В’яжуче для штучних стінових матеріалів

Реферат: В'яжуче для штучних стінових матеріалів містить низькокальцієву золу та гідроксид кальцію, та додатково містить активуючий розчин сірчанокислого натрію та карбонату натрію. UA 85485 U (54) В'ЯЖУЧЕ ДЛЯ ШТУЧНИХ СТІНОВИХ МАТЕРІАЛІВ UA 85485 U UA 85485 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Корисна модель належить до будівельних матеріалів, а саме до в'яжучих на основі паливних зол і шлаків, та може бути використана при виробництві штучних стінових матеріалів. Відоме в'яжуче, яке містить паливні золи з вмістом СаО від 3 до 5 мас. % та добавки - солі соляної кислоти кількістю 1-10 мас. % від маси золи [1]. Недоліком цього в'яжучого є низька водостійкість композицій на їх основі. Найбільш близьким до запропонованого складу в'яжучого є в'яжуче, що містить низькокальцієву золу, рідке скло та гідроксид кальцію при наступному співвідношенні компонентів, мас. % [2]: рідке скло 13,0-25,8 гідроксид кальцію 8,3-33,2 зола виносу 41,0-78,7. В'яжуче готується змішуванням золи з гідроксидом кальцію у вказаних співвідношеннях до однорідної суміші з наступним додаванням необхідної кількості рідкого скла з модулем 2 та 3 густиною 1300 кг/м . В'яжуче твердіє при тепловологій обробці (за режимом 2 години витримування після формування, 4 години підвищення температури у пропарювальній камері до 95 °C, 8 годин ізотермічне витримування та 2 години - зниження температури до 20 °C), при його зберіганні у воді при температурі 20 °C, при зберіганні у повітряних умовах при температурі 20 °C. Недоліком вказаного в'яжучого є короткі строки тужавіння та низька міцність в'яжучого при твердінні у нормальних та повітряних умовах. В'яжуче характеризується показником строку початку тужавіння 12-25 хвилин та показником строку кінця тужавіння 36-68 хвилин. Це обумовлене коагуляцією рідкого скла у композиції, що включає гідроксид кальцію та суттєво ускладнює технологію виробництва виробів на основі вказаного в'яжучого. Низький рівень міцності вказаного в'яжучого при його твердінні у нормальних умовах, в межах 20,8-30,9 МПа, та в межах 16,8-21,2 МПа при його твердінні у повітряних умовах у порівнянні з міцністю в'яжучого, яке тверділо при тепловологій обробці (в межах 26,5-44,5 МПа) є наслідком швидкої коагуляції в'яжучої системи. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення складу в'яжучого на основі паливних зол з метою збільшення строків початку тужавіння, збільшення міцності в'яжучого при його твердінні у нормальних та повітряних умовах та при тепловологій обробці. Поставлена задача вирішується тим, що запропонований склад в'яжучого на основі паливних зол містить як компонент, що активує гідравлічну активність складових паливної золи, суміш розчинів сірчанокислого натрію та карбонату натрію у співвідношенні 60 та 40 мас. %. Запропонований склад активуючого гідравлічну активність розчину, на відміну від прототипу, дозволяє реалізувати не тільки лужний механізм активації скловидної алюмосилікатної маси золи, а і сульфатний механізм активації. Додатково, запропонований активуючий розчин є стабільним у системах, що містять гідроксид кальцію та не коагулює з утворенням високодисперсних продуктів, які можуть зневоднювати суміш в'яжучого у процесі його структуроутворення. Поставлена задача вирішується тим, що в'яжуче містить низькокальцієву золу, гідроксид кальцію та, згідно з корисною моделлю, додатково містить активуючий розчин сірчанокислого натрію та карбонату натрію у співвідношенні 60 та 40 мас. %, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: паливна зола 43,0-79,7 гідроксид кальцію 8,3-33,2 активуючий розчин 12,0-23,8. Для виготовлення суміші використовували такі матеріали: 2 паливна зола Ладижинської ТЕС з питомою поверхнею 3500 см /г (табл. 1); вапно гідратне за ДСТУ Б В.2.7-90; 3 розчин сірчанокислого натрію густиною 1180 кг/м , концентрацією 19,4 г на 100 г розчину; 3 розчин карбонату натрію густиною 1160 кг/м , концентрацією 15,1 г на 100 г розчину. Активуючий розчин готували змішуванням вказаних розчинів сірчанокислого натрію та карбонату натрію у співвідношенні 60 та 40 мас. % відповідно. Таблиця 1 SiO2 50,94 ТіО2 0,94 Аl2О3 24,56 Fe2O3 13,25 Вміст оксидів, мас. % MgO CaO Na2O 1,98 2,86 0,69 1 K2O 2,69 SO3 0,45 в.п.п. 1,64 UA 85485 U 5 10 В'яжуче готувалося змішуванням золи з гідроксидом кальцію у вказаних співвідношеннях до однорідної суміші з наступним додаванням необхідної кількості активуючого розчину. З отриманої суміші формували зразки розміром 4040160 мм. Строки тужавіння в'яжучого та його фізико-механічні характеристики визначали у відповідності з ГОСТ 310.1-310.4. Виготовлені зразки тверділи при тепловологій обробці (за режимом 2 години витримування після формування, 4 години підвищення температури у пропарювальній камері до 95 °C, 8 годин ізотермічне витримування та 2 години - зниження температури до 20 °C), при його зберіганні у воді при температурі 25 °C, та при зберіганні у повітряних умовах при температурі 20 °C. Склади в'яжучого та результати його випробування наведені в таблиці 2. Таблиця 2 склад Компоненти в'яжучого Кількість, мас. % Строки тужавіння, хвилин початок кінець 1 1 2 3 4 5 6 7 15 20 25 Міцність при стиску, МПа, при твердінні твердінні після пропарювання 6 2 3 4 5 паливна зола 43,0 гідроксид кальцію 33,2 60 195 45,8 активуючий розчин 23,8 паливна зола 61,4 гідроксид кальцію 22,4 71 254 40,7 активуючий розчин 17,9 паливна зола 79,7 гідроксид кальцію 8,3 78 279 34,5 активуючий розчин 12,0 Склади, що виходять за межі запропонованого паливна зола 36,0 гідроксид кальцію 34,4 40 165 34,7 активуючий розчин 29,6 паливна зола 84,0 гідроксид кальцію 5,0 97 289 30,1 активуючий розчин 11,0 Прототип паливна зола 41,0 рідке скло 25,8 12 36 33,6 гідроксид кальцію 33,2 паливна зола 78,7 рідке скло 13,0 25 68 26,5 гідроксид кальцію 8,3 після 28 У воді 7 діб на повітрі 8 39,8 34,3 36,9 33,2 30,1 27,8 31,6 29,7 28,7 26,4 30,9 17,4 20,8 16,8 Наведені дані показують, що у порівнянні з відомим технічним рішенням [2] дослідні зразки характеризуються початком строку тужавіння в межах 60-78 хвилин, кінцем строку тужавіння в межах 165-279 хвилин. Цей показник відповідає вимогам щодо набілиш розповсюдженого в'яжучого - цементу загальнобудівельного призначення (ДСТУ Б В.2.7-46), а саме початок тужавіння не раніше 45 хвилин, кінець тужавіння не пізніше 10 годин. Міцність в'яжучого після тепловологої обробки складає 34,5…45,8 МПа, при твердінні у воді протягом 28 діб - 30,1…39,8 МПа, при твердінні у повітряних умовах - 27,8….34,3 МПа. Вказані показники перевищують аналогічні показники в'яжучого за прототипом, що є наслідком відсутності процесу коагуляції рідкого скла, одного з компонентів складу в'яжучого за прототипом, у присутності гідроксиду кальцію. Процес коагуляції призводить до утворення гелю кремнезему, який сорбує воду розчину, зневоднює структуру в'яжучого та сповільнює дифузійні процеси у композиції, що твердіє. Відсутність рідкого скла у технічному рішенні, що пропонується, дозволяє суттєво збільшити терміні тужавіння в'яжучого, підвищити його міцність як при пропарюванні, так і при його твердінні у воді та на повітрі. 2 UA 85485 U 1. Авторське свідоцтво СРСР № 305146, кл. С04В 7/20, бюл. № 8, 14.07.1971. 2. Патент України № 4396, С04В 28/26, бюл. № 6, 27.12.1994. 5 10 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ В'яжуче для штучних стінових матеріалів, що містить низькокальцієву золу та гідроксид кальцію, яке відрізняється тим, що додатково містить активуючий розчин сірчанокислого натрію та карбонату натрію у співвідношенні 60 та 40 мас. %, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: паливна зола 43,0-79,7 гідроксид кальцію 8,3-33,2 активуючий розчин 12,0-23,8. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 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