СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЯЖУЩЕГО
METHOD OF PRODUCING BINDER

Изобретение относится к шлакощелочным вяжущим и может быть использовано в промышленности строительных материалов для изготовления строительных растворов и бетонов различного назначения.
2
2
3
Известен способ получения вяжущего, заключающийся в помоле доменного гранулированного шлака, высушенного до влажности 1%, до удельной поверхности 300-350 м/кг, смешении с кремнеземистым компонентом - пылью производства ферросилиция с удельной поверхностью 500-550 м/кг и последующем затворении вяжущего раствором щелочного активизатора - плава солей улавливания газов с содержанием углекислого натрия 30-40% и гидроокиси натрия 15-20% при плотности раствора 1,3-1,35 г/см (А.с. 1615161, C04B 7/153).
Недостатком данного способа является сложность технологии (дополнительная операция по приготовлению раствора щелочного компонента), повышенный расход в рецептуре вяжущего кремнеземистой добавки (15-25%) из-за ее низкой удельной поверхности, а также использование в составе вяжущего щелочного компонента едкого натра, что повышает стоимость вяжущего.
2
3
Наиболее близким к изобретению является способ получения шлакощелочного вяжущего, заключающийся в тщательном перемешивании доменного гранулированного шлака с микрокремнеземом конденсированным с удельной поверхностью 15000-25000 м/кг и последующим затворением вяжущего водным раствором кальцинированной соды плотностью 1,15 г/см(Пат. РФ 2289551, C04B 7/153, опубл. 20.12.2006. Бюл. №35).
Недостатком способа получения данного вяжущего является необходимость приготовления для затворения вяжущего водного раствора щелочного компонента соды, что усложняет технологию производства вяжущего и, соответственно, приготовления растворов и бетонов на его основе как в заводских условиях, так и в условиях строительной площадки.
Изобретение направлено на упрощение технологии получения шлакощелочного вяжущего при сохранении прочностных характеристик.
2
Результат достигается тем, что в способе получения вяжущего, заключающемся в помоле высушенного до влажности не более 1% доменного гранулированного шлака, смешении с микрокремнеземом конденсированным с удельной поверхностью 15000-25000 м/кг, введении активатора шлака - кальцинированной соды и затворении вяжущего водой, согласно изобретению используют доменный гранулированный шлак 3 сорта, помол которого производят совместно с содой кальцинированной с последующим перемешиванием с микрокремнеземом и затворением вяжущего водой, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
доменный гранулированный шлак 3 сорта
90-91,5
микрокремнезем конденсированный
с удельной поверхностью 15000-25000 м<sup>2</sup>/кг
3,5-5
сода кальцинированная
(в пересчете на сухое вещество)
3,5-5.
В качестве алюмосиликатной составляющей шлакощелочного вяжущего использовали гранулированные доменные шлаки 3 сорта, соответствующие ГОСТ 3476-74 «Шлаки доменные и электротермофосфорные гранулированные для производства цементов». Для изготовления образцов использовали доменный гранулированный шлак Орско-Халиловского металлургического комбината. Химический состав шлака представлен в табл.1.
Таблица 1
Содержание соединений по мас.%
Модуль
SiO<sub>2</sub>
CaO
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
MgO
MnO
Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
TiO<sub>2</sub>
Na<sub>2</sub>O
K<sub>2</sub>O
P<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
SO<sub>3</sub>
основности
40,02
42,02
8,22
6,26
0,36
<0,1
0,36
0,44
0,66
0,04
1,45
1,0
В качестве активатора шлака использовали соду кальцинированную техническую, соответствующую ГОСТу 5100-85, производства Стерлитамакского АО «Сода».
2
Микрокремнезем конденсированный (ТУ 5743-048-02495332-96) с удельной поверхностью 15000-25000 м/кг - производства Челябинского металлургического комбината.
Способ получения вяжущего осуществляли следующим образом.
2
Предварительно высушенный до влажности не более 1% доменный гранулированный шлак и кальцинированную соду подвергали совместному помолу до удельной поверхности 300-350 м/кг. Размолотое вяжущее из шлака и соды смешивали с микрокремнеземом конденсированным и затворяли водой.
При этом соотношение компонентов принимают следующим, мас.%:
гранулированный шлак
90-91,5
микрокремнезем конденсированный
3,5-5
сода кальцинированная техническая (в
пересчете на сухое вещество)
3,5-5.
*
Образцы изготавливали из теста нормальной густоты в соответствии с требованиями ГОСТ 310.3-76. Прочность образцов шлакощелочного вяжущего определяли после тепловлажностной обработки по режиму 3+6+3 ч при температуре 95±5°С. Результаты испытаний и составы вяжущих для выполнения предложенного способа представлены в табл.2.
Приведенные в табл.2 данные показывают, что при предлагаемом способе получения шлакощелочного вяжущего с добавкой микрокремнезема упрочняющий эффект добавки не снижается и составляет 32,8-76,3%, тогда как прирост прочности вяжущего, изготовленного по способу прототипа, составлял 29,2-74,6%.
Таким образом, затворение шлакощелочного вяжущего с минеральной добавкой микрокремнезема водой (при предварительном введении щелочного активатора - кальцинированной соды при измельчении шлака) эффективно с точки зрения упрощения технологии и получения водозатворяемого вяжущего по аналогии с традиционным портландцементом и сохранения упрочняющего эффекта минеральной добавки.
Таблица 2
№
Компоненты
Состав, мас.%
Прочность образцов при сжатии, МПа
1
2
3
4
Прототип
Гранулированный шлак
92,3-95,2
81,4-110,0
(затворение
Микрокремнезем
водным
конденсированный
1,3-4,6
раствором соды)
Сода кальцинированная
3,1-3,5
1
Гранулированный шлак
91,5
93,7
(затворение
Микрокремнезем
водой)
конденсированный
3,5
Сода кальцинированная
5
2
Гранулированный шлак
90
116,2
(затворение
Микрокремнезем
водой)
конденсированный
5
Сода кальцинированная
5
3
Гранулированный шлак
91,5
87,5
(затворение
Микрокремнезем
водой)
конденсированный
5
Сода кальцинированная
3,5