Спосіб приготування шлакопортландцементу

Реферат: Спосіб приготування шлакопортландцементу включає попереднє сушіння компонентів, спільний помел портландцементного клінкеру, гранульованого доменного шлаку, сульфатного компоненту і добавок. Як сульфатний компонент використовують фосфогіпс-дигідрат, а як добавки - суперпластифікатор нафталіно-формальдегідного складу та прискорювач твердіння Na2Si6. UA 81675 U (54) СПОСІБ ПРИГОТУВАННЯ ШЛАКОПОРТЛАНДЦЕМЕНТУ UA 81675 U UA 81675 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до промисловості будівельних матеріалів і може бути використана на підприємствах цементної промисловості. Відомий спосіб приготування шлакопортландцементу включає попереднє сушіння компонентів, спільний помел 38…60 % портландцементного клінкеру, 40…62 % гранульованого паливного шлаку і 2…3 % двоводного гіпсу (Патент Російської Федерації № 2052406, С04В7/153, опубл. 20.01.1996). Недоліком цього способу є висока енергоємність виробництва внаслідок великого вмісту клінкеру. Відомий спосіб приготування шлакопортландцементу включає попереднє сушіння компонентів, спільний помел 20…65 % портландцементного клінкеру, З5…80 % гранульованого доменного шлаку і 3,5…5 % двоводного гіпсу (Дворкін Л.Й., Дворкін О.Л., Пушкарьова К.К., Кочевих М.О., Мохорт М.А. Використання техногенних продуктів у будівництві. - НУВГП, Рівне 2009 р., с. 42). Недоліком цього способу є висока енергоємність виробництва внаслідок великого вмісту клінкеру і низька міцність шлакопортландцементу при витраті клінкеру в межах 20…30 % - до 30 МПа. Найбільш близьким до запропонованого є спосіб приготування шлакопортландцементу, що включає попереднє сушіння компонентів, спільний помел 35…45 % портландцементного клінкеру, 50….59 % гранульованого доменного шлаку, 3,5…4,5 % сульфатного компоненту гіпсового каменю і 1…2 % добавок (Патент Російської Федерації № 2329980, С 04В7/19, опубл. 25.12.2006). Недоліком цього способу є низька міцність шлакопортландцементу - 30…35 МПа, та висока енергоємність його виробництва, внаслідок великого вмісту клінкеру. Задачею корисної моделі є збільшення міцності шлакопортландцементу та зниження енергоємності його виробництва. Поставлена задача вирішується тим, що у способі приготування шлакопортландцементу, що включає попереднє сушіння компонентів, спільний помел портландцементного клінкеру, гранульованого доменного шлаку, сульфатного компоненту і добавок, як добавки використовують суперпластифікатор нафталіно-формальдегідного складу та прискорювач твердіння Na2Si6 в такому співвідношенні, мас. %: портландцементний клінкер 5-19 гранульований доменний шлак 70-88 фосфогіпс-дигідрат 7-10 суперпластифікатор нафталіноформальдегідного складу 0,5-1,0 прискорювач твердіння Na2Si6 1-2. Фосфогіпс-дигідрат внаслідок своєї високої дисперсності зменшує витрати енергії на помел шлакопортландцементу у порівнянні з гіпсовим каменем за прототипом, а наявність у складі фосфогіпсу-дигідрату сполук флюоритів сприяє прискоренню твердіння та збільшенню міцності шлакопортландцементу. Суперпластифікатор нафталіно-формальдегідного складу зменшує водопотребу шлакопортландцементу, що виготовляють за запропонованим способом, у порівнянні з прототипом, що призводить до збільшення міцності шлакопортландцементу. Прискорювач твердіння - кремнефлюорит кальцію (Na2Si6), що є іонною важкорозчинною сіллю, суттєво змінює властивості водного середовища при замішуванні з водою шлакопортландцементу і поверхні частинок шлаку при його гідратації. Флюорит кальцію шляхом ¯ ¯ іоносорбції створює умови для заміщення іону ОН на більш електровід'ємний F . Адсорбція ¯ іонів F впливає на активність центрів (бренстедівських та льюісівських) на поверхні частинок шлаку і призводить до прискорення його гідратації, і таким чином сприяє прискоренню твердіння та збільшенню міцності шлакопортландцементу, що виготовляють за запропонованим способом. Позитивний вплив Na2SiF6 на міцність СШВ підсилюється також появою гелю Si(OH)4 при гідролізі кремнефлюориту у воді, що активно взаємодіє з цементом і вапном з утворенням високоміцних гідросилікатів кальцію. Шлакопортландцемент, що виготовляють за запропонованим способом, містить суттєво нижчий відсоток портландцементного клінкеру (5…19 %) у порівнянні з прототипом (35…45 %), що забезпечує значну економію паливно-енергетичних ресурсів на виготовлення необхідної кількості клінкеру, і таким чином досягається зниження енергоємності виробництва шлакопортландцементу. Зменшення вмісту портландцементного клінкеру нижче 5 % призводить до недостатньої лужної активізації гранульованого доменного шлаку, і як наслідок - до зменшення міцності шлакопортландцементу. Збільшення вмісту портландцементного клінкеру понад 19 % збільшує енергоємність виробництва шлакопортландцементу. 1 UA 81675 U 5 10 15 20 25 30 Зменшення вмісту гранульованого доменного шлаку нижче 70 % призводить до надмірного зростання вмісту портландцементного клінкеру і збільшення таким чином енергоємності виробництва шлакопортландцементу. Збільшення вмісту гранульованого доменного шлаку понад 88 % призводить до суттєвого зменшення вмісту портландцементного клінкеру і добавок, і в результаті - до зменшення міцності шлакопортландцементу. Зменшення вмісту фосфогіпсу-дигідрату нижче 7 % зменшує рівень сульфатної активізації гранульованого доменного шлаку, в результаті чого міцність шлакопортландцементу зменшується, а збільшення вмісту фосфогіпсу-дигідрату понад 10 % призводить до збільшення водопотреби і також до зменшення міцності шлакопортландцементу. Зменшення вмісту суперпластифікатора нафталіно-формальдегідного складу нижче 0,5 % призводить до збільшення водопотреби шлакопортландцементу і зменшенню його міцності, а збільшення витрати суперпластифікатора нафталіно-формальдегідного складу понад 1 % не забезпечує значного зменшення водопотреби і збільшує вартість шлакопортландцементу. Зменшення вмісту прискорювача твердіння Na2Si6 нижче 1 % призводить до уповільнення процесу гідратації частинок шлаку, і в результаті до зниження міцності шлакопортландцементу, а збільшення витрати прискорювача твердіння Na2Si6 понад 2 % вже не забезпечує значного прискорення гідратації шлаку і збільшує вартість шлакопортландцементу. Спосіб здійснюють наступним чином. Компоненти в'яжучого: портландцементний клінкер, гранульований доменний шлак і фосфогіпс попередньо підсушують у сушарках до остаточної вологості не більше 0,1 %, після чого дозують у вищевказаних співвідношеннях і подають на помел у кульовий млин. В цей же млин подають віддозовані кількості суперпластифікатора нафталіно-формальдегідного складу, за який можна використати порошкоподібний суперпластифікатор С-3, а також прискорювача твердіння Na2Si6. Помел виконують до отримання залишку на ситі № 008 не більше 3 %. Отримане в'яжуче випробовують за стандартною методикою по ГОСТ 310.4. Шлакопортландцемент по заявленому способу характеризується міцністю при стиску у віці 28 діб 45…60 МПа, що значно перевищує міцність шлакопортландцементу за прототипом, причому внаслідок значно меншого вмісту портландцементного клінкеру у складі шлакопортландцементу за заявленим способом, та використанню дисперсного фосфогіпсудигідрату, суттєво зменшуються енергоємність виробництва шлакопортландцементу. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 Спосіб приготування шлакопортландцементу, що включає попереднє сушіння компонентів, спільний помел портландцементного клінкеру, гранульованого доменного шлаку, сульфатного компоненту і добавок, який відрізняється тим, що як сульфатний компонент використовують фосфогіпс-дигідрат, а як добавки - суперпластифікатор нафталіно-формальдегідного складу та прискорювач твердіння Na2Si6 в такому співвідношенні, мас. %: портландцементний клінкер 5-19 гранульований доменний шлак 70-88 фосфогіпс-дигідрат 7-10 суперпластифікатор нафталіно0,5-1,0 формальдегідного складу прискорювач твердіння Na2Si6 1-2. Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко 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