RU2368580C2 - Способ получения гипсоцементно-пуццоланового вяжущего - Google Patents
Способ получения гипсоцементно-пуццоланового вяжущего Download PDFInfo
- Publication number
- RU2368580C2 RU2368580C2 RU2007141113A RU2007141113A RU2368580C2 RU 2368580 C2 RU2368580 C2 RU 2368580C2 RU 2007141113 A RU2007141113 A RU 2007141113A RU 2007141113 A RU2007141113 A RU 2007141113A RU 2368580 C2 RU2368580 C2 RU 2368580C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- silica gel
- carbonate
- gypsum
- cement
- binder
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/14—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/0004—Compounds chosen for the nature of their cations
- C04B2103/0006—Alkali metal or inorganic ammonium compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/0004—Compounds chosen for the nature of their cations
- C04B2103/0006—Alkali metal or inorganic ammonium compounds
- C04B2103/0007—K
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/0068—Ingredients with a function or property not provided for elsewhere in C04B2103/00
- C04B2103/0088—Compounds chosen for their latent hydraulic characteristics, e.g. pozzuolanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/40—Surface-active agents, dispersants
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве вяжущих веществ на основе гипсовых вяжущих и портландцемента. Способ получения гипсоцементно-пуццоланового вяжущего включает гидроактивацию портландцемента в присутствии поверхностно-активного вещества ПАВ - лигносульфоната технического ЛСТ или суперпластификатора С-3, карбоната щелочного металла и воды в течение 2-8 минут в активаторе со скоростью вращения вала не менее 3000 об/мин, добавление в полученную смесь полуводного гипса и отработанного силикагеля - отхода газовой промышленности, предварительно измельченного до удельной поверхности не менее 6000 см2/г, и перемешивание до получения однородной массы, при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент - 6-22, полуводный гипс - 40-66, ПАВ - 0,05-0,25, карбонат щелочного металла - 0,05-0,2, указанный отработанный силикагель - 4-10, вода - остальное. В качестве карбоната щелочного металла применяют карбонат натрия или калия. Технический результат - повышение прочности и водостойкости вяжущего, утилизация отработанного силикагеля. 2 з.п. ф-лы, 3 табл.
Description
Изобретение относится к области промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве вяжущих веществ на основе гипсовых вяжущих и портландцемента.
Известен способ производства гипсоцементно-трепельного вяжущего, включающий помол полуводного гипса, портландцемента, кремнеземсодержащей минеральной добавки и сухого пластификатора, причем помолу подвергаются дополнительно портландцемент, полуводный гипс и дополнительно введенная известь [пат. 2070172, Кл. С04В 28/14, 1996].
Недостатком этого способа является сложность технологического процесса и большие энерогозатраты, поскольку помолу подвергаются все составляющие вяжущего, низкий коэффициент водостойкости.
Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является способ получения вяжущего, включающий гидратацию цемента и смешение его с гипсовым вяжущим, причем гидратацию цемента осуществляют при В/Ц=0,5-2 в течение 0,5-8 ч при 20-140°С [А.с. 647276, БИ № 6, 1979 г.]
Недостатком этого способа является невысокие прочностные показатели и низкий коэффициент водостойкости, который не позволяет отнести полученное вяжущее к гидравлическим. Кроме того, необходимо или поддерживать очень высокую температуру, или значительно удлинить процесс приготовления смеси.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение прочностных показателей гипсоцементно-пуццоланового вяжущего (ГЦПВ), увеличение коэффициента водостойкости, решение экологической проблемы - использование отработанного силикагеля, являющегося отходом в процессе осушки природного газа при подготовке к транспорту, превращение его во вторичные минеральные ресурсы при получении строительных материалов.
Сущность изобретения состоит в том, что осуществляют гидроактивацию портландцемента в присутствии поверхностно-активного вещества ПАВ - лигносульфоната технического ЛСТ или суперпластификатора С-3, карбоната щелочного металла и воды в течение 2-8 минут в смесителе-активаторе, внутри которого расположен приводной вал с перемешивающим диском со скоростью вращения вала не менее 3000 об/мин, добавляют в полученную смесь полуводный гипс и отработанный силикагель - отход газовой промышленности, предварительно измельченный до удельной поверхности не менее 6000 см2/г, и перемешивают до получения однородной массы, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
портландцемент | 6-22 |
полуводный гипс | 40-66 |
указанное ПАВ | 0,05-0,25 |
карбонат щелочного металла | 0,05-0,2 |
указанный отработанный силикагель | 4-10 |
вода | остальное. |
Полученную смесь используют для получения строительных изделий с возможным добавлением различных заполнителей.
Добавка отработанного силикагеля позволяет связать гидроксид кальция, выделяемый при взаимодействии цемента с водой, в труднорастворимое соединение силикат кальция и вывести его из состава жидкой фазы. Снижение количества СаО в жидкой фазе способствует тому, что вместо трехсульфатной формы (эттрингит) образуется моносульфатная форма, не создающая напряжения в структуре. В результате повышается стойкость вяжущего во влажных условиях и соответственно возрастает коэффициент водостойкости.
Поскольку взаимодействие силикагеля с гидроксидом кальция несколько растянуто во времени, а структура камня в присутствии полуводного гипса формируется очень быстро, то добавляется карбонат щелочного металла, который взаимодействует с гидроксидом кальция с первых минут смешения с образованием слаборастворимого карбоната кальция:
К2СО3+Са(ОН)2=СаСО3+2КОН
Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH
Это способствует повышению прочностных показателей и коэффициента водостойкости гипсоцементно-пуццоланового вяжущего.
Гидроактивацию портландцемента с добавкой суперпластификатора и карбоната щелочного металла производят в течение 2-8 минут в активаторе со скоростью вращения вала не менее 3000 об/мин. Такая скорость обеспечивает турбулизацию смеси, диспергацию цементных зерен, увеличение активных центров на их поверхности, ускоряет процесс взаимодействия цемента с водой. При скорости менее З000 об/мин не обеспечивается достаточная турбулизация смеси.
Данное время гидроактивации обусловлено тем, что при активации менее 2 минут уменьшается коэффициент водостойкости, а при активации более 8 минут происходит незначительное увеличение прочности образцов.
Пример конкретного выполнения по составу № 2
В активатор загружают 170 г (14%) портландцемента М600, 1,8 г (0,15%) суперпластификатора С-3, 1,8 г (0,15%) карбоната натрия, 300 мл (24,7%) воды и производят гидроактивацию в течение 5 минут при числе оборотов вала 3000 об/мин. При числе оборотов вала 3500 турбулизация более полная, но прочность образцов увеличивается незначительно, а затраты электроэнергии значительно возрастают. Смесь выгружают в смеситель, куда добавляют 660 г (54%) строительного гипса, 86 г (7%) отработанного силикагеля с удельной поверхностью 6000 см2/г и перемешивают до получения однородной массы три минуты. При уменьшении удельной поверхности силикагеля коэффициент водостойкости снижается, а при увеличении удельной поверхности свыше 6500-7000 см2/г наблюдается незначительное повышение прочности, что не оправдывает дополнительных расходов на измельчение. Смесь укладывают в формы-балочки 4×4×16 см, образцы испытывают в различные сроки твердения во влажных и сухих условиях.
Другие составы и их свойства указаны в табл.1 и 2.
Таким образом, нами предлагается новая рецептура ГЦПВ с использованием отработанного силикагеля, отличающаяся достаточной водостойкостью, что позволяет использовать бетоны на его основе не только в сухих, но и во влажных условиях.
Таблица 2 Свойства образцов на гипсоцементно-пуццолановых вяжущих |
||||
Составы | Предел прочности образцов при сжатии, МПа | Коэффициент водостойкости | ||
Через 2 часа | Через 28 суток | |||
влажных | сухих | |||
1 | 18 | 49,4 | 50,9 | 0,97 |
2 | 12 | 35,3 | 36,0 | 0,98 |
3 | 16 | 33,6 | 35,0 | 0,96 |
По прототипу | - | 10,9 | 19,1 | 0,57 |
Существенным преимуществом предложенной рецептуры является быстрый рост прочности, что позволяет освобождать изделия из формы через 2 часа без применения энергозатратной тепловой обработки.
Для обоснования экологической безопасности продуктов утилизации отработанного силикагеля проанализирована водная вытяжка образцов-балочек, изготовленных по предлагаемому способу получения ГЦПВ.
Результаты опытов приведены в таблице 3.
Таблица 3 Характеристика водной вытяжки образцов-балочек |
|||
Образец | рН | Органические вещества, мг/л | |
ГЦПВ | Отработанный силикагель | ||
Без силикагеля | 11,18 | нет | 10 |
1 | 8,40 | нет | |
2 | 7,87 | нет | |
3 | 7,93 | нет |
Из таблицы 3 видно, что рН водной вытяжки продукта утилизации отработанного силикагеля щелочная, а рН водной вытяжки продукта утилизации отработанного силикагеля входит в допустимый интервал от 6,5 до 8,5.
Экстракт водной вытяжки хлороформом по данным тонкослойной хромотографии в отличие от экстракта отработанного силикагеля, содержащего несколько веществ, пятен не дает. Это свидетельствует о надежном капсулировании загрязняющих веществ, не приводящем к трансформации их в окружающую среду, и тем самым о создании экологически чистого продукта утилизации.
Технические и экономические преимущества предлагаемого изобретения заключаются в расширении сырьевой базы. Реализацией предлагаемого способа решается серьезная экологическая проблема - утилизация отработанного силикагеля, являющегося крупнотоннажным производством газовой промышленности. До настоящего времени не найдено применения отработанного силикагеля и после разгрузки адсорберов он направляет на полигоны бытовых отходов на хранение, ухудшая экологическую обстановку. При использовании его в изделиях вредных выделений из них не наблюдается.
Claims (3)
1. Способ получения гипсоцементно-пуццоланового вяжущего, включающий гидроактивацию портландцемента в присутствии поверхностно-активного вещества ПАВ - лигносульфоната технического ЛСТ или суперпластификатора С-3, карбоната щелочного металла и воды в течение 2-8 мин в активаторе со скоростью вращения вала не менее 3000 об/мин, добавление в полученную смесь полуводного гипса и отработанного силикагеля - отхода газовой промышленности, предварительно измельченного до удельной поверхности не менее 6000 см2/г, и перемешивание до получения однородной массы, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
портландцемент 6-22
полуводный гипс 40-66
указанное ПАВ 0,05-0,25
карбонат щелочного металла 0,05-0,2
указанный отработанный силикагель 4-10
вода остальное.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве карбоната щелочного металла применяют карбонат натрия.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве карбоната щелочного металла применяют карбонат калия.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007141113A RU2368580C2 (ru) | 2007-11-06 | 2007-11-06 | Способ получения гипсоцементно-пуццоланового вяжущего |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007141113A RU2368580C2 (ru) | 2007-11-06 | 2007-11-06 | Способ получения гипсоцементно-пуццоланового вяжущего |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007141113A RU2007141113A (ru) | 2009-05-20 |
RU2368580C2 true RU2368580C2 (ru) | 2009-09-27 |
Family
ID=41021194
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007141113A RU2368580C2 (ru) | 2007-11-06 | 2007-11-06 | Способ получения гипсоцементно-пуццоланового вяжущего |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2368580C2 (ru) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2550630C1 (ru) * | 2014-04-14 | 2015-05-10 | Мухаметрахимов Рустем Хинифович | Способ приготовления гипсоцементно-пуццоланового вяжущего |
RU2551179C1 (ru) * | 2014-02-14 | 2015-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | Гипсоцементно-пуццолановая композиция |
RU2551176C1 (ru) * | 2014-04-14 | 2015-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | Способ приготовления гипсоцементно-пуццолановой смеси |
RU2552274C1 (ru) * | 2014-04-14 | 2015-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | Способ приготовления гипсоцементно-пуццолановой композиции |
RU2633016C1 (ru) * | 2016-07-20 | 2017-10-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Комплексная добавка для бетонной смеси |
RU2701406C1 (ru) * | 2017-10-19 | 2019-09-26 | ООО "Материалы и изделия гипсовые" | Гипсоцементно-кремнезёмистая композиция для фасадных изделий |
-
2007
- 2007-11-06 RU RU2007141113A patent/RU2368580C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2551179C1 (ru) * | 2014-02-14 | 2015-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | Гипсоцементно-пуццолановая композиция |
RU2550630C1 (ru) * | 2014-04-14 | 2015-05-10 | Мухаметрахимов Рустем Хинифович | Способ приготовления гипсоцементно-пуццоланового вяжущего |
RU2551176C1 (ru) * | 2014-04-14 | 2015-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | Способ приготовления гипсоцементно-пуццолановой смеси |
RU2552274C1 (ru) * | 2014-04-14 | 2015-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | Способ приготовления гипсоцементно-пуццолановой композиции |
RU2633016C1 (ru) * | 2016-07-20 | 2017-10-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Комплексная добавка для бетонной смеси |
RU2701406C1 (ru) * | 2017-10-19 | 2019-09-26 | ООО "Материалы и изделия гипсовые" | Гипсоцементно-кремнезёмистая композиция для фасадных изделий |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007141113A (ru) | 2009-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6040147B2 (ja) | 自己修復セメント系材料のための修復剤 | |
RU2368580C2 (ru) | Способ получения гипсоцементно-пуццоланового вяжущего | |
Magniont et al. | The benefits of incorporating glycerol carbonate into an innovative pozzolanic matrix | |
CN104230280B (zh) | 一种低收缩污泥陶粒碱激发全矿渣泡沫混凝土板及其制备方法 | |
Lorca et al. | Microconcrete with partial replacement of Portland cement by fly ash and hydrated lime addition | |
WO2008128287A1 (en) | Binding composition | |
RU2396235C1 (ru) | Сырьевая смесь | |
RU2408551C1 (ru) | Добавка для гипсовых вяжущих, сухих строительных смесей, растворов и бетонов на их основе | |
Cechova | The effect of linseed oil on the properties of lime-based restoration mortars | |
RU2355657C2 (ru) | Сырьевая смесь для получения зольных бетонов и способ ее приготовления (варианты) | |
Khudhair et al. | Review on chemical (organic) admixtures in the cementitious materials | |
Luo et al. | Performance of hydraulic lime by using carbide slag | |
RU2466108C2 (ru) | Вяжущее | |
RU2305087C1 (ru) | Смесь для пенобетона | |
WO2013079732A1 (es) | Procedimiento de fraguado aéreo para la obtención de piezas prefabricadas con matrices cementantes, matrices y piezas prefabricadas así obtenidas y utilización de las mismas | |
RU2330823C2 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления гипсобетона | |
US8475586B2 (en) | Structural composite having novel organic components and method of manufacture | |
RU2536535C1 (ru) | Бетонная смесь | |
RU2395469C1 (ru) | Минерально-щелочное вяжущее на основе габбро-диабаза | |
CN112851227A (zh) | 一种混凝土配方及制备工艺 | |
Darweesh et al. | Specific characteristics and microstructure of Portland cement pastes containing wheat straw ash (WSA) | |
RU2491258C2 (ru) | Смесь для автоклавного пенобетона | |
RU2410362C1 (ru) | Сырьевая смесь для получения газобетона неавтоклавного твердения | |
RU2284977C1 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления газобетона неавтоклавного твердения | |
RU2766326C1 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления бетона |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091107 |