Сырьевая смесь для получения вяжущего

Сырьевая смесь для получения вяжущего

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (1И975631

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Соцмалмстмческих

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (5I)M. Кл. (22) Заявлено 24.04.81 (21) 3286762/29 — 33 с присоединением заявки №

С 04 В 7/14

3Ъеударстненный камнтет

СССР на делам нзобретеннй н открытнй (23) П риоритет

Опубликовано 23.11.82. Бюллетень № 43

Лата опубликования описания 23.11.82 (53) УДК 666.946. .3 (088.8) I

В. М. Кравцов, Ф. А. Агзамов, А. И. Спивак, Г. А» Трутнев, О. В. Глуховцев, В. И. Самсоненко, Т. И. Ибраев и ф. В. Баоушкйнв -

:» Ч (-", (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель

Уфимский нефтяной институт (54) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВЯЖУЩЕГО

Изобретение относится к производству строительных материалов, к получению вяжущих.

Известна сырьевая смесь для получения вяжущего, полученная обжигом при 950 С твер5 дого остатка отходов содового производства и последующим помолом продукта обжига с кварцевым песком при мольном соотношении компонентов С/S 05 111, »О

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению известна сырьевая смесь для получения вяжугпего, включающая твердый остаток отходов содового производства, содержащий 4 — 8% хлори- ts дов, кремнезем, в количестве, обеспечивающем его содержание в шихте, 25 — 30%. Смесь обжигают при 1050 — 1100 С. В продукт обжига перед измельчением вво чт дополнительно кремнезем в количестве 30 — 50% от массы вя- з0 жущего (2) .

Недостатками вяжущего являются низкие скорость твердения при температурах минус 5 до плюс 15 С, прочность, водо- и морозостойкость и коррозионная устойчивость к действию агрессивных сред.

Цель изобретения — повышение скорости твердения при температурах минус 5 до плюс 15 С, прочности, водо- и морозостойкости и коррозионной устойчивости к действию агрессивных сред.

Поставленная цель достигается тем, что сырьевая смесь для получения вяжущего, включающая твердый остаток отходов содового производства и кремнеземсодержащий компонент, дополнительно содержит ферротитановый шлак и фосфогипс, а в качестве кремнеземсодержащего компонента — золу — унос, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Твердый остаток отходов содового производства 18-48

Ферротитановый шлак 18 — 48

Фосфогипс 4 — 8

Зола — укос 18 — 42

Химический состав твердого остатка отходов содового производства, ферротитанового шлака и золы — унос Кумертауской ТЭЦ представлен. в табл. l.

975631

Таблица 1

Содержание, мас.%

Потери при прокаливании

Шихта

810з А1г(з Еег Оз MgO

8оз С1

Твердый остаток отходов содового производства

63,5 1 13 40 4,49 1,26 2,19 1,98 4,78 10,44

71,8 1,3 .0,9 — — 19,7

Ферротитановый шлак

5,5 0,8

10,4 51,80

7,3

21,7 3,2, 2,3 3,3

Зола — унос

Таблица 2

Содержание, мас.%

Температура обжига, С

Шихта

Твердый остаток Ферротитаноотходов содово- вый шлак го производства

Зола — унос

Фосфогипс

32

1150

26

1200

38

1100

1150

40

36

1100

38

1200

37

1150

48

22

1100

30

1200

Для получения вяжущего готовят составы шихты, состоящей из твердого остатка отходов содового производства, ферротитановых шлаков, золы — унос и фосфогипса. Эти составы

Исследования фазового состава полученной сырьевой смеси методами ренттеноструктурно1.о анализа показывают, что он представлен в основном, алюминатами кальция СА (4=2,97;

2,52; 2,41; 2,20;, 1,92 Х ), C) А7 (d= 4,91;

3,00; 2;69; 2.45; 2,19; 1,95 . М) балиевом 5 Ст,S(d= 2,77; 2,72; 2 60; 2,18; 1,97; 182 А), свободным аморфизированным кремнеземом.

В то же время фазовый состав известной обжигают при 1100-1200" С. Составы шихты и режимы их обжига приведены в табл. 2.

° Полученный продукт обжига размалывают . до удельной поверхности 2500-3500 см /г, сырьевой смеси представлен окисью кальция, белитом Сз$, следами С1 А и кварцевым песком.

Из вяжущего по изобретению готовят раствор HopMQJlbHOH густоты и определяют сроки схвати ванин при температурах — 5;

+15 С.

Результаты испытаний представлены в табл. 3., 975631

Таюлица 3

Шихта

Температура твердения, С

Начало схватывания ч — мин

Конец схватывания, ч — мин

2 — 30

3 — 20

+15

0 — 20

0 — 35.1 — 50

2 — 25

+15

0 — 30

0 — 15

3-40

2 — 55

+15

0 — 45

0 — 30

3 — 40

3 — 05

0 — 45

+15

0 — 20

4 — 45

3 — 20

0 — 10

0 — 55

+15

3 — 50

3 — 05

1-05

0 — 40

+15

2 — 20

1 — 55

0 — 25

0 15

+15

3 — 05

2 — 30

1 — 05

0 — 35

+15

0 — 45

0 — 25

3-40

2 — 35

+15

Температура твердения, С

Шихта

35,7

+15

9,1

43,5

+ l5

Из вяжущего различных составов с водовяжущим отношением, равным нормальной густоте (0,35 — 0 45) готовят образцы, которые твердеют при температурах минус 5" С и

4$ плюс 15 С.

Результаты испытаний приведены в табл. 4.

Таблица 4

Прочность на изгиб в возрасте

1 сут, кг/см

975631

Продолжение табл. 4

Температура

1 твердения, С

Шихта

6,2

+15

30,0

7,0

+15

34,3

47,5

+15

5,8

+15

28,3

10,1

+15

54,1

8,0

+15

40,2

37,7

+15

Испытания сроков схватывания и прочностных показателей известного вяжущего при температурах минус 5 С и плюс 15 С провести ,не удается, так как оно способно твердеть только в условиях гидротермальной обработки.

Испытания вяжущего на сроки схватывания показывают, что оно обладает ускоренными сроками схватывания при ни . .:их положительных и даже отрицательных температурах.

1 результаты испытания прочности камня иэ вяжущего по изобретению показывают, что уже в суточном возрасте они составляют б10 кг/см при минус 5 С и 30 — 50 кг/см при плюс 15 С. Указанная прочность на вяжущем известного состава может быль достигнута только в условиях автоклавной обработки.

При температурах 15 — 20 С известное вяжущее не схватывается в течение нескольких OÊ. Прочность на изгиб в возрасте

1 сут, кг/см

Фазовый состав продуктов твердения иэ

: предлагаемого вяжущего представлен гидроалюминатами, гидросульфоалюминатами, низко основными гндросилнкатами, что обуславливает высокую прочность и химическую стойкость против воздействия различных агрессивных сред.

Фазовый состав продуктов твердения известного вяжущего, твердеющего в условиях пропарки, представлен гидросиликатами типа

СзЗН(А}, Са(ОН) и др. Отсутствие свободного СаО в предлагаемом вяжущем и практи. чески полное отсутствие его в продуктах твердения обуславливает сравнительно низкую водопотре1жость вяжущего и соответствующее повышение водо-и мороэостойкости.

Сравнительная оценка водо- и морозостойкости камня нз известного вяжущего, полученного в условиях пропарки, и предлагаемого вяжущего, твердевшего при 115 С, приведена в табл. 5.

975631

1О

Таблица 5

Коэффициент размягчения, нас/сух

Морозостойкость. циклы

Вяжущее

Предлагаемое

15С

0,89

150

0,89

150

0,91

125

0,84

Известное

0,65

0,69

0,68

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

Как видно из табл. 5 на основе предлагаемого вяжущего при низких положительных температурах можно получить камень, морозостойкость которого в 2,5 — 3 раза выше, чем у камня на известном вяжущем, а водостойкость повышена на 25 — 35%.

Повышенная водостойкость обуславливается отсутствием СаО в продуктах обжига, а также за счет связывания выделяющейся в.процессе гидратации Са(ОН) z аморфиэированным кремнеземом золы — унос с образованием низкоосновных гидросиликатов кальция.

Высокая морозостойкость камня предлагаемого вяжущего обусловлена наличием высокоразвитой гелевой структуры на основе гидроалюминатов кальция и ниэкоосновных гидросиликатов кальция, обеспечивающих образование большого числа резервных пор в затвердевшем камне, в то время, как суммарная пористость камня значительно уменьшается в .ледствие меньшей водопотребиости вяжущего по сравнению с известным вяжущим.

К достоинствам вяжущего следует отнести нарастание прочности камня в длительные сроки твердения за счет наличия белитовой фазы в его составе.

Предлагаемое вяжущее может быль использовано для изготовления бетонов, применяемых в промышленности и гражданском строительстве, цементных растворов для проведения работ в зимних условиях, для тампонажа нефтяных и газовых скважин, для проведения ремонтных. работ при аварийный ситуациях, когда необходимо иметь быстрый набор прочносВНИИПИ Заказ 8920/35 ти, при цементировании нефтяных и газовых скважин в условиях вечной мерзлоты. Экономическая эффективность, применения предлагаемого вяжущего в сравнении с известным вяжущим несомненна, поскольку исключается гидротермальная обработка изделий. Кроме того, расширяется номенклатура получаемых изделий, так как при использовании известного вяжущего номенклатура изделий ограничивается размерами автоклавов и пропарочных камер.

Формула изобретения

Сырьевая смесь для получения вяжущего, включающая твердый остаток отходов содового

: производства и кремнеземсодержащий компонент, отличающаяся тем, что, с целью повышения скорости твердения при температурах минус 5 до плюс 15" С, прочности, водо- и морозостойкости и коррозионной устойчивости к действию агрессивных сред, она содержит дополнительно ферротитановый шлак и фосфогипс, а в качестве кремнеземсодержащего компонента — золу — унос, при следующем соотношении компонентов, мас.%: 43

Твердый остаток отходов содового производства 18 — 48

Ферротитановый шлак 18-48

Фосфогипс 4 — 8

Зола — унос 18 — 42

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР К 505184, кл. С 04 В 15/06, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке

Р 2776038, кл. С 04 В 15/06, 1979 (прототип).

Тираж 641 Подписное