Багатофункціональна добавка для цементів

Реферат: Багатофункціональна добавка для цементів сульфогідроксоалюмінати та гідроксид магнію. містить сульфат кальцію, UA 119097 U (12) UA 119097 U UA 119097 U 5 10 15 20 25 30 35 Корисна модель належить до будівельної промисловості, а саме до складів добавок для цементів і може бути застосована в промисловості будівельних матеріалів для отримання цементів. Відома розширяюча добавка до портландцементу, яка складається з доломіту, гіпсу та глинистого сланцю. Недоліком відомої розширяючої добавки є значні затрати енергії на її виробництво внаслідок застосування високотемпературного випалу [1]. Найближчим аналогом корисної моделі є розширяюча добавка до цементу, яка містить гіпс та мелену вулканічну породу з вмістом оксиду алюмінію до 30 %, доломіт і мікрокремнезем. Недоліком відомої розширяючої добавки є її багатокомпонентність, використання дорогого та дефіцитного мікрокремнезему та вимога щодо обмеження вмісту оксиду алюмінію у вулканічній породі [2]. Задача корисної моделі полягає у збільшенні об'ємного розширення, прискоренні тверднення та збільшенні марочної міцності цементів при розширенні технологічної бази та утилізації промислових відходів. Поставлена задача вирішується тим, що багатофункціональна добавка для цементів, що містить як гіпсовмісну добавку сульфат кальцію, згідно з корисною моделлю, додатково містить сульфогідроксоалюмінати та гідроксид магнію при наступному вмісті компонентів, мас. %: сульфат кальцію 50,5-70,2 сульфогідроксоалюмінати 27,6-49,2 гідроксид магнію 0,2-2,2. Сульфат кальцію у лужному середовищі цементного каменю утворює двоводний сульфат кальцію. Густина двоводного сульфату кальцію на 20-30 % менша за густину безводного сульфату кальцію, тому під час протікання вказаної реакції відбувається збільшення об'єму цементної системи. Це явище призводить до збільшення величини лінійного розширення та ущільнення цементного каменю та збільшення марочної міцності цементу. Гідроксоалюмінати у середовища цементного каменю утворюють додаткову кількість еттрингіту, який створює кристалізаційний каркас цементного каменю. Вказане явище призводить до збільшення величини лінійного розширення, прискорення тверднення та збільшення марочної міцності цементу. У складі цементів з активними мінеральними добавками сульфат кальцію виконує функцію сульфатного активатора і сприяє утворенню додаткової кількості еттрингіту у складі цементного каменю. Це призводить до прискорення тверднення та збільшення марочної міцності цементів з активними мінеральними добавками. Спосіб введення багатофункціональної добавки до складу цементу полягає у механічному перемішуванні цементу та багатофункціональної добавки, або у помелі портландцементного клінкеру, гіпсового каменю та багатофункціональної добавки, або у помелі портландцементного клінкеру, гіпсового каменю, активної мінеральної та багатофункціональної добавок. Для проведення порівняльних випробувань було використано портландцемент ПЦ I/500, шлакопортландцемент ШПЦ III /А та пуцолановий цемент ПЦЦ IV /Б з вмістом активних мінеральних добавок 50 мас. % (ДСТУ Б В.2.7-46:2010). В якості активних мінеральних добавок використані доменний гранульований шлак та зола-виносу. Приклади складів добавки наведено в табл. № 1. 40 Таблиця № 1 Вміст компонентів, мас. %, № складу 1 2 3 4 0,0 2,5 5,0 7,5 Компоненти Багатофункціональна добавка для цементів Результати впливу багатофункціональної добавки для цементів на фізико-механічні властивості портландцементу ПЦ I/500 наведені в табл. № 2. 1 UA 119097 U Таблиця № 2 № складу Нормальна густота, % 1 2 3 4 29,5 27,5 27,0 28,5 Терміни тужавіння, год.-хв. початок кінець 0-45 7-45 0-45 9-40 0-9 9-00 0-9 8-15 Міцність на стиск, МПа, у віці, Величина діб розширення, % 1 3 28 16,5 33,9 31,1 0,2 12,1 33,9 30,8 1,3 13,6 27,9 32,4 2,9 14,5 31,6 34,8 1,5 Результати впливу багатофункціональної добавки для цементів на фізико-механічні властивості шлакопортландцементу ШПЦ III /А наведені в табл. № 3. 5 Таблиця № 3 № складу 1 2 3 4 Нормальна густота, % 25,0 26,0 26,5 28,5 Терміни тужавіння, год.-хв. початок кінець 0-50 7-05 1-20 8-40 1-15 8-20 0-55 8-15 Міцність на стиск, МПа, у віці, діб 1 3 28 12,4 19,9 29,3 11,3 22,9 37,5 10,8 19,9 29,6 8,9 21,3 26,8 Результати впливу багатофункціональної добавки для цементів на фізико-механічні властивості пуцоланового цементу ПЦЦ IV /Б наведені в табл. № 4. Таблиця № 4 № складу 1 2 3 4 Нормальна густота, % 27,5 28,5 30,0 31,0 Терміни тужавіння, год.-хв. початок кінець 2-15 8-15 2-30 8-00 2-45 8-45 2-30 8-30 Міцність на стиск, МПа, у віці, діб 1 3 28 4,8 13,6 18,9 6,8 13,5 20,3 7,1 14,3 19,6 5,0 12,1 17,3 10 15 Використання багатофункціональної добавки для цементів дозволяє збільшити об'ємне розширення цементу, прискорити тверднення та збільшити марочну міцність цементів. Джерела інформації: [1] Патент Российской Федерации RU 2049079, МПК7 С04В 7/00, С04В 22/00 "Расширяющая добавка к портландцементу". - Опубл. 30.12.1992. [2] Патент Российской Федерации RU 2085527 "Расширяющая добавка к цементу". - Опубл. 27.07.1997. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 Багатофункціональна добавка для цементів, що містить як гіпсовмісну добавку сульфат кальцію, яка відрізняється тим, що додатково містить сульфогідроксоалюмінати та гідроксид магнію, при наступному вмісті компонентів, мас. %: сульфат кальцію 50,5-70,2 сульфогідроксоалюмінати 27,6-49,2 гідроксид магнію 0,2-2,2. Комп’ютерна верстка О. Рябко Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2