Спосіб отримання мінеральної в’яжучої суміші

Реферат: Спосіб отримання мінеральної в'яжучої суміші для використання у будівельних розчинах та бетонах включає змішування портландцементу, дисперсного мінерального наповнювача. Як наповнювач використовують гранітний аспіраційний пил, отриманий пиловловлювальними (аспіраційними) системами на каменепереробних підприємствах, та пластифікуючу добавку. UA 120561 U (54) СПОСІБ ОТРИМАННЯ МІНЕРАЛЬНОЇ В'ЯЖУЧОЇ СУМІШІ UA 120561 U UA 120561 U 5 10 15 20 25 Корисна модель належить до промисловості будівельних матеріалів і може бути використана для отримання цементних в'яжучих сумішей, будівельних розчинів, низькомарочних бетонів і виробів на їх основі. Відомий спосіб отримання сухої в'яжучої суміші (Патент РФ № 2091343 МПК С04В7/28 1997 p.), що має наступне співвідношення компонентів, % (мас.): зола-винесення 20-40, цемент 10, гіпс 3, золошлакові відходи із золовідвалів 40-60, вапно 5, добавка, що підвищує термін зберігання сухої суміші. Недоліком даної будівельної суміші є невисокі міцнісні показники матеріалу. Відомий спосіб отримання в'яжучої суміші, що містить золу-винесення і вапно, сірчанокислий нагрій (авт. Св. СРСР N490763, С04В 7/24, 1975, БІ 41). Недоліком даного складу є також невисока міцність суміші. Найбільш близьким до запропонованого є спосіб отримання цементу для будівельних розчинів (ДСТУ Б.В.2.7-124-2004), який виробляється на основі портландцементного клінкеру та мінеральних добавок і призначається для будівельних розчинів, що застосовуються при проведенні мурувальних, облицювальних і штукатурних робіт, а також може використовуватись для виготовлення неармованих низькомарочних бетонів (марок 150 і нижче), морозостійкість яких не регламентується. Основним недоліком цього способу є підвищені енергозатрати на помел цементу, при цьому міцнісні властивості не покращуються. Задачею корисної моделі є усунення вказаних недоліків, підвищення міцності при зменшення питомих витрат енергії на виготовлення. Поставлена задача вирішується тим, що у способі отримання мінеральної в'яжучої суміші для використання у будівельних розчинах та бетонах, що включає змішування портландцементу, дисперсного мінерального наповнювача, згідно з корисною моделлю, як наповнювач використовують гранітний аспіраційний пил, отриманий пиловловлювальними (аспіраційними) системами на каменепереробних підприємствах, та пластифікуючу добавку, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: портландцемент 50…70 пластифікуюча добавка (від маси цемента) 0,3…1 гранітний аспіраційний пил решта. Гранітний аспіраційний пил отримують на каменепереробних підприємствах пиловловлювальними (аспіраційними) системами при переробці граніту. Хімічний склад та його фізичні характеристики наведені в табл. 1, 2. 30 Таблиця 1 Хімічний склад аспіраційного пилу Назва показника Оксид кальцію Оксид кремнію Оксид алюмінію Оксид заліза (III) Оксид заліза (II) Оксид магнію Втрати при прожарюванні Позначення СаО SiO2 Аl2О3 Fe2O3 FeO MgO ВПП 1 Кількість, % 0…5 65…80 10…15 0…3 0…3 0…3 0…1 UA 120561 U Таблиця 2 Фізичні характеристики аспіраційного пилу № з/п 1 2 3 4 5 6 5 10 15 Характеристики 2 Питома поверхня, м /кг 3 Насипна густина, кг/м Зерновий склад, % до 20 мкм 20…40 мкм 40…80 мкм 80…160 мкм 0,16…0,315 мм Вміст глинистих частинок, % Вологість, % Наявність водорозчинних домішок, % Величина 200…400 820…970 15…20 20…35 30…45 5…15 0…5 0,2…0,5 0,1…0,5 відсутні Для забезпечення водоредукуючого ефекту в суміш можливе введення різних пластифікуючих добавок. Пил вводиться в суміш до 50 % за масою з урахуванням необхідних міцнісних показників суміші і речовинного складу використовуваного цементу. Механічне змішування портландцементу, аспіраційного пилу та пластифікатора може виконуватися в змішувачах примусової дії до досягнення повної гомогенізації. Отримані суміші випробовують згідно ДСТУ Б.В.2.7-124-2004. В'яжуча суміш, по заявленому способу характеризується міцністю при стиску у віці 28 діб 20…35 MПa, що відповідає вимогам, які ставляться перед цементами для будівельних розчинів, причому внаслідок використання дисперсного пилу за заявленим способом, суттєво зменшуються енергоємність виробництва пропонованого в'яжучого. Були проведені дослідження в'яжучих сумішей М350, М300 та М200 при використанні ПЦ-1, виробництва ПАТ "Волинь-цемент" з наступним мінералогічним складом клінкеру C 3S - 57,10 %, C2S - 21,27 %, С3А - 6,87 %, C4AF - 12,19 %. У якості наповнювача був використаний гранітний пил ТзОВ "ККНК Технобуд", хімічний склад вихідних матеріалів наведений в табл. 3 Таблиця 3 Хімічний склад вихідних матеріалів Назва матеріалу Клінкер Гранітний пил 20 в.п.п. 0,6 SiO2 21,80 72,9 Аl2О3 5,32 13,6 Вміст оксидів, % Fe2O3 СаО MgO 4,11 66,80 0,95 0,98 1,3 0,45 SO3 0,63 K2О 0,54 5,2 N2O 0,42 3,9 Для забезпечення водоредукуючого ефекту в суміш введений суперпластифікатор СП-1 виробництва ВАТ "Поліпласт". Склад в'яжучих сумішей на основі гранітного аспіраційного пилу, мас. %: в'яжуча суміш М 350 ПЦ-І-500 70 гранітний аспіраційний пил 2 (Sпит=280….350 м /кг) 29,5 пластифікуюча добавка (СП-1) 0,5 в'яжуча суміш М 300 ПЦ-І-500 60 гранітний аспіраційний пил 2 (Sпил=280….350 м /кг) 39,5 пластифікуюча добавка (СП-1) 0,5 в'яжуча суміш М 200 ПЦ-І-500 50 гранітний аспіраційний пил 2 (Sпил=280…350 м /кг) 49,7 пластифікуюча добавка (СП-1) 0,3. 2 UA 120561 U Результати проведених випробувань в'яжучих сумішей наведені в табл. 4…6. Таблиця 4 Результати досліджень в'яжучих сумішей М 350 № з/п 1 2 3 4 5 6 7 Середні показники Згідно з ДСТУ Фактичні Б В.2.7-124-2004 значення Назва показника Терміни тужавлення: початок, хв. кінець год. Ознаки хибного тужавлення Нормальна густота цементного тіста, % Міцність при стиску у віці 7 Міцність при стиску у віці 28 діб, МПа: 2 Питома поверхня по Блейну, м /кг, Тонкість помелу, прохід крізь ситі № 008, % > 60 17 > 35 > 280 > 88 170 4 немає 28,8 21,2 37,4 340 97 Таблиця 5 Результати досліджень в'яжучих сумішей М 300 № з/п 1 2 3 4 5 6 7 Середні показники Згідно з ДСТУ Б Фактичні В.2.7-124-2004 значення Назва показника Терміни тужавлення: початок, хв кінець год. Ознаки хибного тужавлення Нормальна густота цементного тіста, % Міцність при стиску у віці 7 Міцність при стиску у віці 28 діб, МПа: 2 Питома поверхня по Блейну, м /кг, Тонкість помелу, прохід крізь ситі № 008, % > 60 15 > 30 > 280 > 88 170 4 Немає 29,0 18,8 33,4 320 97 Таблиця 6 Результати досліджень в'яжучих сумішей М 200 № з/п 1 2 3 5 6 7 Середні показники Згідно з ДСТУ Фактичні Б В.2.7-124-2004 значення Назва показника Терміни тужавлення: початок, хв. кінець год. Ознаки хибного тужавлення Нормальна густота цементного тіста, % Міцність при стиску у віці 28 діб, МПа: 2 Питома поверхня по Блейну, м /кг, Тонкість помелу, прохід крізь ситі № 008, % > 60 20 > 280 > 88 170 4 немає 29,3 26,1 305 98 5 10 Спосіб, що пропонується, у порівнянні з відомими, передбачає використання мінеральної добавки, що являє собою дешеві відходи промисловості, за рахунок цього досягається зменшення вартості в'яжучого, енергозатрат, утилізації відходів, зниженні викидів СО2 в атмосферу, а також отримання нових, готових до використання видів в'яжучих сумішей з мінеральними добавками при забезпеченні міцнісних характеристик. 3 UA 120561 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Спосіб отримання мінеральної в'яжучої суміші для використання у будівельних розчинах та бетонах, що включає змішування портландцементу, дисперсного мінерального наповнювача, який відрізняється тим, що як наповнювач використовують гранітний аспіраційний пил, отриманий пиловловлювальними (аспіраційними) системами на каменепереробних підприємствах, та пластифікуючу добавку, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: портландцемент 50…70 пластифікуюча добавка (від 0,3…1 маси цем.) гранітний аспіраційний пил решта. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4