Способ получения шлакощелочноговяжущего

Способ получения шлакощелочноговяжущего

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнк

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«4314920

1 (51)/ю . Кл. (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 180679 (21) 2781424/29-33 с присоединением заявки ЙВ (23) Приоритет

Опубликовано 230381. Бюллетень 11о 11

С 04 В 19/04

Государственный комнтет

СССР

IIo делам нзобретеннй и открытий (53) УДК 666. 972 (088.8) Дата опубликования описания 250381 (72) Авторы изобретения

A.Е. Алексенко„ В.Д. Глуховский, П.В. Кривенко и М.В. Чижевский

Киевский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-.строительный институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ШЛАКОЩЕЛОЧНОГО

ВЯЖУЩЕГО

Изобретение относится к химической технологии вяжущих веществ и может быть использовано в промышленности строительных материалов.

Известен способ получения шлакощелочных вяжущих путем помола гранулированного шлака в мельницах различного типа с псЬледующим затворением продукта помола щелочесодержащими растворами (1).

Недостатком такого способа является низкая гидравлическая активность вяжущего при эатворении продуктов помола шлака высокомодульными жидкими стеклами, а также короткие сроки 15 схватывания.

Наиболее близким по техническойсущрости и достигаемому результату к предлагаемому является способ получения шлакощелочного вяжущего путем 20 обработки молотого шлака при 200700оС последовательно паром, содержащим ионы щелочных металлов, и парами гидрофобных поверхностно-активных веществ 12). †.25

Недостатком известного способа является сложность технологического процесса получения шлакощелочного вяжущего, согласно которому обработка парами при высоких температурах доля - 30 на осуществляться только в коррозионноуетойчивых от воздействия щелочей агрегатах. Приготовление паров щелочных металлов и их нагревание до 200700 С также усложнено. Таким образом, осуществление способа требует использования специального оборудования и больших энергетических затрат.

Цель изобретения — повышение гидравлической активности вяжущего и упрощение технологического процесса производства за счет снижения температуры термообработки.

Эта цель достигается reM, что в способе получения шлакощелочного вяжущего, включающем помол шлака, его термообработку и гидрофобизацию, затворение щелочесодержащим раствором, гидрофобиэацию шлака осуществляют в процессе помола с добавхой полиорганилгидросилоксана, а термообработку ведут при 80-1500С тепловым ударом с изостатической выдержкой при этой температуре в течение 30-120 мин.

Приготовление вяжущего осуществляют следующим образом.

Высушенный до влажности не более

1 вес.в гранулированный шлак подвергается совместному помолу с добавкой

0,01-0,5 вес.Ъ полиорганилгидросил814920

4 оксана с реакционноспособными связями 5 -Н в течение времени, достаточного для достижения тонины помола, соответствующей 2800-3800 см /r. Bo время помола происходит взаимодействие поверхностей частиц шпака с полиорганилгидросилоксаном с образова нием экранирующей мономолекулярной пленки по схеме:

I.

M-ОН+Н Si "R М-0-Sj й+Н

I 2 где М вЂ” Ca, Мо, АЕ, 5ь, Т, Fe;

R (СНЪ (С%НЬ) °

Эта пленка неустойчива, поэтому .после помола порошок подвергается тепловому удару при 80-150 С с изостатической выдержкой при этой температуре 30-120 мин. Термообработка может быть осуществлена или непосредственно в мельнице путем создания необходимой температуры в одной из последних ее секций, или в антоном- 20 ном агрегате, например в шнековом транспортере, непосредственно после выхода порошка из мельницы. Термообработка способствует развитию полимеризационных процессов полиорганил-р5 гидросилоксанов за счет окисления .связей Si -Н кислородом воздуха с последующей конденсацией силанольных групп, повышающих устойчивость пленки. Создание резкого перепада температур (теплового удара) способствует увеличению дефектов структуры как самой пленки, так и частиц шлака, что является предпосылкой для регулирования сроков схватывания вяжущего и повышения его гидравлической активности. После термообработки порошок затворяют растворами соединений щелочных металлов. Вяжущее твердеет как в естественных условиях, так и при тепловлажностной обработке. При 40 затворении модифицированных частиц шпака растворами соединений щелочных металлов вследствие катионнообменного взаимодействия начинается медленное разрушение пленки, способствую- 4 щее постепенному проникновению раствора щелочных соединений к поверхности шлака. Регулируя толщину пленки, а также дефектность ее структу.ры, путем теплового удара, создаются необходимые условия для прогнозирования сроков схватывания вяжущего.

Его гидравлическая активность повышается,. особенно при затворении шпака 4 ысокомодульным жидким стеклом (М 7 2), что объясняется сохранением в начальный период затворения равно.весной концентрации щелочного компонента в растворе, предохраняющей коагуляции жидкого стекла. При отсутствии экранирующей пленки вследствие адсорбционных процессов шлак

В момент затворения мгновенно поглощает воду иэ раствора и концентрация щелочного компонента при. этом повышается. Это приводит к выкристаллизации щелочных соединений из раствора ,или коагуляции высокомодульного жидкого стекла, что в конечном итоге приводит к снижению гидравлической активности и водостойкости вяжущего.

Продукты разрушения полиорганилгидросилоксанов взаимодействуют с продуктами гидратации вяжущего. В результате взаимодействия образуются продукты, также обладающие вяжущими свойствами, например кальцийорганилсилоксаны. Кроме того, при помоле вяжущего совместно с добавкой полиорганилгидросилоксана ускоряется разрушение шлака, что существенно интенсифицирует помол, снижая энергетические затраты. В качестве полиорганилгидросилоксанов могут использоваться полиэтилгидросилоксан и полиметилгидросилоксан с реакционноспособными связями Si-H, выпускаемые промышленностью (ГКЖ-94 и

ГКЖ-94 И).

Регулируя количество добавки, температуру теплового удара и время изо- статической выдержки, можно управлять процессом твердения вяжущего и его свойствами.

Пример . Высушенный до влажности не более 1 вес.%, доменный гранулированный шлак Тульского металлургического комбината измельчают в шаровой мельнице совместно с добавкой

0,1 вес.Ъ полиэтилгидросилоксана (ВТУ ЕУ 124-60) до удельной поверхности 3180 см /r.ïî прибору ПСХ-2.

При этом время помола снижается от

3 ч 30 мин до 2 ч 20 мин. После помола молотый шлак помещают в предварительно разогретый до 120оС сушильный шкаф и выдерживают в нем

40 мин. Испытание вяжущего проводят по ГОСТ 310,1-76-310,4-76, только вместо воды эатворения используют раствор натриевого жидкого стекла с кремнеземистым модулем 2,86 и плотностью 1,30 г/см .

Для сравнения испытывают вяжущее на основе необработанного шлака и жидкого стекла и на основе шлака, обработанного по известному способу.

Результаты сравнительных испытаний представлены в таблице.

824920

Тульский доменный шлак 78,0

Жидкое стекло 11,9 75 210 120,5 10,1 127,0 10,3

1,05

Полиэтилгидросилоксан 0,1

Образцы Образцы раз- раз4 63 мокли мокли

Тульский доменный шлак 88

Жидкое стекло 12

34

0,75.Тульский шлак, обработанный при 200 С парами йа и мыло.нафтом 88

111 78,2 8,0 80,3

7,5 0,92

Жидкое стекло 12 (Вяжущее, по известному способу) Составитель Ф. Сорина

Редактор В. Иванова Техред М.Федорнак Корректор О. Билак

Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 949/35

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, УЛ. Проектная, 4

Коэффициент размягчения Кр определяется как отношение предела прочности образцов, подвергнутых после пропаривания выдерживанию в течение

3 сут в воде,. к пределу прочности пропаренных образцов.

Технология изготовления иэделий на основе предложенного вяжущего ничем не отличается от изготовления иэделий на основе шлакощелочного цемента.

Техническая эффективность способа получения шлакощелочного вяжущего заключается в повышении его активности, гидравличности и водостойкости, в упрощении технологического процесса производства за счет снижения температуры обработки и исключения необходимости использования дорогостоящего оборудования.

Формула изобретения

Способ получения шлакощелочного вяжущего, включающий помол шлака, его термообработку, гидрофобизацию, затворение щелочесодержащим раствором, отличающийся тем, .что, с целью повышения гидравлической активности и упрощения технологического процесса производства эа счет снижения температуры термообра40 ботки, гидрофобизацию шлака осуществляют в процессе помола с добавкой полиорганилгидросилоксана, а термообработку ведут при 80-150 C тепловым ударом с изостатической выдержкой при этой температуре в течение 30-120 мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Глуховский В.Д. Грунтосил!кати! вироби i конструкц!!. Ки! в, "Буд!вельник", 1967, с. 83.

2. Авторское свидетельство СССР

SS- 9 57ф.451, кл. С 04 В 7/14, 1976.