ВЯЖУЩЕЕ
BINDER

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к составам минеральных вяжущих веществ на жидком стекле, и может быть использовано при изготовлении строительных изделий и конструкций.
3
Известно вяжущее, включающее алюмосиликатный компонент - золу-унос, полученную от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г.Братска Иркутской области, - 55,6…62,5 мас.% и щелочной компонент - углеродсодержащее жидкое стекло, изготовленное из микрокремнезема - многотоннажного отхода при производстве кристаллического кремния на Братском алюминиевом заводе и содержащее в своем составе до 6…7 мас.% высокодисперсных углеродистых примесей: графита и карборунда, с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,45…1,49 г/см - 37,5…44,4 мас.% [патент RU №2130904 С1, С04В 12/04, С04В 7/28, 27.05.1999, 5 с.].
Недостатком описываемого вяжущего являются короткие сроки схватывания.
3
Наиболее близким аналогом к описываемому изобретению является вяжущее, включающее алюмосиликатный компонент - золу-унос, полученную от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г.Братска Иркутской области, - 54,5…65,8 мас.% и щелочной компонент - жидкое стекло, изготовленное из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния алюминиевого завода - микрокремнезема, содержащего до 6…7 мас.% высокодисперсных углеродистых примесей с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,27…1,48 г/см - 34,0…44,7 мас.%, и дополнительно содержащее добавку - замедлитель схватывания вяжущего - отход производства молочных продуктов ООО «Молоко» г.Братска - молочную сыворотку [патент RU №2237631 С1, С04В 12/04, В 7/28, 10.10.2004, 6 с.].
Недостатком описываемого вяжущего являются невысокие прочностные показатели затвердевших образцов, что связано с содержащейся в материале молочной сывороткой, вызывающей замедление процессов структурообразования вяжущего.
Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение качества вяжущего.
Технический результат - повышение прочностных показателей вяжущего при одновременном сохранении требуемых сроков схватывания.
3
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что вяжущее, включающее алюмосиликатный компонент - золу-унос I поля, полученную от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г. Братска Иркутской области, и щелочной компонент - жидкое стекло, изготовленное из многотоннажного отхода производства ферросилиция Братского ферросплавного завода - микрокремнезема, содержащего 4-6 мас.% β-карборунда и 7-9 мас.% графита, с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,34-1,39 г/см, дополнительно содержит комплексную добавку состоящую из замедлителя схватывания вяжущего - отхода Братского лесопромышленного комплекса - черного сульфатного щелока (ЧСЩ) и интенсификатора твердения вяжущего - портландцемента (ПЦ) марки М400Д20 Ангарского цементного завода, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Указанное жидкое стекло
35,7-37,8
Указанная зола-унос
55,4-57,3
Указанный ЧСЩ
(в пересчете на сухое вещество)
15-17
Указанный портландцемент
49-5,1
Свойства ЧСЩ представлены в табл.1, минералогический состав портландцемента - в табл.2. а свойства золы-уноса - в табл.3.
Таблица 2
Минералогический состав, мас.%, портландцемента М400Д20 Ангарского завода
C<sub>3</sub>S
C<sub>2</sub>S
С<sub>3</sub>А
C<sub>4</sub>AF
остальное
53
20
6
13
8
Таблица 3
Химический состав золы-уноса I поля
Содержание соединений, мас.%
SiO<sub>2</sub>
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
CaO
MgO
SO<sub>3</sub>
K<sub>2</sub>О
Na<sub>2</sub>O
46,6
26,9
8,9
12,8
2,3
1,7
0,6
0,2
Образцы для испытания готовили следующим образом.
56 мас.% золы-уноса I поля перемешивалось с кварцевым песком в массовом соотношении зола: песок=1:3.
3
К полученной смеси добавлялся портландцемент марки М400Д20 в количестве 5 мас.% и все затворялось 36 мас.% жидкого стекла из микрокремнезема, содержащего 5 мас.% β-карборунда и 6 мас.% графита, с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,35 г/см с растворенным в нем ЧСЩ в количестве 1,7% (в пересчете на сухое вещество) от общей массы вяжущего.
Полученная масса тщательно перемешивалась до однородного состояния в бетономешалке принудительного действия. Из приготовленной смеси изготавливались образцы-балочки размером 4×4×16 см. Формование и уплотнение смеси осуществляли на виброплощадке.
Свежеотформованные образцы подвергались тепловлажностной обработке в пропарочной камере при Т=80°С по режиму: 2+3+3+3 ч. Результаты механических испытаний представлены в таблице 4.
Аналогичным образом были изготовлены образцы вяжущего других составов. Результаты также представлены в табл.4.
Таблица 4
Прочностные показатели образцов вяжущего
Расход комплексной добавки (ЧСЩ+ПЦ), мас.%
Прочностные показатели образцов вяжущего после ТВО
R<sub>изг</sub>, МПа
R<sub>сж</sub>, МПа
0+0
5,6
31,6
1,5+0
3,5
20,8
1,6+4,9
5,2
31,1
1,7+5,0
5,2
33,3
1,6+5,1
5,9
34,2
Анализ полученных данных показывает, что использование в составе вяжущего комплексной добавки, состоящей из замедлителя схватывания ЧСЩ и интенсификатора твердения - портландцемента, позволяет получить материал не только с требуемыми сроками схватывания, но и с необходимыми прочностными показателями. Так, ЧСЩ обеспечивает вяжущему сроки схватывания в соответствии с нормативными, а портландцемент способствует увеличению прочностных показателей вяжущего до уровня (и более) бездобавочного состава.