Спосіб виготовлення в’яжучого низької водопотреби

Реферат: Спосіб виготовлення в'яжучого низької водопотреби включає спільний помел портландцементного клінкеру, мінеральної добавки, сульфату кальцію та сухого модифікатора. Як мінеральну добавку використовують суміш пилу-виносу печей випалу цементного клінкеру та доменного гранульованого шлаку. Як сухий модифікатор використовують суперпластифікатор нафталіно-формальдегідного складу. UA 71198 U (54) СПОСІБ ВИГОТОВЛЕННЯ В'ЯЖУЧОГО НИЗЬКОЇ ВОДОПОТРЕБИ UA 71198 U UA 71198 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до промисловості будівельних матеріалів і може бути використана на підприємствах з виготовлення в'яжучих речовин. Відомий спосіб виготовлення в'яжучого низької водопотреби, що включає спільний помел портландцементного клінкеру, мінеральної добавки - сухого пилу феросплавних печей, сульфату кальцію та сухого модифікатора - суперпластифікатора С-3 (Л.Й. Дворкін, О.Л. Дворкін, К.К. Пушкарьова, М.О. Кочевих, М.А. Мохорт, М.П. Безсмертний. Використання техногенних продуктів у будівництві. НУВГП, КНУБіА, Рівне, 2009. - С. 86). Недоліком такого способу є велике тепловиділення при твердінні цього в'яжучого, що утруднює його використання для масивних залізобетонних конструкцій внаслідок надмірного нагріву при твердінні, а також висока його вартість з причини підвищеного вмісту клінкеру у в'яжучому понад 75 % і дефіцитність пилу феросплавних печей. Відомий також спосіб виготовлення в'яжучого низької водопотреби, що включає спільний помел портландцементного клінкеру, сульфату кальцію, наповнювача - білого вапняку та суперпластифікатора С-3 (Патент Російської федерації № 2085526 від 27.07.1997р.). Недоліком такого способу є також велике тепловиділення при твердінні цього в'яжучого, що утруднює його використання для масивних залізобетонних конструкцій внаслідок перегріву при твердінні, а також висока його вартість з причини підвищеного вмісту клінкеру у в'яжучому - понад 70 %. Найбільш близьким до запропонованого є спосіб виготовлення в'яжучого низької водопотреби, що включає спільний помел портландцементного клінкеру, мінеральної добавки, сульфату кальцію та сухого модифікатора (Патент Російської федерації № 2029749 від 27.02.1995р.). Недоліком такого способу також є велике тепловиділення при твердінні в'яжучого - 250-500 кДж/кг, що обмежує його використання для масивних залізобетонних конструкцій внаслідок тріщиноутворення, а також його висока вартість при вмісті клінкеру у в'яжучому понад 90 %. Задачею корисної моделі є зменшення тепловиділення в'яжучого низької водопотреби, а також зменшення його вартості. Поставлена задача вирішується тим, що у способі виготовлення в'яжучого низької водопотреби, що включає спільний помел портландцементного клінкеру, мінеральної добавки, сульфату кальцію та сухого модифікатора, я мінеральну добавку використовують суміш пилувиносу печей випалу цементного клінкеру та доменного гранульованого шлаку, а я сухий модифікатор - суперпластифікатор нафталіно-формальдегідного складу, в такому співвідношенні, мас. %: портландцементний клінкер 40 - 50 сульфат кальцію 2-3 пил-винос печей випалу цементного клінкеру 20 - 30 доменний гранульований шлак 20 - 30 суперпластифікатор нафталіно-формальдегідного складу 1,5 - 2,5. Низьке тепловиділення в'яжучого, що виготовляють за запропонованим способом, забезпечується наступним чином. Низький вміст портландцементного клінкеру (не більше 50 %) у в'яжучому низької водопотреби, виготовленому за запропонованим способом, зумовлює і суттєво менше тепловиділення такого в'яжучого. Тепловиділення при гідратації доменного гранульованого шлаку вапном, що виділяється при гідролізі клінкерних мінералів, майже на порядок нижче, ніж у портландцементного клінкеру, ще меншим є тепловиділення доменного шлаку при взаємодії його з лугами, що містяться у пилу-виносу печей випалу цементного клінкеру. Пил-винос печей випалу цементного клінкеру, що містить невелику кількість низькоосновних силікатів та алюмінатів кальцію а також лугів, виділяє тепло у кількості, що також на порядок нижче, ніж у портландцементного клінкеру, його використовують, переважно, як носій лугів, що потрібні для інтенсифікації твердіння доменного гранульованого шлаку шляхом утворення лужних гідроалюмосилікатів. Зменшення витрати портландцементного клінкеру нижче 40 % призводить до значного зниження міцності в'яжучого низької водопотреби і області його використання, а збільшення витрати клінкеру понад 50 % призводить до надмірного збільшення тепловиділення в'яжучого. Використання сульфату кальцію у кількостях, що виходять за межі запропонованих, викликає погіршення технічних властивостей в'яжучого низької водопотреби: зменшення витрати сульфату кальцію нижче 2 % призводить до надмірного скорочення строків твердіння в'яжучого, а збільшення витрати сульфату кальцію понад 3 % не доцільне, внаслідок появи хімічно не зв'язаного сульфату кальцію, що підвищує водопотребу і зменшує міцність в'яжучого. Зменшення витрати пилу-виносу печей випалу цементного клінкеру нижче 20 % призводить до збільшення вмісту портландцементного клінкеру і збільшення внаслідок цього тепловиділення в'яжучого, а збільшення витрати пилу-виносу понад 30 % призводить до 1 UA 71198 U 5 10 15 20 25 погіршення технічних властивостей в'яжучого - уповільнення швидкості твердіння і зниження міцності. Зменшення витрати доменного гранульованого шлаку нижче 20 % також призводить до збільшення вмісту портландцементного клінкеру і збільшення внаслідок цього тепловиділення в'яжучого, а збільшення витрати доменного гранульованого шлаку понад 30 % призводить до значного уповільнення швидкості твердіння. Використання суперпластифікатора нафталіно-формальдегідного складу у кількостях, що виходять за межі запропонованих, також викликає погіршення технічних властивостей в'яжучого низької водопотреби: зменшення витрати суперпластифікатора нижче 1,5 % значно збільшує водопотребу в'яжучого і зменшує його міцність, а збільшення витрати суперпластифікатора понад 2,5 % призводить до уповільнення швидкості твердіння. Спосіб здійснюють наступним чином. Як портландцементний клінкер використовують нормальний за вмістом аліту клінкер, як сульфат кальцію використовують природний двоводний гіпс або гранульований фосфогіпс, як пил-винос печей випалу цементного клінкеру використовують пил зі вмістом лугів в межах 1-8 %, як доменний гранульований шлак використовують шлаки основного або кислого складу, як суперпластифікатор нафталіноформальдегідного складу використовують суперпластифікатор С-3. Віддозовані кількості цих компонентів піддають спільному помелу у кульових або трубних млинах. В'яжуче низької водопотреби, що виготовляють по заявленому способу, характеризується тепловиділенням в межах 130-200 кДж/кг, що значно менше, ніж у в'яжучого, виготовленого за найближчим аналогом. Таке в'яжуче внаслідок низького тепловиділення може бути використане для виготовлення масивних бетонних та залізобетонних конструкцій, в яких не буде створюватись умов для перегріву і тріщиноутворення. Вартість доменного гранульованого шлаку і пилу-виносу печей випалу цементного клінкеру набагато нижча у порівнянні з портландцементним клінкером, з якого переважно складається в'яжуче низької водопотреби за найближчим аналогом, тому вартість в'яжучого, виготовленого за запропонованим способом, буде суттєво нижчою. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Спосіб виготовлення в'яжучого низької водопотреби, що включає спільний помел портландцементного клінкеру, мінеральної добавки, сульфату кальцію та сухого модифікатора, який відрізняється тим, що як мінеральну добавку використовують суміш пилу-виносу печей випалу цементного клінкеру та доменного гранульованого шлаку, а як сухий модифікатор суперпластифікатор нафталіно-формальдегідного складу, в такому співвідношенні, мас. %: портландцементний клінкер 40-50 сульфат кальцію 2-3 пил-винос печей випалу цементного клінкеру 20-30 доменний гранульований шлак 20-30 суперпластифікатор нафталіно-формальдегідного складу 1,5-2,5. Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2