Зв’язуюче

Реферат: Зв'язуюче містить портландцементний клінкер, гіпс та додаток. При цьому як додаток воно містить алюмосилікатні відходи переробки кухонної солі. UA 83228 U (54) ЗВ'ЯЗУЮЧЕ UA 83228 U UA 83228 U 5 10 15 20 25 30 Корисна модель належить до цементів, зокрема зв'язуючих речовин з використанням неорганічних матеріалів, і може знайти застосування в промисловості будівельних матеріалів при виробництві ніздрюватих бетонів неавтоклавного тверднення, до яких ставляться підвищені вимоги щодо ранньої та марочної міцності в нормальних умовах тверднення при забезпеченні високої щільності міжпорових перегородок та однорідності розподілу пор за розмірами в готових виробах. Відоме зв'язуюче (Пат. 17779 А Україна, С04В 7/30. В'яжуче для бетонів / Саницький М.А., Шихненко І.В., Шевчук Г.Я. та ін. - Бюл. № 5, 1997), що містить гіпс, портландцементний клінкер і додатки. Як додатки воно містить фільтрат технічного пантаеритриту на основі форміату натрію (ПФ) та твердий продукт сульфатних вод виробництва синтетичних масних кислот на основі сульфату натрію (СН). Разом з тим, при твердненні зв'язуючих таких складів при підвищеній рухливості досягаються недостатньо високі показники міцності в початковий період тверднення внаслідок того, що до складу фільтрату технічного пантаеритриту входять цукристі речовини. Найбільш близьким до корисної моделі, що заявляється, є зв'язуюче, що включає портландцементний клінкер, гіпс та додаток. Як додаток воно містить полікарбоксилат (ПК) та електроліт у наступному співвідношенні, мас. %: гіпс 3,0-4,0 полікарбоксилат 0,5-1,5 електроліт 0,5-2,0 портландцементний клінкер решта, (Пат. 11208 UА Україна, С04В 7/00. Зв'язуюче / Саницький М.А., Позняк О.Р., Марущак У.Д., Мазурак О.Т., Чемерис М.М. - Бюл. № 12, 15.12.2005). Але зв'язуюче такого складу при підвищеній рухливості характеризуються недостатньою газо- та водоутримувальною здатністю, що зумовлює втрату седиментаційної стійкості сумішей, призводить до неоднорідності та розшаровування бетонної суміші на його основі і послаблення зв'язку цементного каменю із заповнювачами при твердненні зв'язуючого такого складу, що спричиняє формування структури міжпорових перегородок з підвищеною пористістю, що зумовлює зниження міцності ніздрюватого бетону. В основу корисної моделі поставлено задачу розробити зв'язуюче, в якому зміна якісного та кількісного складу забезпечила б високу водо- та газоутримувальну здатність бетонної суміші, високу щільність міжпорових перегородок, підвищення міцності бетонів як у початковий, так і у більш пізні періоди тверднення в нормальних умовах. Поставлена задача вирішується тим, що зв'язуюче, що містить портландцементний клінкер, гіпс та додаток, згідно з корисною моделлю, як додаток містить алюмосилікатні відходи переробки кухонної солі, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: алюмосилікатні відходи переробки кухонної солі гіпс портландцементний клінкер 35 40 45 50 5,0-10,0 3,5-4,0 решта. Введення алюмосилікатних відходів переробки кухонної солі, що характеризується високим ступенем дисперсності, зумовлює синергетичний вплив на властивості зв'язуючого. Це забезпечує оптимальний розподіл твердих частинок в системі, внаслідок чого вода розташовується не в пустотах, а між зернами матеріалу, відіграючи роль змазки, що створює сприятливі умови для ковзання частинок, мінімізації внутрішнього тертя і збільшення рухливості при однаковому водо-цементному співвідношенні. Крім того, даний компонент відіграє роль жорсткого стабілізатора по відношенню до крупних часток, перешкоджаючи їх ближній коагуляції, що забезпечує стабілізаційний ефект. Алюмосилікатні відходи швидко розчиняються у воді, внаслідок іонообмінних реакцій забезпечує прискорення гідратації в початковий період тверднення (ступінь гідратації через 2 доби тверднення зростає в 2 рази), що дозволяє отримати матеріали з високою ранньою міцністю. Бетонні суміші на основі зв'язуючого запропонованого складу характеризуються збільшенням газо- та водоутримувальної здатності, зменшенням розшаровуваності. При цьому забезпечується підвищення ранньої та марочної міцності бетонів в нормальних умовах тверднення. Для визначення оптимальних складів пропонованого зв'язуючого і проведення порівняльних випробувань були приготовані та досліджені склади пропонованого та відомого зв'язуючого. Для приготування зв'язуючого було використано: 1 UA 83228 U 5 10 15 портландцементний клінкер ВАГ „Івано-Франківськцемент", мінералогічний склад, мас. %: C3S-60,20, C2S-16,88, С3А - 5,80, C4AF-14,42; гіпс Щирецького родовища з вмістом CaSO4·2H2O 97,8 мас. %; алюмосилікатні відходи переробки кухонної солі, хімічний склад, мас. %: СаО - 39,40, Аl2О31,69, SiO2-1,80, Fe2O3-0,54, MgO-4,21, Na2O-6,42, К2О - 0,15). Фізико-механічні випробування проводили на дрібнозернистому бетоні (Ц:П=1:2, В/Ц=0,36) згідно ГОСТ 310.4, та на ніздрюватих бетонах (Ц:З=1:1) згідно з ДСТУ Б В.2.7-45:2010. Приклад 1 Розмелювали портландцементний клінкер з гіпсом в кількості 91 та 4 мас. %, відповідно, 2 протягом 20 хвилин до питомої поверхні 320 м /кг. З водою замішування ввели 5,0 мас. % алюмосилікатних відходів переробки кухонної солі (АсК). Результати випробувань наведені в таблиці. Приклади 2, 3, 4, 5 Зв'язуюче готували аналогічно прикладу 1 при інших співвідношеннях компонентів (див. табл.). Приклади 6, 7 Готували зв'язуюче аналогічно прикладу 1, використовуючи склад за найближчим аналогом (див. табл.). 20 Таблиця Склади зв'язуючих та результати їх випробувань Склад зв'язуючого, мас. % № пр. клінкер гіпс АсК електроліт ПК Запропоноване зв'язуюче 1 91,00 4,0 5,0 2 89,00 3,5 7,5 3 86,50 3,5 10,0 Позаграничні склади 4 94,00 3,5 2,5 5 81,50 3,5 15,0 Найближчий аналог 6 92,50 4,0 2,00 7 94,25 3,5 1,25 Границя міцності при стиску, МПа, через, діб Розплив Водоутримувальна Кратність В/Ц конусу, дрібнозернистий ніздрюватий здатність, % спучування мм бетон бетон* 2 7 28 2 7 28 0,36 0,36 0,36 200 210 215 97,8 98,0 98,6 2,69 2,71 2,75 37,6 45,5 62,7 0,81 1,91 2,27 38,2 46,4 63.1 0,93 1,95 2,32 40,1 49,6 67,6 0,97 2,02 2,69 0,36 0,36 190 220 96,2 98,1 2,67 2,76 32,0 43,9 47,7 0,54 1,76 2,17 30,2 39,2 43,9 0,94 1,55 1,79 1,50 0,36 1,00 0,36 300 290 94,3 94,1 2,12 2,23 36,5 44,5 62,0 33,8 38,8 57,8 ~ 0,76 1,02 0,61 0,98 * - (приклад 1-5 - сер = 650 кг/м3; приклад 6-7 - сер = 750 кг/м3) 25 30 35 40 Як видно з таблиці (приклади 1-3) зв'язуюче, що заявляється, характеризується високою рухливістю (РК=200-215 мм), водоутримувальною здатністю (97,8-98,6 %), в той час, як у складах за найближчим аналогом (приклад 6, 7) значення водоутримувальної здатності сумішей становить 94,1-94,3 %, що не задовольняє вимоги ДСТУ Б В.2.7-23-95. Міцність бетонів на основі зв'язуючого, що містить запропоновану у корисній моделі добавку, в усі терміни тверднення є вищою на 5-35 % порівняно із зв'язуючими за найближчим аналогом (приклад 6, 7). Так, використання максимальної кількості добавки у складі зв'язуючого (приклад 3) забезпечує одержання міцності дрібнозернистого бетону через 28 діб тверднення в нормальних умовах 67,6 МІІа, що перевищує міцність складів без алюмосилікатних відходів переробки кухонної солі на 9,03 %. При використанні запропонованого зв'язуючого в ніздрюватих бетонах (приклади 1-3), ніздрюватобетонні суміші характеризуються підвищеною газоутримувальною здатністю, про що свідчить зростання величини кратності спучування на 26,3 % порівняно із зв'язуючим за найближчим аналогом (приклад 6, 7). Так, використання максимальної кількості добавки у складі зв'язуючого (приклад 3) забезпечує одержання міцності ніздрюватого бетону вже через 2 доби тверднення в нормальних умовах 0,97 МПа, чого не спостерігається в складах за найближчим аналогом (приклад 6, 7), через 28 діб тверднення міцність зростає в 1,63 разу, відповідно. Зв'язуючі позаграничних складів (приклади 4, 5) характеризуються меншими значеннями водоутримувальної здатності, кратності спучування та міцності в усі терміни тверднення на 10-30 % порівняно зі складом на запропонованому зв'язуючому як в дрібнозернистому, так і в ніздрюватому бетонах. 2 UA 83228 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Зв'язуюче, що містить портландцементний клінкер, гіпс та додаток, яке відрізняється тим, що як додаток воно містить алюмосилікатні відходи переробки кухонної солі, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: алюмосилікатні відходи переробки кухонної солі 5,0-10,0 гіпс 3,5-4,0 портландцементний клінкер решта. Комп’ютерна верстка І. Скворцова 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 3