Способ приготовления мелкозернистых смесей

Способ приготовления мелкозернистых смесей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

290

° t C ° I1 li""У " f) (6l) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.01.77 (21) 2457738/29-33 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано05.08.78.Бюллетень ¹29 (45) Дата опубликования описания 26.07.73

2 л.

8 С 5/46

4 В 31/40

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

04 В 13/22 V

1 666.97

88,8) (72) Авторы изобретения

А. P. Машин и 3. А ° Машина (71) Заявитель

Ярославский политехнический институт (54) СПОСОБ ПР ИГОТОВЛЕН ИЯ МЕЛКОЗЕРН ИСТЫХ

СТРОИТЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ

Изобретение относится к технологии строительных материалов, а именно к способам приготовления строительных смесей на основе минерального вяжущего и песка.

Известные способы изготовления строительных смесей путем перемешивания вяж ущего с песком и последующей активации смеси не позволяют получать высокопрочных бетонов, что ограничивает применение мелкозернистых смесей (1) .

11звестен способ приготовления мелкозернистых строительных смесей, заключающийся в перемешивании сухих компонентов и воды струями газообразного теплоносителя (сжатого воздуха и пара), причем перемешивание осуществляют в две стадии (2).

Применение способа позволяет повысить прочность бетона, однако остаются потенциальные возможности дальнейшего повышения его прочности.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является последний способ.

Цель изобретения — повышение прочности бетона.

Сущность изобретения состоит в том, что в известном способе, включающем перемешивание компонентов и обработку в струях сжатого воздуха и пара, песок перед смешиванием обрабатывают сжатым воздухом и раствором этилсиликата со щелочным катализатором, а перемешивание компонентов осуществляют в струе пара с одновременной обработкой их четырехфтористым кремн ием.

Для обработки песка используют этилсиликат, преимущественно марки 40 или 50 в количестве 0,01 — 0,2 от веса песка (в зависимости от прочности последнего) . Для ускорения реакции гидролиза этилсиликата и конденсации гидроокиси кремния на поверхности зерен песка в воду для раствора этилсиликата вводят щелочь, например, гашеную известь до PH = 11 — 13.

Способ может быть осуществлен, например, следующим образом.

Природный песок, предварительно подсушенный отходящими газами, с заводского склада подают в расходные бункеры, откуда с помощью шнековых питателей подают в рабочую камеру газопламенного обогатителя, в которую одновременно с противоположных концов из камер сгорания со скоростью до 500 м/с (при 550 С для кварцевых песков и при 250 С для (сарбонатных песков) исте2s кают газопламенные струи, захватывая пе618290

Формула изобретения

Составитель Н. Федорова

Редактор И. Квачадзе ТехредО..г/уговая Корректор И. Гоксич

Заказ 4187/16 Тираж 683 Подписное

Ц11ИИГ1И Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. ГIроектная, 4 сок. При этом в рабочей камере происходит мгновенное испарение воды, выгорание органических примесей; за счет температурного расширения раскалываются конгломераты, разрушаются частицы по прочности ниже зерен кварца, обдираются поверхности зерен песка, повышая их активность. Вся масса газовзвеси за счет разряжения, создаваемого вентилятором, поднимается в восходящем потоке по трубе в конус, где скорость газовзвеси падает, из потока выпадают в конус частицы размером более 5 мм, затем поток поступает во второй конус, где из потока выпадают частицы фракций больше 2,5 мм, затем поток поступает в третий конус, где выпадают частицы фракций размером больше 0,14 мм.

Фракции размером меньше 0,14 мм вместе с парами и отходящими газами поступают в циклон, где осаждаются, а отходящие газы удаляют на повторное использование для предварительной подсушки исходного песка.

Высушенный и очищенный песок с активированной поверхностью из конусов по фракциям подают в бункеры, из которых дозируют и подают в расходный бункер.

Из расходного бункера песок подают в первую ступень струйного смесителя, куда одновременно через форсунку с распыленной водой, содержащей известь, подают этилсиликат 40 в количестве 0,1 /о от веса песка. Одновременно в смеситель подают сжатый воздух под давлением 4,5 атм. Смесь песка с распыленной водой, содержашей шелочь и этилсиликат, обрабатывают во встречных закрученных потоках воздуха. В период прохождения смеси по длине смесителя между водой и этилсиликатом протекает реакция гидролиза и конденсации,с образованием клеяшего вещества кремнекислоты (ОН) 1, частицы которой откладываются на поверхности зерен песка.

Конечная реакция гидролиза сопровождается дальнейшей конденсацией с образованием в конечном итоге кремнекислоты и протекает по следующему уравнению

51(С НвО) 4 + Н)Π— э4СзНзОН + Si (ОН)ц

Масса песка с клеящей активной поверхностью зерен из первой ступени смесителя через воронку подают во вторую ступень смесителя, куда одновременно дозатором подают цемент, через форсунку дополнительное количество воды, а по трубе подают в смеситель пар давлением 4 — 5 атм.

Всю массу цемента, воды и песка обрабатывают во встречных закрученных потоках пара. В результате во второй ступени смесителя создают температурно-влажностные условия для химического взаимо4 действия гидроокиси кальция (образовавшейся в результате взаимодействия цемента с водой) с кремнекислотой Si (ОН), > образовавшейся в. результате гидролиза этилсиликата в первой ступени струйного смесителя. В итоге реакции Са (ОН) . и Si (ОН), образуются низкоосновные гидросиликаты кальция, способствующие повышению прочности цементного камня.

Во вторую ступень смесителя одновременно с паром вводят 4-х фтористый кремний SiF в газообразном виде. Последний, вступая в химическое взаимодействие с гидроокисью кальция, в процессе твердения бетона образует нерастворимые продукты

SiO> и CaF . Реакция протекает по следующему уравнениюSiF, + 2Са(ОН), = 2CaF + Si02+ 2Н40

В результате реакции во влажной паровоздушной среде при температуре 140 — 150 С токсичность четырехфтористого кремния нейтрализуется. Обработанная в двухступен20 чатом смесителе мелкозернистая цементнопесчаная масса поступает в накопительный бункер и далее на формование.

Отработанный пар с воздухом направляется на повторное использование в камеру термовлажностной обработки готовых из25 делий.

Прочность приготовленного по изобретению бетона состава цемент: - песок: вода = 1: 3: 0,33 составляет 900 кг/см, в то время как бетон того же состава, приготовленный по известному способу, имеет прочность 500 кг/см .

35 Способ приготовления мелкозернистых строительных смесей, содержаших минеральное вяжущее, песок и воду, включающий перемешивание, компонентов и обработку в струях сжатого воздуха и пара, отличаюи(ийся тем, что, с целью повышения проч40 ности бетона, песок перед смешением с компонентами обрабатывают сжатым воздухом и раствором этилсиликата со щелочным катализатором, а перемешивание компонентов осушествляют в струе пара с одновременной их обработкой четырехфтористым кремнием.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Вершинина В. В. Влияние активации на качество строительных растворов.

50 Труды Белгородского технологического института строительных материалов, 1972, вып. 1, с. 69 — 76.

2. Авторское свидетельство СССР № 265767, кл. В 28 С 5/06, 30.07.65.