Способ получения низковязкой высококонцентрированной вяжущей кварцевой суспензии для изготовления строительных изделий

 

Использование: производство низковязких высококонцентрированных вяжущих кварцевых суспензий и строительных изделий на их основе. Сущность изобретения: низковязкую высококонцентрированную вяжущую кварцевую суспензию для изготовления строительных изделий получают путем совместного мокрого помола кварцевого песка, портланд- или шлакопортландцемента, пластификатора и воды. При этом в качестве пластификатора используют суперластификатор С-3. 1 з. п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к производству вяжущих и может быть использовано в строительстве при производстве строительных материалов и изделий.

Известен способ получения вяжущей суспензии, включающий сухой помол кварцевого песка, смешение молотого кварцевого песка с цементом-суперплас- тификатором С-3 и водой и изделий на его основе путем смешивания полученной суспензии с заполнителем.

Недостатком этого технического решения являются большие энергетические затраты на сухой помол кварцевого песка и вследствие этого удорожание вяжущей смеси и изделий на ее основе, отсутствие высокой текучести суспензии, а также загрязнение окружающей среды за счет пылевыделения при сухом помоле кварцевого песка и использования молотого песка при производстве суспензии и изделий на ее основе.

Ближайшим аналогом к изобретению является способ получения низковязкой высококонцентрированной вяжущей кварцевой суспензии (ВКВС) из кремнеземов в щелочной среде, как правило, с добавками силиката натрия (жидкого стекла), температуре 50-75^оС, последующей стабилизации и разжижения методом механического перемешивания, и изделий на ее основе путем смешивания низковязкой ВКВС с заполнителем.

Условная вязкость полученных ВКВС составляет 10-16 Е, продолжительность стабилизации несколько десятков часов. Твердение изделий на основе ВКВС осуществляют при 100-120^оС.

Недостатком этого технического решения является использование специального оборудования, устройств для стабилизации суспензий, необходимость проведения помола и операции стабилизации при повышенной температуре, большая продолжительность стабилизации, что усложняет технологию получения ВКВС и вызывает дополнительные материальные и энергетические затраты при приготовлении ВКВС, а также необходимость твердения изделий при 100-120^оС.

Решаемой задачей является упрощение технологии и снижение материальных и энергетических затрат при производстве ВКВС и изделий на ее основе.

Это достигается тем, что в способе получения низковязкой высококонцентрированной вяжущей кварцевой суспензии для изготовления строительных изделий путем мокрого помола смеси кварцевого песка и щелочной минеральной добавки, в качестве минеральной добавки используют портланд- или шлакопортдландцемент и в смесь дополнительно вводят пластификатор.

При этом в качестве пластификатора используют продукт поликонденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом в присутствии сульфата натрия суперпластификатор С-3.

Описываемый способ получения низковязкой ВКВС позволяет получить при мокром совместном помоле кварцевого песка, портланд- или шлакопортландцемента, суперпластификатора и воды за счет механической и физико-химической активации компонентов достаточное количество коллоидных частиц, обеспечить их пептизацию и вместе с тем деструктирование адсорбционно-связанной и объемной воды, низкую вязкость суспензии и формирование прочной структуры искусственного камня.

П р и м е р. В качестве кварцевого сырья используют белгородский кварцевый песок с модулем крупности 1,08, соответствующий ОСТ 21-1-80.

Химический состав песка (% ) следующий: SiO₂ 92,4; Al₂O₃ 2,36; Fe₂O₃ 0,77; CaO 1,88; MgO 0,20, SO₃ 0,054, п.п.п. 1,95% В качестве щелочной минеральной добавки применяют портландцемент М-500 и шлакопортландцемент М-400 Белгородского цементного завода.

В качестве пластифицирующих добавок используют суперпластификатор С-3, пластификатор формиатно-спиртовой ПФС, лигносульфонат технический, модифицированный сульфатом натрия ЛСТМ.

Заполнителем ВКВС при изготовлении строительных изделий служит указанный кварцевый песок.

Для приготовления ВКВС цемент, кварцевый песок и водный раствор пластифицирующей добавки загружали в шаровую мельницу и производили мокрый помол при комнатной температуре до достижения условной вязкости суспензии не более 10^оЕ. Продолжительность помола находилась в пределах 1-2 ч, в качестве мелющих тел использовали как уралитовые, так и металлические шары.

В таблице приводятся примеры составов сырьевых смесей, используемых для получения ВКВС, экспериментальные данные, характеризующие вязкость полученной суспензии и прочность изделий, изготовленных из смесей ВКВС с кварцевым песком. Плотность полученных суспензий составляла 1950-200 кг/м³. Прочность при сжатии является характеристикой вяжущих свойств полученных ВКС.

Для получения изделий из смеси ВКВС с немолотым кварцевым песком формовались кубы-образцы 50 х 50 х 50 мм путем обычного формования или вибропрессования. Сформованные образцы пропаривались в пропарочной камере по режиму 2 + 6 + 2 при температуре 85 5^оС, а затем твердели в воздушно-влажных условиях. Испытания образцов на прочность производились в возрасте 28 суток. Результаты приведены в таблице.

Технико-экономические сравнение с ближайшим аналогом показывает, что описываемый способ позволяет упростить технологию получения ВКВС за счет исключения подогрева сырьевой смеси в течение помола и операции стабилизации суспензии, а также упростить технологию изготовления изделий за счет твердения их при обычных температурах, снизить материальные затраты и тем самым удешевить производство ВКВС и изделий из нее, осуществить формование изделий сложной конфигурации путем налива ВКВС в формы.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НИЗКОВЯЗКОЙ ВЫСОКОКОНЦЕНТРИРОВАННОЙ ВЯЖУЩЕЙ КВАРЦЕВОЙ СУСПЕНЗИИ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ путем мокрого помола смеси кварцевого песка и щелочной минеральной добавки, отличающийся тем, что в качестве минеральной добавки используют портланд- или шлакопортландцемент и в смесь дополнительно вводят пластификатор.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве пластификатора используют продукт поликонденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом в присутствии сульфата натрия - суперпластификатор С-3.

РИСУНКИ

Рисунок 1