Спосіб обробки цементного клінкеру

1 Спосіб обробки цементного клінкеру шляхом розмелювання клінкеру в трубчастому млині при одночасному додаванні води і гіпсу, який відрізняється тим, що під час розмелювання клінкеру в млин вприскують воду, що має рН в інтервалі 9-13 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що вприскують воду, яку попередньо електролізують до вказаного значення рН 3 Спосіб за п 1 або п 2, який відрізняється тим, що під час розмелювання додають мікронаповнювач і/або агент, що знижує вміст води 4 Спосіб за п 3, який відрізняється тим, що частину мікронаповнювача і/або агента, що знижує вміст води, змішують з водою, що має вказане значення рН, з отриманням гідросуміші, яку вприс кують в млин під час розмелювання разом з мікронаповнювачем і/або агентом, що знижує вміст води, в сухому стані 5 Спосіб за п 4, який відрізняється тим, що співвідношення між твердою речовиною і гідросумішшю знаходиться в діапазоні від 95 5 ваг % до 85 15 ваг % 6 Спосіб за п 4 або п 5, який відрізняється тим, що рідка фаза гідросуміші перевищує 50 ваг % згаданої гідросуміші 7 Спосіб за будь-яким з пп 3 - 6 , який відрізняється тим, що в млин завантажують мікронаповнювач у вигляді SIO2-BMICHHX речовин, таких як шлак доменної печі або вапняк в КІЛЬКОСТІ ДО 80 % від сумарної ваги мікронаповнювача, агента, що знижує вміст води, і води, що завантажується 8 Спосіб за будь-яким з пп 3 - 7 , який відрізняється тим, що в млин завантажують агент, що знижує вміст води, у вигляді полімерш, таких як полімери на основі лігносульфонату, які містять нафталін або меламін, або JX сполучення в КІЛЬКОСТІ до 5 % від сумарної ваги мікронаповнювача, агента, що знижує вміст води, і води, що завантажується 9 Спосіб за п 8, який відрізняється тим, що перед вприскуванням гідросуміші в трубчастий млин агент, що знижує вміст води, перетворюють в гідросуміш, яку піддають електролізу для отримання згаданого значення рН Даний винахід відноситься до способу обробки цементного клінкера і, зокрема, до способу обробки цементного клінкеру в процесі його розмелювання Цементний клінкер, до якого відноситься винахід, переважно являє собою портландцементний клінкер, хоч він не обмежений клінкером портландцементу і може бути застосований до інших цементних клінкерів Останні досягнення відомої технології описані в ЕР 0 081 861 і в WO 94/00403, які пропонують способи розмелу клінкеру, на портландцементі з мінеральними добавками і органічним агентом, що знижує вміст води Згідно З останньою згаданою публікацією, воду також додають в останню камеру млина з метою регулювання температури Внаслідок того, що відбувається фізична і хімічна адсорбція частинками клінкеру молекул агента, що знижує вміст води, отриманий розмолотий цемент буде мати знижену потребу у воді і підвищену МІЦНІСТЬ в порівнянні зі стандартним портландцементом Один з істотних недоліків цього способу складається з трудності регулювання ступеня реакції між портландцементним клінкером і агентом, що знижує вміст води, ця реакція безпосередньо впливає на стабільність властивостей CM О 00 О) (О со ю 53698 мікронаповнювач і/або агент, що знижує вміст кінцевого цементу води Зниження потреби у воді може бути також доВІДПОВІДНО ДО ОДНОГО З найбільш переважних сягнуте шляхом додавання молекул агента, що варіантів здійснення, частину мікронаповнювача знижує вміст води, безпосередньо в бетон з воі/або агента, що знижує вміст води, змішують із дою, ВІДПОВІДНО до звичайних способів Ці способи згаданою водою з високим значенням рН для не дають скільки-небудь помітного збільшення утворення гідросуміші, яку вприскують в млин під хімічної реакційної здатності портландцементного час розмелу, з одночасним додаванням сухого клінкеру мікронаповнювача і/або агента, що знижує вміст Даний винахід відноситься до способу обробки води цементного клінкеру під час його розмелювання і Переважно, агент, що знижує вміст води, педодавання в нього різних речовин для збільшення ретворюють в гідросуміш, і цю гідросуміш довоМІЦНІСНИХ властивостей цементу дять до згаданого значення рН шляхом електроліТаким чином, даний винахід відноситься до зу, перед уприскуванням гідросуміші в млин способу обробки цементного клінкеру шляхом Співвідношення між сухою речовирозмелювання клінкеру, в трубчастому млині при ною/речовинами і гідросумішшю переважно знахододаванні води і гіпсу і, можливо, агента, що знидиться в діапазоні від 95 5 вагових % до 85 15 жує вміст води, який відрізняється тим, що під час вагових % розмелу клінкеру в млин вприскують воду, що має Рідка фаза гідросуміші переважно перевищує рНЭ-13 50% ваги гідросуміші Далі винахід буде описаний більш детально ВІДПОВІДНО ДО ІНШОГО переважного варіанту стосовно до різних варіантів його здійснення здійснення, мікронаповнювач у вигляді SiO2Цементний клінкер звичайно обробляють сповмісних речовин, таких як шлак доменної печі або чатку нагріванням клінкеру або кальцинованого вапняк, завантажують в трубчастий млин в КІЛЬКОматеріалу в випалювальній печі при температурі СТІ до 80% сумарної ваги мікронаповнювача, аген900 - 1450°С для отримання з'єднань 3CaOSiC>2, та, що знижує вміст води, і води, що подається в 2CaOSiO2, ЗСаОАІ2О3 і 4СаО АІ2О3 SiO2 Цей млин процес обробки в результаті дає звичайний портВІДПОВІДНО ДО третього переважного варіанту ландцемент здійснення, агент, що знижує вміст води, у вигляді На другій стадії клінкер подрібнюють разом з полімерів, таких як полімери на основі лігносульгіпсом до розміру частинок в діапазоні 10 - 20мкм в фоната, які містять нафталін або меламін, або їх трубчастому млині, який містить стальні кулі Під поєднання, доставляють в трубчастий млин в КІЛЬчас цього процесу розмелу додають воду Даний КОСТІ до 5% сумарної ваги мікронаповнювача, агевинахід відноситься до цієї другої стадії нта, що знижує вміст води, і води, що подається в По даному винаходу вода має рН біля 9 - 13 і млин її вприскують в млин під час розмелювання клінкеДалі буде описаний ряд прикладів У Таблиці РУ приведені результати, отримані у відношенні таких Згідно З ОДНИМ З найбільш переважних варіанхарактеристик, як потреба у воді, межа МІЦНОСТІ тів здійснення винаходу, воду, що вприскується, при стисненні і пористість доводять до цього значення рН шляхом електроліПриклад 1 зу Клінкер портландцементу, що має ХІМІЧНИЙ Отже, в млин вприскують іони ОН Ці ІОНИ ЯВсклад (у % ваги ) C3S = 64,5, C2S = 11,0, С3А = 9,5, ЛЯЮТЬ собою радикали з високою реакційною здаC4AF = 9,0, Na2O = 0,10 і К2О = 0,25 завантажили в тністю, які прикріпляються до поверхонь непдратрубчастий млин Буква С в цьому складі є скоротованих цементних частинок і полегшують ченням СаО, А - скороченням АІ2Оз, a F - скороутворення комплексу qCaO mSiO2 пН2О Цей комченням Fe2O3 Трубчастий млин має розміри 1,5м плекс утворюється на поверхнях цементних часв діаметрі і 3,5м в довжину Гіпс завантажили ратинок зом з клінкером портландцементу, в КІЛЬКОСТІ, ВІДТаким чином, розмел клінкеру в трубчастому ПОВІДНІЙ 3% ваги клінкеру, разом з недистильовамлині буде мати результатом сухий продукт, який ною водою, взятою із звичайної системи містить частинки цементу з діаметром 10 - 20мкм, водопостачання Цю воду піддали електролізу в причому ці частинки заздалегідь пдратовані настіполі постійного струму з силою струму 1,75А/дм2 і льки, що їх поверхні покриваються, повністю або напругою 380В протягом 2 хвилин для отримання частково, заздалегідь гідратованим покриттям, що величини рН 11,2 Воду подавали в трубчастий включає вказаний комплекс млин в диспергованому стані Отриманий цемент Оскільки частинки заздалегідь пдратовані, то мав питому поверхню (по Блейну) 4800см2/г їх реакційна здатність вельми велика Адсорбція Цемент, отриманий таким чином, змішували з радикалів ОН поверхнями клінкерних частинок водою в змішувачі Хобарта протягом 3 хвилин для приводить до згаданого комплексоутворення і акотримання цементної пасти стандартної консистетивації за рахунок утворення плівки гідросилікатів нції Цементну пасту вилили в кубічну сталеву фона частинках Ці комплекси діють як ініціатори для рму, що має сторони висотою 20мм, і ущільняли подальшої реакції з водою У сукупності це привона вібраційному столі Зразок цементної пасти дить до значного поліпшення розвитку МІЦНОСТІ ствердили у воді при 20°С і потім піддали тестам цементною пастою і зниження пористості, яке буде на стиснення видно з приведених нижче прикладів Приклад 2 ВІДПОВІДНО ДО ОДНОГО З переважних варіантів Клінкер на основі портландцементу, відповідздійснення, під час розмелу додають мікронапов 53698 ВІДПОВІДНИЙ описаному в прикладі 1, подрібнювали зрщжуючий агент використовували 40%-й розчин традиційним способом, і зразок цементної пасти зверхпластикатора меламінового типу, а саме Flyt отримали ВІДПОВІДНО до вищеописаного прикладу 92®, що виробляється фірмою Cementa АВ, 1 Швеція Зріджуючий агент додавали в КІЛЬКОСТІ, ВІДПОВІДНІЙ 1% ваги загального завантаження Приклад З млина Клінкер на основі портландцементу, ВІДПОВІДНИЙ описаному в прикладі 1, подрібнювали ВІДПОЗріджуючий агент додавали в рідку фазу гідВІДНО до прикладу 1 разом із заздалегідь розмолоросуміші перед м електролізом Зразки цементної тим вапняком як мікро наповнювачем, де згаданий пасти отримували ВІДПОВІДНО З прикладом 1 вапняк мав питому поверхню (по Блейну) Приклад 6 3000см2/г Загальна вага заздалегідь розмолотого Методика, що здійснюється в цьому прикладі, вапняку відповідала 15% ваги цементу, його зававідповідала методиці, що використовується в принтаження здійснювалося в двох різних станах, а кладі 2, тобто звичайний розмел, за виключенням саме 80% в твердому сухому стані і 20% в стані того, що під час формування цементної пасти рагідросуміші з 35% води зом з водою звичайним способом додавали зріджуючий агент з прикладу 5, в тій же КІЛЬКОСТІ, ЩО І Рідка фаза гідросуміші містила водопровідну в прикладі 5 воду, яку було електролізовано струмом 3,5А/дм при напрузі 380В протягом 2 хвилин для отриманЗразки цементної пасти готували способом, ня величини рН 11,5 описаним в прикладі 1 Гідросуміш завантажували в трубчастий млин Приклад 7 в диспергованому стані Гідросуміш завантажуваМетодика, що здійснюється в цьому прикладі, ли в млин разом з клінкером, гіпсом і сухим мікровідповідала методиці, що використовується в принаповнювачом Отриманий цемент мав питому кладі 2 Потім отриману цементну пасту обробля2 поверхню (по Блейну) 4780см /г ли способом, який описано в міжнародній заявці W094/25411 (PCT/SE94/00389), де цементну пасту Зразки цементної пасти готували способом, обробляли у вібраційному млині, що має вібрацію описаним в прикладі 1 кола 10мм по діаметру і що працює при частоті Приклад 4 110об/хв , протягом ЗО хвилин Вагове співвідноКлінкер на основі портландцементу і мікронашення подрібнюючої середи і суміші становило повнювач-вапняк подрібнювали звичайним спосо91 бом в тих же кількостях, що і в прикладі 3, тільки мікронаповнювач додавали в сухому стані ОтриЗразки цементної пасти готували способом, маний цемент мав питому поверхню (по Блейну) описаним в прикладі 1 4813см2/г Приклад 8 Зразки цементної пасти готували способом, Методика, що здійснюється в цьому прикладі, описаним в прикладі 1 відповідала методиці, що використовується в прикладі 2 Потім отриману цементну пасту обробляПриклад 5 ли способом, описаним в міжнародній патентній Методика, що здійснюється в цьому прикладі, заявці WO94/25411 (PCT/SE94/00389), див привідповідала методиці, що використовується в приклад 7 вище кладі 1, з тим виключенням, що в цьому випадку в систему додавали зріджуючий агент Як зріджуюТаблиця Приклад 1 2 3 4 5 6 7 8 Необхідна КІЛЬКІСТЬ води 23,5 23,4 23,2 23,5 19,8 20,1 23,1 23,5 Межа МІЦНОСТІ при стисненні, МПа Час затвердіння, дні 1 7 28 73,6 35,1 91,1 24,4 57,4 68,8 68,2 30,2 75,1 44,4 18,9 54,9 48,2 87,1 100,3 70,3 39,1 82,1 39,7 80,1 98,0 36,3 74,1 92,0 Пористість, 0,070 0,091 0,079 0,092 0,034 0,041 0,066 0,069 Стовпець "Необхідна КІЛЬКІСТЬ ВОДИ" В таблиці означає КІЛЬКІСТЬ ВОДИ, яка потрібна для отримання цементної пасти стандартної консистенції у відсотках від ваги цементу Як видно з приведеної вище таблиці, цементна паста, отримана способом по винаходу, володіє підвищеною механічною МІЦНІСТЮ І зниженою пористістю Однак потреба у воді залишається приблизно тією ж З цього стає ясно, що даний винахід надає портландцементу значно більш високої реакційної здатності, чим у звичайного портландцементу Це доводиться тим фактом, що при заданій МІЦНОСТІ затвердіння цементної пасти відбувається швидше і вона має значно більш високу кінцеву МІЦНІСТЬ Хоч винахід був описаний вище стосовно до різних прикладів і до різних варіантів здійснення, досвідченому фахівцю в даній області буде ясно, 7 53698 8 що вищезазначені співвідношення з'єднань, що Таким чином, вищезазначені варіанти здійсвикористовуються, можуть змінюватися за допонення не обмежують об'єму даного винаходу, оскімогою різних випробувань для отримання цементу льки в межах об'єму, що охоплюється формулою з бажаними властивостями винаходу, можуть бути здійснені зміни ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236 - 47 - 24