Склад портландцементу кремнеземистого

Реферат: Склад портландцементу кремнеземистого містить подрібнені компоненти клінкеру цементного, гіпсового каменю та активну мінеральну домішку. Як активно мінеральну домішку використовують подрібнений кремнеземистий компонент. UA 113892 U (54) СКЛАД ПОРТЛАНДЦЕМЕНТУ КРЕМНЕЗЕМИСТОГО UA 113892 U UA 113892 U 5 10 15 20 25 30 Корисна модель належить до області будівельних матеріалів, а саме до гідравлічних в'яжучих сумішей і може бути використана в будівельній галузі. Портландцемент широко відомий у світі як гідравлічне в'яжуче, одержуване шляхом спільного помелу цементного клінкеру, гіпсу і добавок, в складі якого переважають силікати кальцію (70-80 %). Це вид цементу, найбільш широко застосовуваний у всіх країнах. Основою портландцементу є силікати (аліт і беліт). Портландцемент отримують тонким подрібненням клінкеру і гіпсу. Клінкер - продукт рівномірного випалювання до спікання однорідної сировинної суміші, що складається з вапняку і глини певного складу, що забезпечує переважання силікатів кальцію. (https://ru.wikipedia.org/wiki/Портландцемент). Як добавки зазвичай використовують продукти відходів промислового виробництва (шлаки, золи, туф та ін.). Так відома суміш цементу на основі портландцементного клінкеру і сульфатного компоненту у складі гіпсу та фтор ангідриду, та додатково містить нефеліновий шлак. Використання відходів типу шлак, фтор ангідрит характеризується токсичністю та може негативно впливати на здоров'я та життя людей. При цьому виготовлення такого цементу характеризується порівняно великою матеріалоємністю, відповідно підвищеними операційними та експлуатаційними затратами. Найближчим аналогом взято склад портландцементу (патент RU 2460699), що містить необпалений доломіт, доменний гранульований шлак, портландцементний клінкер і двоводний гіпс, за такого співвідношенні компонентів, мас. %: необпалений доломіт 5,0-15,0, доменний гранульований шлак 5,0-15,0, портландцементний клінкер 75,0-77,5; двоводний гіпс 2,5-5,0. Таке рішення дозволяє підвищити ранню міцність цементного каменю при практичній експлуатації такої суміші. Проте доменний шлак характеризується високою токсичністю, може містити радіоактивний радон (Rn), окиси важких металів тощо. Все це свідчить про знижену екологічність такого рішення. В основу корисної моделі поставлена задача створення такого складу портландцементу, що шляхом варіювання свого кількісно-якісного складу дозволила б збільшити екологічність такої суміші портландцементу при одночасному забезпеченні високої ранньої міцності цементу при експлуатації Поставлена задача вирішується тим, що складу портландцементу кремнеземистого містить подрібнені компоненти клінкеру цементного та гіпсового каменю, згідно з корисною моделлю, додатково містить активну мінеральну добавку у вигляді подрібненого кремнеземистого компонента, за такого співвідношення компонентів, мас. %: клінкер портландцементний 50-94 кремнеземистий компонент 1-45 гіпсовий камінь 1-10. Згідно з корисною моделлю, суміш може включати додаткові наповнювачі. Нижче запропоновані варіанти кількісно-якісного складу портландцементу, що заявляється. 35 Склад Клінкер цементний Кремнеземистий компонент Гіпсовий камінь 40 45 50 Варіант 1, мас. % 70 Варіант 2, мас. % 80 Варіант 3, мас. % 90 25 15 5 5 5 5 При використанні портландцементного клінкеру понад заявлене, в цементі під час твердіння можуть утворюватись усадочні тріщини, що може призвести до зменшення морозостійкості. Якщо додати портландцементного клінкеру менше заявленого, погіршаться в'яжучі властивості суміші. При використанні кремнеземистого компонента понад заявлене, втрачатиметься міцність самої суміші при експлуатації. При використанні менше заявленого, можлива поява усадочних тріщин. При використанні гіпсового каменю менше заявленого, зменшиться час початку тужавлення, а відповідно при збільшенні частки гіпсового каменю понад заявлене спостерігатиметься збільшення часу тужавлення. Активними мінеральними домішками називають речовини, які надають цементній суміші після затвердіння ефект водостійкості, пришвидшують сам процес такого затвердіння та інше. При цьому гідросилікати кальцію, що утворюються в цьому процесі, практично нерозчинні у воді. Таким чином, розчинна складова цементного каменю переводиться в нерозчинну сполуку. У цьому сенс використання активних мінеральних добавок: економлячи клінкерну частину, вони в той же час додають цементу ряд особливих властивостей. Як кремнеземистий компонент, відповідно до суміші, що заявляється, використовують подрібнений пісок. Пісок дроблять (мелють) до розриву піскової зернини, таким чином активуючи її хімічні властивості (тому 1 UA 113892 U 5 10 15 20 створюється активна мінеральна домішка). Подрібнений пісок (кремнеземистий компонент) в суміші, що заявляється, використовується як наповнювач та активна мінеральна добавка. Наповнювачі не мають гідравлічних властивостей (або ці властивості виражені в них у дуже слабкому ступені). Активність змішаного в'яжучого зменшується пропорційно кількості введених добавок-наповнювачів. їх використовують для зниження витрати цементу в розчинах і бетонах низьких марок, а також при виготовленні спеціального цементу для будівельних розчинів. Відповідно використання піску дозволяє відмовитись від доменного шлаку як найбільш масово використовуваних активних мінеральних домішок, оскільки є відходом металургійної промисловості і є шкідливим для здоров'я людини. Використання нової мінеральної активної домішки у вигляді подрібненого піску (подрібнений кремнеземистий компонент) дозволяє досягнути нового технічного результату - збільшення екологічності такої суміші при одночасному забезпеченні високої ранньої міцності цементу при експлуатації. Запропонований склад суміші дозволяє виробляти портландцемент марок М-500 та М-400, який можна використовувати при виробництві бетону, залізобетону, виробів з газо- та пінобетонів, розчинних сумішей та будівельних розчинів, композицій захисно-обробних без зміни рецептурного складу і питомих норм витрат компонентів. Портландцемент марки 400 згідно суміші, що заявляється, може використовуватись і для будівництва гідротехнічних споруд при водоцементному відношенні не більше 0,4. Такий портландцемент підвищує водонепроникність бетонів і розчинів. При водоцементному співвідношенні, яке дорівнює 0,5, забезпечується досягнення марки по водонепроникності W6. При зниженні водоцементного відношення марка по водонепроникності підвищується. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 1. Склад портландцементу кремнеземистого, що містить подрібнені компоненти клінкеру цементного, гіпсового каменю та активну мінеральну домішку, який відрізняється тим, що як активно мінеральну домішку використовують подрібнений кремнеземистий компонент, за такого співвідношення компонентів, мас. %: клінкер портландцементний 50-94 кремнеземистий компонент 1-45 гіпсовий камінь 1-10. 2. Суміш за п. 1, яка відрізняється тим, що суміш включає додаткові наповнювачі. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2