Вяжущее

 

Использование: в промышленности строительных материалов. Сущность изобретения: вяжущее содержит, мае %: нефелиновый шлам с п.п.г. 10-20% - 45-71 : высококальциевый золошлаковый отход гидроудаления с п.п.п. 5-12%. 16-48; жидкое стекло 6,6-12; лигчосульфонат, модифицированный едким натром в соотношении 1:1, 0,4-1. Вяжущее готовят сухим помолом нефелинового шлама и золошлаковой смеси с последующим затвердением жидким стеклом , в которое введен модифицированный лигносульфонат. Вяжущее имеет предел прочности при сжатии 88 МПа, среднюю плотностью 1650 кг/м3, коэффициент теплопроводности 0,57 Вт/м-К. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sz)s С 04 В 12/04, 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4878170/ЗЗ (22) 21.09.90 (46) 07.06.92. Бюл. N. 21 (71) Киевский инженерно-строительный институт (72) P.Ô,Ðóíoâà, И.И.Голубятников, M,À.Кочевых, Г.П.Коледов, Н.Г.Кудряшов и В.M,Àíтипина (53) 666,972(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 592783, кл. С 04 В 12/04, 1978.

Авторское свидетельство СССР

N. 1527204, кл. С 04 В 7/00, 1987.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1121249, кл. С 04 В 12/04, 1985. (54) ВЯЖУЩЕЕ

Изобретение относится к химии, а именно к способам производства строительных вяжущих, и может быть использовано в промышленности строительных материалов.

Известно вяжущее, включаю цее, мас,%: нефелиновый шлам 80 (п.п.п. 20%), жидкое стекло 20 (с модулем 2 и плотностью

1200 кг/мз).

Известно также вяжущее, включающее, мас.%; высокомодульное жидкое стекло (Мс 2,5-3,2) в пересчете на сухое вещество

4-8; бифторид калия 1-2; нефелиновый шлам остальное.

Такие вяжущие характеризуются достаточно плотной структурой камня и высоким коэффициентом теплопроводности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является вяжущее, включающее, мас,%; нефелиновый шлам (п.п.п, 5,54%) 47-73; жидкое стек„„ 0„„1738775 А1 (57) Использование: в промышленности строительных материалов. Сущность изобретения: вяжущее содержит, мас.%: нефелиновый шлам с п.п.r . 10-20% — 45 — 71 высококальциевый золошлаковый отход гидроудаления с п,п.п. 5 — 12%. 16-48; жидкое стекло 6,6-12; лигносульфонат, модифицированный едким натром в соотношении

1:1, 0,4-1. Вяжущее готовят сухим помолом нефелинового шлама и золошлаковой смеси с последующим затвердением жидким стеклом, в которое введен модифицированный лигносульфонат. Вяжущее имеет предел прочности при сжатии 88 МПа, среднюю плотностью 1650 кгlм, коэффициент теплопроводности 0,57 Вт/м.К, 2 табл, ло (Мс 1-") 7-13 (в пересчете на Р20); доменный граншлак с содержанием стекловидной фазы алюмосиликатного состава не менее

65% — 5-15.

Недостатками этого вяжущего являются высокие материалоемкость, обусловленная значениями обьемной массы, и коэффициент теплопроводности, что связано с низкой гидратацией нефелинового шлама и алюмосиликатного компонента, Целью изобретения является снижение коэффициента теплопроводности, Для этого вяжущее, включающее нефелиновый шлам, стекло и шлакосодержащий компонент, содержит нефелиновый шлам, имеющий 10-20% потерь при прокаливании (п,п.п), в качестве шлакосодержащего компонента вгясококальциевый золошлаковый отход гидроудаления, содержащий 5-12% потерь при прокаливании, и дополнительно

1738775 вводят лигносульфонат, модифицированный едким натром в соотношении 1:1, при следующем соотношении компонентов, мас. :

Указанный нефелиновый шлам 45-71

Жидкое стекло 6,6-12

Указанный золошлаковый отход гидроудаления 16-48

Указанный лигносульфонат 0,4-1

Достижение цели происходит в результате проявления ряда особенностей в процессе твердения вяжущего предложенного состава, При малой гидрзтации исходных минеральных компонентов вяжущего, в частности нефелинового шлама с п.п.п, 5,5, нет такого количества аморфизованных фаз гидратов, которые, взаимодействуя с жидким стеклом, могли бы иметь достаточное количество связей для образования щелочных гидроалюмосиликатов. Твердеющая система с учетом новообразований представлена в большей своей части срастающимися низкоосновными гидросиликатами, а значит, характеризуется высокой плотностью и высокими значениями теплопроводности.

Предлагаемое вяжущее включает нефелиновый шлак с п.п.п. 10-20 . Нижняя граница обеспечивает минимальное количество гидросиликатов в системе за счет гидратации двухкальциевого силиката, а верхняя граница является максимально возможной для величины гидратации двухкальциевого силиката в естественных условиях в отвале. Присутствующие за счет гидролиза двухкальциевого силиката (в процессе обводнения нефелинового шлама) гидросиликатные фазы коагулируют жидкое стекло с выделением гидроксида натрия.

Интенсивность этого процесса регулируется путем введения добавки лигносульфонатного типа, образующей гидрофобные пленки на поверхности макрочастиц, препятствующие активным взаимодействиям в системе. Модификация добавки лигносульфонатного типа едким натром в количестве

1:1 приводит к образованию натриевых щелочных лигносульфонатов, которые являются более химически активными в процессе взаимодействия с поверхностями гидратных фаз.

Разрыхленная за счет гидросилирования при гидроудалении и гидронакоплении высококальциевая золошлаковая смесь с п,п.п. 5-12 активно взаимодействует с образовавшимся гидроксидом натрия, формируя гелевую фазу; представленную С

Н-гелем и аморфными щелочными гидроалюмосиликатами, Необходимое количест5

55 во гидроалюмосиликатов содержится в максимально гидратированной высококальциевой золошлаковой смеси с п.п.п. 12, а минимальное — при нижнем пределе заявляемой золошлаковой смеси с п.п,п. 5, В результате твердения система представлена образованиями пониженной плотности, обеспечивающими ослабление теплопередачи, т.е. способствующими получению камня пониженной теплопроводности. Состав новообразований определяет высокую активность вяжущего и прочность камня.

В предлагаемом вяжущем используют нефелиновый шлам с п.п,п. 10-20 (гидроотвальный) следующего химического состава, мас. : Я Ог 23,5-29,7; СаО 46,8-59,6; ЕегОз

1,3-2,4; А!гОз 2,3-5,8; MgO 0,6-1,8; ЯОз 0,10,6; МагО остальное; высококальциевая золошлаковая смесь гидроудаления с п.п.п.

5-12 от сжигания бурых углей следующего химического состава, мас.%: $!Ог 21,7-26,9;

СаО 26,8-38,8; А!гОз 6,8-9,4; РегОз 8,1-14,8;

MgO 1,2-3,8; ЯОз 0,6-1,3; МагО остальное, жидкое стекло натриевое (Mc 2,8) плотностью 1350 кг/м по ГОСТ 13078-81; лигносульфонат типа АСТМ и едкий натр по

ГОСТ 11078-78.

С целью демонстрации преимуществ предложенных вяжущих были отформованы образцы в соответствии с ГОСТ 310,4-81.

Приготовление вяжущего.

Высушенные до остаточной влажности менее 2- нефелиновый шлам и высококальциевая золошлаковая смесь гидроудаления подвергаются совместному сухому помолу в принятых соотношениях до тонкости помола, соответствующей удельной поверхности

350 м /кг по прибору ПСХ-2, Полученный порошок затворяется раствором жидкого стекла (Мс = 2,8) плотностью 1350 кг/м с з предварительно введенной добавкой лигносульфоната, модифицированного едким натром в соотношении 1:1, Приготовленные образцы вяжущих подвергаются тепловлажностной обработке по режиму 3 6 3 ч при 95+5 С. Составы вяжущих с учетом характеристик сырьевых компонентов приведены в табл, 1, Свойства вяжущих приведены в табл. 2.

Как следует из приведенных данных, по свойствам предлагаемые вяжущие композиции на основе гидратированного нефелинового шлама, высококальциевого золошлака, жидкого стекла и добавки лигносульфоната, модифицированного едким натром, в соотношении 1:1, имеют значения коэффициента теплопроводности на 16-37О/ и средней плотности на 15-25 / ниже, чем у составов по прототипу при идентичной активности вяжущих.

1738775 евый золошлаковый отход гидроудаления, содержащий 5-12% п.п.п., и дополнительно вводят лигносульфонат, модифицированный едким натром в соотношении 1:1, при

5 следующем соотношении компонентов, мас.%: указанный нефелиновый шлам 4571; жидкое стекло 6,6-12; указанный золошлаковый отход 16-48; указанный лигносульфонат 0,4-1,0.

Формула изобретения

Вяжущее, включающее нефелиновый шлам, жидкое стекло, шлакосодержащий компонент, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения коэффициента теплопроводности, используют нефелиновый шлам, содержащий 10-20% и;п.п.. в качестве шлакосодержащего компонента высококальциТаблица1

Компонент

Состав

Лигносульфонат, модифицированный едким натром в соотн.1:1, мас.Ф

Нефелиновый шлам

Высококальциевая золошлаковая смесь гидроудаления

Жидкое стекло (М,=2) Мс= 2,8 мас.4

Вода, мас.т, кол-во, мас„Ж п.п.п., 4 п.п.п., В кол-во, ма с. 3

45 5

58 5

71 5

45 8.5

58 8,5

71 8,5

45 12

58. 32

71 12

45 1,3

58 1,3

71 1,3

Состав по прототипу

47 т

48 6,6

32 9,3

16 12

48 6,6

32 9,3

16 12

48 6,6

32 9,3

16 12

48 6,6

32 9,3

16 !2

4

15»"

1О+ .» !

3, 25

5,5

5,5

13

Синтетическое стекло с содержанием стекловидной фазы ячеистого состава 100 мас."ь.

" "Челябинский доменный гранулированный шлак с содержанием стекловидной фазы 90 мас.ь.

" Жидкое стекло (М =2,8), Т а б л и ц а 2

Предел проч- Средняя ности при плотность, сжатии, МПа кг/мз

Состав

Коэффициент теплопроводности, Вт/м К

2010

2070

0,98

0,90

13

1

3

5 о

8

11

15.

5,5

5,5

5,5

2

4

6

8

11

82,5

82

83,8

83,2

84 84,3

86,4

88,8

88

83.8

85,2

84,6

Прототип

86

0,83

0,80

0,79

0,79

0,78

0,67

0,69

0,65

0,57

0,95

0,90

0,92

О, О, 1

01

О, 1

О, О, 1

О, О, 1