В’яжуче

с С00С6 ДЛЯ СЛУЖІ ЬНОП) ПОЛЬЗОВАНИЯ ЭКЗ СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЄСПУБЛИН (SOS С ОЬ В Ilk ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГННТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21)- А615103/33 (22) 06.12.88 (71) Киевский инженерно-строительный институт (72) В.Д.Глуховский, Ж.В.Скурчинская, О.Н.Петропавловский, П.В.Кривенко, Ю.А.Сидоренко и Л.Е.Демьянова (53) 666.9^3(088.8} (56) Авторское свидетельство СССР № 1239990, кл. С 0^ В 7/14. Авторское свидетельство СССР К 1021670, кл. С Oh В, (5*0 ВЯЖУЩЕЕ (57) Изобретение относится к химии, а конкретно к илакощелочным В Я Ж У Щ И М , И может быть использовано в конструкциях, к которым предъявляются повышен ные требования при работе на растяжение (дорожные, аэродромные, гидротехнические и др. виды бетонов). С целью повышения трещиностойкости и прочности при растяжении вяжущее включает (мас.%) сульфатно-содовую смесь в пересчете на Na 2гSO + 1,8-6, цеолитовую породу 15-?5, ранупироэанный шлак остальное. Вяжущее имеет прочность при сжатии 70 МПа, предел прочности при растяжении 5,6-8,7 МПа, коэффициент трещиностойкости 1,61-1,Э6. 2 табл. * Изобретение относится к химии, го состава приводит к увеличению а именно к шлакощелочным вяжущим, щелочности среды затворения (увеличеи может быть использовано в промышние па 1,3-1,5 единицы рН) что обусленности строительных материалов в лавливает интенсификацию процесса конструкциях, к которым предъявляюттвердений с первых минут твердения. ся повышенные требования при работе При этом, цеолиты, обладая чрезвычайна растяжение (дорожные, аэродромные, но большой поверхностной энергией, гидротехнические и др. виды бетонов). вносят свой вклад в создание новых Цель изобретения - повышение прочусловий гидратации, результатом котоности при растяжении и трещиностойрой является формирование на их базе кости вяжущего. в присутствии Na2S(>4. дополнительных Процессы твердения вяжущего и фор- структурообразующих элементов из номирования фазового состава новообравообразований, по структуре аналогичзований и структуры искусственного 'ных природному минералу нозезну камня обусловлены особенностями ком[Na 2 O Al 2 O 3 '2SiOj> 2Na 2 SC4, содержапонентного состава вяжущего, т.е. ком- щему в качестве клатратной составляюпозиционного состава щелочного сульщей не Н 2 0, a Na2S04-. B связи с тем, фатсодержащего компонента. что объем пустот, доступных для молекул воды, достигает в цеолитах полоПо данным физико-химического анавины объема, количество Na 2 S0 4 , свялиза присутствие в составе вяжущих зующегося в составе водонерастворикомпозиций цеолитовых пород указанно 1692100 мьіл новообразований t составляет i-\l% в зависимости от содержания цеолита в вяжущей композиции, которое изменяется з гоерепзх )5~2$%< Наличие в составе продуктов тзеодения в значительных количествах цеолита-нозеана приводит к увеличению стабильности затвердевшего камня, а особенности -его кристаллического строения (трехмерный каркас) - к росту его прочности при растяжении. Кроме того, присутствие в составе до 15-25% кристаллической фаз-*! цеолмтового состава существенно увеличивает трещиностойкость искусственного камня. При этом следует указать, что вещественный состав вяжущей композиции обеспечивает возможность регулирования жизнеспособности бетонов на его основе, что особенно важно для монолитного строительства, при возведении дорог, аэродромных покрытий и т.д. В качестве шлакового компонента 25 вяжущей системы используют гранулированные шлаки доменного и сталеплавильного производства, шлаки цветной метзлпургии ферросппавного производства, эяектротермофосфорные шлакиt В качестве сульфатно-содовой смеси используют супьфат и карбонат нат^ рия или отходы промышленных производств их содержащие, в которых соотношение Na2SO4.: Na 2 CO 3 * (30-99,5): = 35 :(70-0,5). В качестве цеолитовой породы используют анальцимо-клиноптилолитовые или клиноплилолитовые породы состава (К 2 5 М а а 5 Са)0-А1 2 О 3 *(4-10) SiO2- 2Н г 0, Технология приготовления предлагаемой вяжущей композиции и изделии на ее основе не отличается от известных технологий производства шлакощелочных вяжущих и бетонов. 45 С целью подтверждения преимуществ предполагаемого изобретения проведены сравнительные испытания предлагаемого вяжушего и вяжущего по прототипу. Химический состав гранулированных шпа- 50 ков приведен а табл. 1. В качестве сульфатно-содового компонента использовали сульфат натрия, кэрбонзт натрия} содосупьфатную смесь завода) состава, м а с Д : Na2 SO4 7 0 , 5 , NajCO, 2 ^ , 6 9 , NaOH 3, А1^0 3 1,6, SiO 2 0,1 , Fe 2 O 3 0 , 0 1 . З качестве цеолитовой породы и с пользовали аналоцимоклиноптилолитовую породу состава (Х 2 , N a 2 , С а ) 0 - А 1 2 0 э * f4SiO 2 - 2H 2 O, клиноптилолитовые п о роды состава ( К 2 , N a 2 , Са)О-А1 2 О 3 ^ f6siO 2 2Н2О и состава ( К 2 , Па2, Са)- О* чА1 2 О 3 .1О SiO2- 2H2O с содержанием цеолита 70%. Технологический процесс получения вяжущего включал совместный помол шлака и цеолитовой породы до удельной 2 поверхности 320 м / к г и затеорение продукта помола раствором сульфатносодовой смеси с плотностью 1100э 1150 к г / м . Активность вяжущего определили в соответствии с требованиями ГОСТ 310. 4-81 и ОСТ 67-11-84. Испытания на трещиностойкость проводили на образцах-призмах 7х7х х22,8 см на стандартном заполнителе. Коэффициент трещиностойкости определяли по формуле где Кт - коэффициент трещиностойкости» £ п р ~ предельная растяжимость, - относительная деформация усадки. Результаты физико-механических испытаний приведены в табл. 2. Технические преимущества предлагаемого вяжущего подтверждаются значительным повышением трещиностойкости и прочности при растяжении,при сохранении высоких физико-механических характеристик вяжущего по прототипу. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Вяжущее, включающее гранулированный шлак и сульфатно-содовый щелочной компонент, о т л и ч а ю щ е е с я тек, что, с целью повышения прочности при растяжении и трещиностойкости, оно в качестае щелочного компонента содержит сульфатно-содовую смесь с соотношением (мас.%) Na2SO4-:Na2CO3 = 55 = ( 33 ~99»Я:(70-0,Ь) и дополнительно (ТУ 113-103-29-13-83) состава, насЛ: цеолитовую породу состава (К2, Na, Na z SO 4 *3G, Na 2 CO 3 50, NaCl U , Са) О'А1 2 О Э (4-10)SiO2'2Н2О при слеNaOH 6, сульфатно-содовую смесь (отдующем соотношении компонентов, ход Каменец-Уральского алюмчниевого мзс.%: С - . » • 1692100 Сульфатно-содовая смесь Цеолитовая порода Гранулированный шлак 3-12 "5-25 Остальное Т а б л и ц а т~ Шлак 1 Содержание основных оксидов , мае Л А1 2 О 3 SiO 2 MgO СаО FeO+ МпО sos т 1 Р О Электротермофосфорный Ваграночный гомельский 5,3 3,0 *5 2, 17 о, ^7 2, 1 ^6 .8 35 о, ^7 k ,о 1 38, 3 10,6 31 ,5 ц9 0 11, з 5 ,о 11,5 18 ,3 7 ,7 17, 7 ост. Осталь ное 0,57 Остальное 'Никелевый режский 5 Т а .Ь л и ц а Состав Активность вяжущего после ТВО, МПа Состав вяжущего, мас.% • 1 Коэффициент трещиностойкости 3 k 12 72, 5 45 ,0 6,0 1,68 20 50 ,0 6,9 1,72 ^^,0 5,95 1,65, 70,0 87 , 1,96 2 Доменный запорожский шлак Цеолитовая порода состава (К2, Na 2 , Са)О А13О3^ s4SiO • 2Н„О 2 Прочность при растяжении, МПа 5 63 2 Сульфатно-содовая смесь с соотношением Na 2 S(H: : Na 2 C0 3 = 9 9 , 5 : 0 , 5 Доменный запорожский шлак Цеолитовая порода состава ( К 2 , N a 2 , Са) О.А12ОЭ4: : Na2CO3 = 9 9 , 5 : 0 , 5 Цеолитовая порода состава ( К 2 , N a 2 , Са) 0-А1 2 0 3 * >4SiO 2 -2H 2 0 Электротермофосфорный шлак Сульфатно-содовая смесь с соотношением Na2SC$! : Na2CO3 - 9 9 , 5 : 0 , 5 Цеолитовая порода состава ( К 2 , N a 2 , Са) О-А12О3 6SiO 2 . 2H 2 0 Электротермофосфорный шлак Содосульфатная смесь "Чирчик 11 Цеолитовая порода состава (К,, Na,, Са) О-А1 3 0* Электротермофосфорный шлак Содосульфатная смесь "Чирчик" Цеолитовая порода состава (Кг, Na2', Са) О'А! 2 О 3 * 403i »4SiO 2 -2H 2 O Ваграночный шлак Содосульфатно-содовая (К 2 , N a 2 , Са) 0*А1 2 Су 110 SiO 2 *2H 2 O 23 2» * 25 72,5 7,5 52,0 7,2 1,66 *9,6 7,1 1,62 6,75 1,60 20 63* смесь "Каменец-Уральск" Цеолитовая порода состава 22 12 25 Ваграночный шлак 82 Сульфатно-содовая смесь "Каменец-Уральск" 3*»1,1 Цеолитовая порода состава ( К 2 , Na 2 , Са) (ЬА12О3У