Спосіб одержання шлаколужного в’яжучого

Спосіб одержання шлаколужного в'яжучого, який включає спільний помел гранульованого доменного шлаку з несилікатною сполукою 3 81783 Відомий спосіб одержання гідравлічного в'яжучого, який передбачає спільний помел шлаку і несилікатного з'єднання лужного металу (соди технічної), що дозволяє одержати в'яжуче, яке характеризується більш високою міцністю в порівнянні з в'яжучими, які одержували при введенні з'єднання лужного металу в суміш у вигляді порошку або у вигляді водяного розчину [4]. Даний ефект пояснюється утворенням більш тісних контактів між компонентами в'яжучого в результаті Їхнього спільного помелу. При цьому процес одержання такого в'яжучого істотно скорочується і припускає наявність наступних технологічних операцій - спільний помел шлаку і лужного компонента з наступним замішуванням суміші водою. Недоліком відомого способу є те, що шлаколужні в'яжучі, які одержують спільним помелом шлаку і лужного компоненту, при тривалому зберіганні здатні адсорбувати вологу повітря, що приводить до злежування меленого в'яжучого і до втрати його активності. Найбільш близьким до способу за винаходом є спосіб одержання шлаколужного в'яжучого, який включає змішування гранульованого доменного шлаку з несилікатним з'єднанням лужного металу у вигляді побічного продукту виробництва сульфіду натрію з вологістю 27,1%, який висушується в окисному середовищі при температурі 105-110°С до твердого стану [5]. Відповідно до відомого технічного рішення в'яжуче одержують здрібнюванням висушених до вологості не більш 1% компонентів у кульовому млині до питомої поверхні 350м 2/кг. При цьому вдається знизити гігроскопічність в'яжучого з 18-20% до 3,34,0% і підвищити його активність, як для свіжезмолотого в'яжучого, так і для в'яжучого, яке зберігалося на протязі 12 місяців. Ефект, який досягається, пояснюється тим, що при сушінні в окисному середовищі сірчані гігроскопічні з'єднання побічного продукту виробництва сульфіду натрію переходять у з'єднання, які не взаємодіють з вологою повітря і які характеризуються зниженою розчинністю у воді, що у свою чергу знижує гігроскопічність лужного компоненту, а також сповільнює інтенсивність його взаємодії зі шлаком при замішуванні водою. Недоліком відомого способу є те, що технологічний процес одержання в'яжучого передбачає попереднє сушіння несилікатного з'єднання лужного металу у вигляді побічного продукту виробництва сульфіду натрію з вологістю 27,1% до вологості не більш 1% в окисному середовищі, що збільшує його тривалість і енергоємність, а наявність сірчаних з'єднань у складі лужного компонента вимагає наступної тепловологої обробки твердіючого цементного каменя, оскільки відомо, що дисоціація сірчаних з'єднань відбувається тільки при підвищеній температурі [2, стор.44]. При цьому в разі потреби інтенсифікації процесу помелу, даний спосіб, вимагає використання додаткової кількості поверхнево-активних добавок. В основу представленого винаходу поставлена задача одержання шлаколужного 4 в'яжучого на основі доменного гранульованого шлаку шляхом спільного помелу з несилікатними з'єднаннями лужних металів, яке характеризується зниженою гігроскопічністю, підвищеною міцністю при твердінні в природних умовах і при пропарюванні та підвищеним ступенем розмелювання. Поставлена задача вирішується тим, що у способі одержання шлаколужного в'яжучого, який включає спільний помел гранульованого доменного чи електротермофосфорного шлаку з не силікатним з'єднанням лужного металу, відповідно до винаходу як не силікатне з'єднання лужного металу використовують карбонат натрію або калію, а помел гранульованого доменного шлаку та карбонату натрію або калію здійснюють спільно з нафталіновим суперпластифікатором (продуктом конденсації сульфанованого нафталіну з формальдегідом) у порошкоподібній формі при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: карбонат натрію або калію - 5,0-9,0; нафталіновий суперпластифікатор - 0,5-1,5; доменний чи електротермофосфорний гранульований шлак решта. Зазначені кількісні співвідношення компонентів забезпечують необхідні технологічні і експлуатаційні характеристики в'яжучого та фізико-механічні властивості цементного каменю на його основі. Так, збільшення кількості понад зазначені межі вмісту нафталінового суперпластифікатора приводить до уповільнення інтенсивності швидкості набору міцності і до невиправданого збільшення вартості в'яжучого. Збільшення кількості понад зазначені межі карбонату натрію або калію приводить до появи висолів на поверхні готових виробів. Зменшення кількості карбонату натрію або калію і нафталінового суперпластифікатора нижче зазначених меж супроводжується зниженням активності в'яжучого в результаті нестачі в системі лужного компонента, що є причиною уповільнення процесу гідратації шлаку й утворення гідросилікатів і гідроалюмінатів кальцію, а також у результаті підвищення гігроскопічності в'яжучого. Поставлена задача вирішується при введенні до складу в'яжучого при його помелі з несилікатними з'єднаннями лужних металів у вигляді карбонату натрію або калію, нафталінового суперпластифікатора, який, будучи поверхнево-активною речовиною, виконує роль активатора помелу і, одночасно, утворює на поверхні часток лужного компонента плівку, яка знижує його гігроскопічність. Інтенсифікація процесу помелу приводить до збільшення активності в'яжучого та до зниження енерговитрат при його помелі. Утворення більш тісних контактів між компонентами в'яжучого у результаті їхнього спільного помелу також супроводжується ростом активності в'яжучого. Поверхневе екранування нафталіновим суперпластифікатором лужного компонента, знижує гігроскопічність в'яжучого, що супроводжується збереженням його активності при тривалому зберіганні. Для одержання шлаколужного в'яжучого відповідно до винаходу були використані 5 Запорізький і Криворізький доменні гранульовані шлаки, хімічний склад яких приведений у таблиці 1. 81783 6 71,4МПа, тоді як аналогічний показник в'яжучого за прототипом складає 41,2-45,8МПа. Запропонований спосіб одержання шлаколужного в'яжучого дозволяє підвищити його активність при пропарюванні, про що свідчить Таблиця 1 значення межі міцності при стиску пропарених зразків. У випадку Вміст оксидів, мас.% використання свіже меленого Шлак SiO2 Al2O 3 FeO в'яжучого, отриманого відповідно до винаходу, CaO MgO SO3 Σ межа міцності при стиску 1,48 пропарених зразків Запорізький 39,00 5,89 0,29 47,66 5,56 99,88 складає 75,1-86,4МПа, тоді як аналогічний Криворозький 38,90 6,80 0,65 47,20 4,60 1,80 99,95 показник для в'яжучого за прототипом дорівнює 70,0-80,5МПа. Для випадку використання Як лужний компонент використовували в'яжучого після його зберігання протягом 12 карбонат натрію (сода кальцинована технічна) місяців аналогічні показники складають відповідно відповідно до ГОСТ 5100-85Е або карбонат калію 72,4-84,2МПа та 67,0-75,2МПа. (калій вуглекислий) відповідно до ГОСТ 422-76. Як Таким чином, використання запропонованого нафталіновий суперпластифікатор способу одержання в'яжучого дозволяє істотно використовували пластифікатор С-3 відповідно до поліпшити його технологічні характеристики, а ТУ 6-36-0204229-625-90. саме ступінь його розмелювання та В'яжуче одержували спільним помелом шлаку гіфоскопічність. з карбонатом натрію та нафталіновим суперпластифікатором в порошкоподібній формі при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: карбонат натрію 5,0-9,0 нафталіновий суперпластифікатор 0,5-1,5 доменний чи електротермофосфорний інше. гранульований шлак Ступінь розмелювання в'яжучого (W) визначали за формулою: W=S/t де: S - питома поверхня в'яжучого, м 2/кг; t - час помелу в'яжучого, хвилин. Гіфоскопічність в'яжучого визначали за величиною збільшення маси проби в'яжучого за рахунок адсорбції вологи повітря при його Представлені в описі кількісні співвідношення збереженні протягом досліджуваного періоду. компонентів в'яжучого дозволяють одержати Активність в'яжучого визначали відповідно до шлаколужне в'яжуче яке характеризуються більш ГОСТ 310.4-81 відразу після помелу і після високими експлуатаційними характеристиками, а зберігання в'яжучого протягом досліджуваного саме - більш високим значенням меж міцності при періоду з використанням в'яжучих з питомою 2 стиску при природному твердінні, при поверхнею 350м /кг. Активність в'яжучого пропарюванні і при тривалому його зберіганні. визначали по межі міцності при стиску пропарених Джерела інформації: зразків і зразків, які тверділи в природних умовах 1. Щелочные и щелочно-щелочноземельные на протязі 28 діб. Результати дослідження гидравлические вяжущие и бетоны / Под общ. ред. дослідних зразків в'яжучого в порівнянні з В.Д.Глуховского. - Киев: Вища школа. 1979. - 232с. прототипом наведені в таблиці 2. 2. Производство бетонов и конструкций на Аналіз представлених даних показує, що основе шлакощелочных вяжущих / Под общ. ред. в'яжуче, яке одержано відповідно до винаходу, В.Д.Глуховского. - К.: Будівельник, 1988. - 144с. характеризується ступенем розмелювання в 3. А.c. СССР №969691, МПК: С04В7/14. межах 1,67-2,10м 2/кгхвил, при аналогічному 4. Шлакощелочные бетоны на значенні для в'яжучого за прототипом 1,112 мелкозернистых заполнителях. / Под ред. 1,27м /кгхвил. При цьому гігроскопічність в'яжучого В.Д.Глуховского. - Киев: Вища школа. 1981. С. після 12 місяців зберігання складає 1,9-2,3%, тоді 148-150. як аналогічний показник прототипу дорівнює 3,75. А.с. СССР №1196345, МПК: С04В7/14. 4,0%. Запропоноване в'яжуче характеризується більш високою активністю при твердінні в природних умовах, оскільки межа міцності при стиску після 28 діб природного твердіння запропонованого в'яжучого знаходиться на рівні 59,4-74,5МПа, тоді як аналогічний показник в'яжучого за прототипом складає 45,1-47,8МПа. Аналогічно в'яжуче, отримане відповідно до винаходу, після збереження на протязі 12 місяців, характеризується межею міцності при стиску 60,1