3,62	6,69
полные	55,0	82,3	85,05	89,69	93,31	100

Анализ полученных данных показывает, что бетоны на основе предлагаемой сырьевой смеси характеризуются достаточно высокими показателями прочности, превышающими прочностные показателями бетона по прототипу.

Сырьевая смесь для приготовления золощелочного бетона, включающая заполнитель и вяжущее, отличающаяся тем, что вяжущее состоит из золы-уноса II поля с истинной плотностью ρ_и = 2590-2800 кг/м³ и потерями после прокаливания 3,1-4,9%, полученной от сжигания бурого угля КАТЭКа па Иркутской ТЭЦ-7, и жидкого стекла с силикатным модулем n = 0,9-1,4 и плотностью ρ = 1,36-1,38 г/см³, изготовленного из техногенного отхода Братского ферросплавного завода - микрокремнезема с истинной плотностью ρ_и = 2120-2280 г/см³, а в качестве заполнителя используется отсев от дробления диабазовых масс на щебень с истинной плотностью ρ_и = 2850-3120 кг/м³, прочностью по дробимости 10,4-13,1% при соотношении зерен фракций, мас.%:

фр. 5 мм	55,0
фр. 2,5 мм	27,3
фр. 1,25 мм	2,75
фр. 0,63 мм	4,64
фр. 0,315 мм	3,62
фр. 0,14 мм	6,69

и модулем крупности 4,47 при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:

Указанная зола-унос II поля	21,74-22,22
Указанное жидкое стекло	11,12-13,04
Указанный отсев от дробления диабаза	65,22-66,66