Вяжущее

 

Изобретение относится к промьшленности строительных материалов иможет быть использовано 1фи изготов- 'ленни шпакощелочных вяжущих и раство-* .ров и бетонов На его основе. Цель изобретения - повышение ранней прочности и снижение высолообразования. Вяжущее содержит, мас.%: отвальный v конверторный или мартеновский шлак 72-80,7; жидкое стекло с N?"2,8-3,2 (на сухое) 7,2-8,8; фторид калия 0,671,2; вулканический шлак 11,5-18... Вяжущее обеспечивает прочность в воз- . расте 10 мин 6-10 МПа, 20 мин - 9,2- 14,6 МПа, 1 ч - 12,2-18,9 Ша, 28 сут - 80,4-104 Ша, содержание сво- ^бодной ReO 0,45-0,69%. 3 табл.

(Si)S С 04 В 7/14 .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flPN ГННТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ( н aeTOPGHONh . СЗИДВТВВСТВУ (54) ВЯЖУЩЕЕ

Ю\

° аФ

° °

° е

1 (21) 4736040/33 (22) 24.07.89 (46) 30.01.92. Вюл. В 4 (75) А.P. Блажис, Г.С. Ростовская, В.Д. Глуховский (53) 666.972(088.8). (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1232657, кл. С 04 В 7/14, 1984.

Авторское свидетельство СССР

У 1512943 кл. С 04 В 7/14, 1987. (57) Изобретение относится к промышленности строительных материалов и

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении шлакощелочных вяжущих и растворов и бетонов на его основе.

- Целью изобретения является повышение, ранней прочности.и снижение высо лообразования.

Пример. Используют следующие материалы: жидкое стекло с силикатным модулем Ис 2,8-3,2, фторид калия. шлаки (сталеплавильные, конверторный . или мартеновский и вулканический) .

Составы шлаков приведены в табл.1..

Образцы готовят следующим способом.

Сталеплавильный и вулканический шлаки предварительно сушат и мелют до удельной поверхности 300-320 м /кг °

O затворяют раствором жидкого стекла и фторида калия, взятых в определенных соотношениях, до консистенции. теста

SU.. 1708787 А1

2 может быть использовано при изготов.лении шлакощелочных вяжущих.и раство .ров и бетонов на его основе. Цель изобретения - повышение ранней прочности и снижение высолообразования.

Вяжущее содержит, мас.Х: отвальный конверторный или мартеновский шлак

72-80,7; жидкое стекло с Mg 2,8-3,2 (на сухое) 7,2-8,8 фторид калия

0,6-.1,2; вулканический шлак 11,5-18., Вяжущее обеспечивает прочность в воз-расте 10 мин 6-10 ИПа, 20 мин - 9,214,6 ИПа, 1 ч - 12,2-18,9 ИПа, 28 сут — 80,4-104 ИПа, содержание свободной RqO 0,45-0,69Х. 3 табл.. нормальной густоты в соответствии с

РСТ УССР 5024-83. Растворошлаковое отношение Р/Ш = 0,32.

Такое вяжущее характеризуется сверхбыстрым набором прочности в естественных условиях твердения. .Ашомосиликатный компонент известного вяжущего в виде отвальных кон;верторных или мартеновских шлаков представлен полностью закристаллизованной фазой. Деструкция кристаллической фазы в щелочной среде происходит медленней в сравнении со стекловидной. . В результате в реакцию за коротки11 " промежуток времени до момента схваты- вания успевает вступить только поверхностный слой вещества, имевший непосредственный контакт с растворами щелочных компонентов,. который и обуславливает определенную прочность.

Введение в вяжущее алюмосиликатного вещества стекловидной .структуры s

1708787. Содержание основных оксидов, мас.X

А1 0 - Cap . MgO MnO FeO Ре еО э

1 Ф

Si0g L

R@0

Конверторный

12,6-27-1,5-5,15 28-45,8 .7,2-.14,6 .1,5-7,2 8,5-18 3 Остальное

Мартеновский

6-12 3-8 9-19, 2 Остальное

12-18 2-6,5 . 40-52

Вулкани ческий

38-46 14-20,6 10-12. 8-10 О, 1-0, 2 - 9-12 Остальl ное виде вулканического шлака ускоряет эту реакцию за счет более быстрой деструкции стекла и за этот же промежуток времени обеспечивает болЕе глубокое протекание ее и, следовательно, дос5 тижение более высокой прочности.

Этот эффект достигается только в заданных соотношениях .кристаллической и стекловидной фаз. Увеличение послед- 0 ней сверх предлагаемого количества, хотя и углубляет процесс гидрдтации, однако и значительно растягивает его во времени, что.исключает возможность . достижения высокой прочности в корот« 15 кие сроки.

Большей скорости протекания реакции способствует также более высокая рН . среды фторида калия (9,5) в сравнении с рН среды, создаваемой двойной солью 20 фторида калия — магния (8,5), а также наличие в вулканическом шлаке оксидов щелочных металлов (до 5Х), которые, вступая во взаимодействие с оксидами шлаков, перешедшими в результате 25 деструкции стекловидной фазы вулканического шлака в раствор, создают дополнительный резерв прочности

Кроме того, добавка вулканического шлака приводит к появлению в составе продуктов гидратации вяжушего, кроме низкоосновных фторсодержащих калиевокальциевых гидросиликатов, а также ( натриевых гидроапюмосиликатов, кото-. рые в известном вяжущем не могут образоваться из-за дефицита в шлаках оксида алюминия. Это приводит к более полному связыванию свободной натриевой щелочи, являющейся составной частью жидкого стекла, что ведет к уменьшению высолообразования.

Иэ полученного теста формуют методом виброуплотнения образцы-кубики

2х2х2 см (см. табл. 2), а также образцы из раствора 1:3 размером 4х4х16 см (см. табл. 3), которые немедленно рас-. палубливают и испытывают через определенные промежутки времени на сжатие.

Из испытанных образцов, твердевших в течение 28 сут; отбирают пробы для ! ! определения количества свободной ще очи методом титрования соляной кисло1той. Для этого пробы растирают в дисперсный порошок, иэ которого отбирают навеску в количестве 1 г, заливают

10 мл дистиллированной воды, подвергают взбалтыванию в течение 0,5 ч и последующему фильтрованию. полученные фильтраты подвергают титрованию; По количеству израсходованной на титроl ванне О, 1 Н соляной кислоты, расчитывают содержаьие свободной щелочи в фильтрате.

Составы вяжущего и результаты испытаний приведены в табл. 2 и 3.

Формула изобретения

Вяжущее, включающее отвальный конверторный или мартеновский шлак, жидкое стекло c Mg. 2,8-3,2 и фторид калия, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения ранней прочности и снижения высолообразования, оно.дополнительно содержит вулканичес-. кий шлак при следующем соотношении компонентов,.мас.X:

Отвальный конверторный или мартеновский. шлак 72,0-80,7

Жидкое с текло с

И . 2,8-3,2 (на сухое) 7,2-8,8

Фторид калия 0,6-1,2

Вулканический шлак 11,5-18.,0

Т а б и и ц а l

1708787

Таблица 2

Предел прочности при сжатии, МПа после затворени через

Состав вяжу@его,, мас.Х оличесто своодной

©О ас.й28 с

1 сут

Мин

10,мин и

0,63

7,8 ° 12

14,215,6 30 92

8,4 13,9. 15 6

32 7 96 4- . 0 55

16, 81,2, . 8,6 14, 2, 16,4

76,4

0,54

13,6

8, 4-.

17,2 32,6 95

15,7

76,4

09 .73 116 140

28 6 ДОЗ 062

15,0

Конвертор, ный шлак, М = 1,2 72 Жидкое стекло, Ис=2,8 8,8

Фторид калия 1 2

Вулканический шлак 18

Конверторный шлак, Мо=- 1,2 72

Жидкое стекло, Мс= 3 8,8

Фторид калия 1, 2.

Вулканический шлак 18

Конверторный шлак, Ио= 1т2 72

Жидкое стекло, Мс 3,2 8,8

Фторид калия

Вулканический шлак 18

Мартенов-. ский шлак, Мв- 3 ..У..

Жидкое, стекло, =- 3,2 8,0.

Фторнд калия 0,9

Вулканичес" кнй шлак 14,7

Мартеновский шлак, М,= 3, Жидкое стекло, Мс 3 80

Фторид калия

17,6- 33,7 98,0 0,50

1708787

Состав вяжущего, мас.%

Предел прочности при сжатии, .МПа, через

Колич ес тво свободной

RC0i мас.й после затворения

30мин, 1 ч

28 сут

f сут

8,0

17,4 25,4 86,7 0,69

14%7

0,49, 148 34 . 93

f3t8

7,5 12,5

7,2

13,8

7,2!

6,2 37,5 97,6 0,45

11,5

Вулканический шлак 14,7

Мартеновс, кии шлак, Мр= 3,0 76,4

Жидкое стекло, Ис= 2,8

Фторид калия 0,9

Вулканический шлак

Конверторный шлак, Ио= 2,12. 80,7

Жидкое стекло, Мс 3 7ф2

У °

Фторид калия О, 6

Вулканичес« кий шлак 11,5

Конверторный шлак, Ив= 2,12 80,7

Жидкое стекло, Ис 2,8

Фторид салия 0,6

Вулканический шлак 11,5

Конверторный шлак, My= 2,12 80,7

Жидкое стекло, .

Мсй 3,2

Фторид . калия 0,6

Вулканический шлак

Ф

10 мин . 20 мин

6э6 10э2 12э8

6 7 11 0 . 12 2

8,6, 13,9 14,8

Продолжение табл. 2

31,.6 85,6 О,э 6

1 70878?

Та блица 3

Количество сво-4 бодной

R+ мас.ж

Состав вяжущег мас.Х

7683

17 6

8,0

34 !01 О 55

16 7

84. 134

1,0 1,6

1,7 °

3,5. 11,2

2ь2

76,3

8 0 848 14 6 17 2

18 .9 36 104 . 0 58

3,6 11 8

2 3,1,8 .

1,0 1,5

0,9

14,8

28,6 86 4 0,50

88 7 9 10 5 124

14 6

3,0 9,6

12 10 12

1,5

1,3

8,8

1,2 84 121 14516 6 324 101 0,54

3,5 10,8

1,8

18 12 13 16

80,7

3,2 9,6, Ыонверторный mJIaKü

Мо- 182

Жидкое стскло

М„.- 3 7:.7торид калия

Вулканический шлак 1

Конверторный шлакь м

Жидкое стекло, М,- 3,2

Фторид калия

Вулканический шлак

Мартеновс кий шлак

М = 3

Жидкое стекло, Мс= 2,8

Фторидкалия .

Вулканический шлак 1

Мартенов-. ский шлак, И,= 3

Жидкое стекло, Ио= 3,2

Фторид калия

Вулканический шлак

Мартеновский шлак

М 3

Жидкое стекло, 2,8

Фторид (каьлия ;

Предел прочности при сжатии, ИПа, после затворения через

10 мин 20 мин 30 мин 1 ч 1 сут 28 сут

7.2,6 0 9 2; 11 0. 12,2..28 6 80 4 . 0,61

0,6 0,8 . 1,0. 1,2. 1;4

1708787

12.1

Количестt во сво бодной

R®, мас.Х

11,5

80, 7.

7,2

0,6

11,5

4,1 12,3

2,2

8,8

3,4 10,9

2,5

1,9.

0,8. 1,4

1,2

8,8 81- 138 158

1,2. 01 1,9 24

7694

8;0

Состав вяжущего, мас.Х

Вулканический шлак

Мартенов-.. ский шпак, И,= 3 !

Жидкое стекло 9

М = 3,0

Фторид калия

Вулканический шлак

Конверторный шпак, м,= 1,г

Жидкое стекло, Ме= 2,8 8

Фторид калия

Вулканический шлак 18

Конверторный шлах9

М,= 1,2

Жидкое стекло, м,= г

Фторид калия

Вулканический шлак 1

Конверторный шлак, М=1,2

Жидкое стекло

Мс 3,2

Фторид калия

Вулканический шлак

Мартенов-. ский шпак, М,-. 3

Жидкое стекло, М,= 3,2

1 г

Предел прочности при сжатии, 1 череэ

1 1

10 мин 20 мин 30 мин

7 2 .1l 8 13 0

09 1,1 1 5.

7,2 ° 11 4 13 66.

091 1 5 198.

82. 128 14 7

80 123 148

0,96. 1,6 2,8

Продолжение табл.3

ИПа, после эатворения

1 ч 1 сут 28 сут

143 324. 90 ° 2 037

1,7. 3,4 10,3.

14.4 29 8 90 1 О ° 63

158 31 6 952 055

169: 324 964 050 .2 ° 9 4 4 11 7

16 8 31 4 93 7 0,34

3р,61 4,2 10,8

1708787

Продолжение табл. 3

Предел прочности прн саатнш, MtIa, после затворения через

Состав вяшущего, мас.Х

Количест" во сво-. бодной

10 мин 20 мин 30

1ч 1с

27 2 863 0,62

14 6

13,8

70 104.

3,5 9,5, 2,4

1,7

80 100 11 6

12 93,1 10ь3

1, 6.1,6 1,9

1э7

33»5 92 .6 Оэ49

14 3

7,2 7 1 12,00

2,2.

0,9

4,2 11,4

1,9

1,9

0,8 1,8

23 38 95

2,2 л

Фторнд калия 0,9

Вулканический шлак 14,7

Мартеновский шпак, Мо 3 76 4

Жидкое стекло, Мс 3- 8,0

Фторид калия 0,9

Вулканический шпак 14,7

Мартеновский шпак, . М 3 764

Жидкое

- стекло, М,- 2,8

Фторнд калия 0,9

Вулканический шлак 14,7 .

Конверторный шлак, Ив 212 80 7

Жидкое стекло, М,- 2,8

Фторид калия 0,6

Вулканический шлак 11 5

Конверторный шлак °

И 2,12 80,7

Жидкое стекло, М - 3,0

Фторид калия 0,6

Вулканический шлак 11,5

Конверторный шлак, Ио 2 12 80э7

Жидкое

7 2. 6 5. 106. 120

13 4 28 7 86 8 0,69

13 2 30 5 84 7 .0,56

1708787

Продолжение табл. 3!

Предел прочности при сшатии, МПа, после затворения ! через

Количес» во сво-. бодной, К !О, мас.X

Состав вянущего, иас.Х мин ЗО мин 1 ч

28 сут

8 1; 13 О 14 2.

7,2

0,6 0,95 . 1,6

11,5

4,0 10,3

2,2

2,3

76i3

16 4

32 3 397 1 0,52

15 7

8,0 12 6.

1,О. 1,3

8 0

1,8

3.,6 10,9

0,9 е

14,8

1,9 4,2 12,1

80,7

5 98 б 0 58

72 76 127 . 148 172

0,6 0,9 1,6 2,2 219

4,6 !1,7

11,5

Прототип

Конверторный шпак, Ме 1,2 88,5

Жидкое стекло, Мс 2 8

Фторид ка:лия « 3,0

Мартеновский шлак, 41 59 72.

0,3 0,4.

0,6, стекло, М,- 3,2

Фторид калия

; Вулканичес- кий шлак

Конверторный шлак, Мвы 112

Жицкое стеклб, мс 218

Фторид калия

Вулканический шлак

Мартенов--. ский шлак, Мо= 3 7

Жидкое стекло, М- З,О.

Фторид. калия

Вулканичес кий .шлак.

Мартеновский шлак, М,- 3

Жидкое стекло, М 3,2

Фторид . калия

- Вулканический- шлак

88 82 ° 117 136

121213215

15 6 ЗО 7 93 4 0,53

8 5 22 3 84 О 3,28

0,8 2,1 8,9

1708787

Продолжение табл.

l 6

Состав вянущего, мас.й

Количество свободной

30 ми

Ну 3,0, 92,5: . Жндкре стекло, М,- 3;2 5,7

Фторид калия -магния, 1,8

Конверторный шлак, Мф 2,12 96,6 Жидкое стекло, М 3 0 2,8

Фторид калия -магния 0,6 заО . 51

0,35 0,44

846 20 7 &О О . 2,76

7,г 4

0,67

297 732

0,8

18 6 675 4

2 55. 4 6. 5 7

8,1

0,6 2,0

0,4

0,1 0,3

K о н т р:-о л ь н ы е и р и и е р. ы

88,5

40 11 2. 425

0,5. 1,2 4,6

3,5

3,3

8 5 2 6 3 1.

390 0825 083

0,4

92;5

3,7 240" 244 3 2 3 8 10 2 38 6 2,82

04. 1,1 42

1,8 0,2. 0,3 . 0,3

96, 6.

2,8

0,4 1,2 4,5

0,1 0,2

0,6

0,.3

Редактор А. Леинина

Заказ.400 Тирах . . Подписное

РЧИИ8в1 Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва,. 3К-35, Раушская. наб., д. 4/5

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

Конверторный шлак, М 1,2

Жидкое стекло, М-2,8 Фторид калия

- -Мартеновский шлак, М 3,0

Жидкое стекло, Мс- 3 ° 2

Фторид калия

Конверторный шлак, Мь- 1,2

Жидкое стекло, Ие- 3

Фторид калия.!

Предел прочности при сжатии, МПа, после затворения через

7 6 847 27 36 93 343 27

Составитель. Т. Сельченкова

Техрер И.Дидык КорректоФМ. Самборская