МИНЕРАЛЬНАЯ ДОБАВКА К ЦЕМЕНТУ
MINERAL CEMENT ADDITIVE

Изобретение относится к составу минеральной добавки к цементу, который может найти применение в промышленности строительных материалов при приготовлении растворов и бетонов, применяемых в промышленном и гражданском строительстве.
Известны глина и известняк как минеральные добавки к цементу (Касторных Л.И. Добавки в бетоны и строительные растворы. Учебно-справочное пособие, Ростов-на-Дону, Феникс, 2007, с. 116, 117).
Известен также мел как минеральная добавка к цементу (Сиушев и др. Сборник «Заводская лаборатория и переход на новые стандарты». Стройиздат, Москва, 2007, с.44-54).
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является минеральная добавка к цементу, содержащая цементную пыль-унос электрофильтров вращающихся печей (US 2002/0073897, опубл. 20.06.2002).
Недостатком этой добавки является повышенное содержание в ней быстрорастворимых щелочных оксидов, что ухудшает качество цемента и может вызвать щелочную коррозию бетона.
Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и получение качественных цемента, раствора и бетона с указанной добавкой без ухудшения их свойств.
2
2
2
Поставленная задача решается за счет того, что минеральная добавка к цементу, содержащая цементную пыль-унос электрофильтров вращающихся печей, дополнительно содержит компонент с удельной поверхностью не менее 800 м/кг, по крайней мере, один, выбранный из группы: мел, глина, известняк или смесь этих компонентов, при соотношении между указанным компонентом и пылью от 1:1 до 1:10, при этом содержание щелочных оксидов RO в пересчете на NaO в добавке не более 4% к массе добавки.
Примеры приготовления и испытания добавки.
2
2
Добавку готовили смешением пыли электрофильтра вращающейся печи с содержанием RO в пересчете на NaO 7,4% с тонкомолотыми компонентами мелом, глиной, а также пылью от электрофильтров агрегата для совместной сушки и помола сырья (молотковой дробилки), состоящей из смеси указанных компонентов, в следующем соотношении: 1:1; 1:3; 1:5; 1:10.
Содержание щелочных оксидов в пыли, меле, глине и известняке, а также дисперсность компонентов приведены в таблице 1.
Таблица 1
№№
Материал, смешиваемый с пылью вращающейся печи
Удельная поверхность, м<sup>2</sup>/кг
R<sub>2</sub>O=Na<sub>2</sub>O+0,658 K<sub>2</sub>O, %
Соотношение пыль - материал
R<sub>2</sub>O в добавке (материал+пыль)
1
Мел
1070
0,77
7,4
1:2
2,91
2
Пыль электрофильтров аппарата для сушки и помола сырья
1220
1,06
-«-
1:5
2,11
3
Глина
930
2,25
-«-
1:1
4,82
4
Глина
-«-
-«-
-«-
1:10
2,72
5
Глина - мел 1:1
1020
1,51
-«-
1:3
3,47
6
Известняк
580
0,33
-«-
1:5
1,51
2
2
Готовят цемент путем смешивания 80% бездобавочного цемента и 20% добавки. Готовят цементное тесто с В/Ц=0,5 (200 г цемента и 100 г воды). Через 1 и 24 часа твердения тесто помещали в специальную форму и под прессом отжимали жидкую фазу, в которой определяли содержание RO. Результаты приведены в таблице 2. Для сравнения в таблице приведено также содержание щелочей в тесте из цемента, содержащего в качестве добавки только печную пыль с содержанием RO 3,3% (контрольный цемент).
Таблица 2
Цемент
Содержание щелочей в жидкой фазе R<sub>2</sub>O в пересчете на Na<sub>2</sub>O, мг/л через, часов
Прочность на сжатие через 28 суток, МПа
1
24
Контрольный
12,8
7,3
37,3
с добавкой 1
9,0
5,8
40,9
-«- 2
5,8
4,9
39.6
-«- 3
12,9
6,8
37,9
-«- 4
4,8
3,3
38,5
-«- 5
7,6
6,0
39,7
-«- 6
8,8
7,8
39,0
2
2
2
Из таблицы видно, что несмотря на повышенное содержание RO в добавке содержание RO в жидкой фазе всех цементов, кроме цемента с добавкой 3, для которого превышен допустимый предел RO в добавке и цемента 6, в котором исходный компонент имел недостаточную удельную поверхность, содержание щелочей в жидкой фазе меньше, чем в контрольном цементе. Прочность цемента со всеми добавками на 2-10% выше, чем прочность контрольного цемента.