Спосіб приготування бетонної суміші

Изобретение относится к области химии, а именно к способам надежной иммобилизации отходов гальванических производств в составе тяжелого бетона и может быть использовано в промышленности строительных материалов. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ приготовления бетонной смеси, включающий смешивание раствора жидкого стекла при обычной температуре (t = 20 ± 20°C) с высушенным шламом гальванического производства и затем смешивание с тонкомолотым шлаком, заполнителем и глинистым компонентом [1]. Недостатками известного решения являются пониженные удобоукладываемость и жизнеспособность бетонной смеси, а также наличие спадов прочности во времени, вследствие наличия глинистых минералов в системе, обладающих высокой удельной поверхностью и сорбционной способностью. В основу изобретения поставлена задача создать способ приготовления бетонной смеси, в котором путем предварительного введения минеральных добавок в жидкое стекло с последующим смешением со шламом гальванического производства достигается повышение жизнеспособности бетонной смеси и устранение спадов прочности во времени твердеющего бетона. Поставленная задача решается тем, что в способе приготовления бетонной смеси, включающем смешение шлама гальванического производства с жидким стеклом, тонкомолотым шлаком, заполнителями и минеральной добавкой, согласно изобретению жидкое стекло при смешивают с минеральной добавкой при соотношении соответственно 1 : 0,025 - 0,1, затем в смесь добавляют шлам гальванического производства при водотвердом соотношении 1,5 - 2,5 и перемешивают до получения суспензии и полученной суспензией затворяют смесь шлака с заполнителями до получения формовочной массы, при этом в качестве минеральной добавки используют вещества, выбранные из группы соединений: Химизм процесса твердения бетонной смеси по предлагаемому способу заключается в следующем: при предварительном смешивании раствора жидкого стекла и добавки фосфата натрия создаются условия, повышающие pH среды за счет дополнительного введений ионов Это обстоятельство позволяет при смешивании со шламом гальванического производства создать условия повышения скорости катионообменных реакций, в результате которых высвобождается гидроксид натрия повышающий пластичность бетонной смеси а образующиеся комплексные соединения в результате взаимодействия гидроксидов металлов шлама гальванического производства и оксидов фосфора способствуют экранированию выноса ионов и шлама в раствор затворения, что обеспечивает повышение жизнеспособности бетонной смеси до начала твердения, Такое протекание процессов твердения на начальных стадиях способствует созданию более совершенной структуры, обеспечивающей повышение плотности, и устранению спадов прочности бетона во времени. Технология получения бетонной смеси по предлагаемому способу включает следующие технологические переделы; растворение в жидком стекле фосфата натрия при смешивание полученного раствора со шламом гальванического производства до получения гомогенной суспензии, последующую подачу полученной суспензии в смесь молотого до 300м 2/кг гранулированного шлака и заполнителя и тщательное перемешивание общей массы до получения формовочной смеси. В качестве сырьевых компонентов используют доменные гранулированные шлаки с модулем основности шлам гальванических производств с образующиеся при электрохимическом производстве (хромировании, меднении, никелировании и др.) в результате осаждения соответствующих металлов по поверхности изделий при электролизе. Химический состав таких шламов представлен следующими соединениями, мас,%: - 1,3 - 63; - 0,94 - 4,7; - 2,0 - 10,0; - 0,1 - 0,5; - 11,0 - 55,0; - 20,0 - 85. В качестве фосфатов натрия используют химически чистые или технические продукты безводные, маловодные и двенадцативодные В качестве раствора жидкого стекла используют промышленное калиевое или натриевое жидкое стекло с и силикатным модулем В качестве заполнителей бетонной смеси используют стандартные кварцевый песок и щебень. С целью подтверждения преимуществ способа над известным приведены сравнительные испытания по заявляемым признакам. В качестве шлакового компонента бетонной смеси использовали доменный гранулированный шлак Мариупольского металлургического завода, химический состав которого представлен следующими оксидами, мас.%: - 39,0; - 5,89; - 0,29; - 47,66; - 5,24; - 0,5; - 1,48; В качестве шлама гальванического производства использовали шлам Киевского завода "Электронмаш", химический состав которого представлен следующими элементами, мас.%: 0,5; - 1,2; - 0,9; - 0,83; - 0,94; - 0,23; - 0,032; - 10,1; - 0,1; - 3,61; - 24,0; - 0,54; - 13,0; - 1,0; - 0,28; - 0,64; В качестве добавки фосфата натрия использовали В качестве добавки глинистого компонента месторождения Донецкой области. - 42. по прототипу использовали В качестве заполнителей использовали речной кварцевый песок с щебень фр.5 - 20мм. В качестве жидкого стекла использовали: натриевое жидкое стекло каолин и гранитный и 3 калиевое жидкое стекло = 1,3г/см и Процесс приготовления бетонной смеси по заявляемому решению осуществляли путем смешивания на первой стадии при раствора жидкого стекла и затем в полученный раствор вводили шлам гальванического производства, смешивали до получения гомогенной суспензии. На второй стадии в предварительно подготовленную смесь молотого шлака и заполнителей вводили приготовленную по вышеописанной методике суспензию в количестве, необходимом для получения формовочной смеси. Процесс приготовления и состав бетонной смеси по прототипу осуществляли по описанию в [1]. Смешивали раствор жидкого стекла и шлама гальванического производства, а затем полученной суспензией затворяли смесь глинистого компонента, молотого шлака и заполнителей до получения формовочной смеси. Изготовление образцов бетонной смеси и бетона для проведения испытаний осуществляли в соответствии с требованиями РСТ 5025 - 83 и ТУ 67 - 1020 - 89. Определение жизнеспособности, подвижности и прочности осуществляли по ГОСТ 10181.0 - 81 - ГОСТ 10181.4 - 81. Составы бетонных смесей и результаты испытаний приведены в таблице. Результаты испытаний подтверждают преимущества заявляемого решения по сравнению с известным в части повышения удобоукладываемости и жизнеспособности бетонной смеси, а также устранения спадов прочности затвердевшего бетона во времени.