RU2469968C1 - Сырьевая смесь для синтеза сульфатированного цемента - Google Patents
Сырьевая смесь для синтеза сульфатированного цемента Download PDFInfo
- Publication number
- RU2469968C1 RU2469968C1 RU2011123193/03A RU2011123193A RU2469968C1 RU 2469968 C1 RU2469968 C1 RU 2469968C1 RU 2011123193/03 A RU2011123193/03 A RU 2011123193/03A RU 2011123193 A RU2011123193 A RU 2011123193A RU 2469968 C1 RU2469968 C1 RU 2469968C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cement
- synthesis
- limestone
- clay
- phosphogypsum
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
Изобретение относится к составу сырьевой смеси для синтеза сульфатированного цемента и может найти применение в промышленности строительных материалов. Технический результат - снижение энергоемкости, повышение прочности цемента. Сырьевая смесь для синтеза сульфатированного цемента, содержащая известняк, глинистый и сульфатный компоненты, в качестве сульфатного компонента содержит гидратный шлам, включающий, мас.% СаО 24,8-25,2, SiO2 0,38-0,43, Аl2О3 4,8-4,9, Fе2О3 8,7-8,9, SO3 33,5-34,1, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: известняк 54,8-70,8, глинистый компонент 16,5-25,2, указанный гидратный шлам 4,0-28,7. 3 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к области производства цемента и может быть использовано в промышленности строительных материалов.
Известна сырьевая смесь для приготовления портландцемента, состоящая из известняка и глины (Тейлор, X. Химия цемента / Х.Тейлор. Пер с англ. - М.: Мир, 1996. - 560 с) [1]. Для ускорения клинкерообразования цементов на основе известной сырьевой смеси используют природный гипс, положительное влияние которого на процессы клинкерообразования сводится к взаимодействию сульфата кальция с имеющимися в сырьевой смеси примесями Na2O и KiO. При этом образуются легкоплавкие и летучие сульфаты щелочных элементов, способствующие образованию маловязкой жидкой фазы при более низких температурах и превращению сульфата кальция в эффективный плавень, способствующий ускоренному образованию клинкерных минералов. Недостатком введения природного гипса в портландцемент при его синтезе является стабилизация свободной извести и белита, являющаяся причиной торможения или даже отсутствия образования алита в продуктах обжига.
Известна сырьевая смесь для синтеза сульфосиликатного цемента, содержащая глину, известняк и фосфогипс (Атакузиев, Т.А. Сульфоминеральные цементы на основе фосфогипса / Т.А.Атакузиев, Ф.М.Мирзоев. - Т.: Из-во «ФАН», 1979. - 152 с.) [2]. Синтезируемый на основе известной сырьевой смеси цемент относится к малоэнергоемким, т.к. синтезируется при температуре до 1350°С. Данный цемент обладает повышенной сульфатостойкостью и скоростью твердения, но низкой прочностью, составляющей в среднем 20-30 МПа. Для повышения прочности получаемого цемента авторы использовали дорогие и дефицитные бокситы вместо глины, однако достичь существенного повышения прочности цемента им не удалось.
Известно применение низкоалюминатных сырьевых материалов для синтеза сульфосиликатного цемента (Сычева Л.И. Получение и свойства сульфатсодержащих цементов на основе низкоалюминатных сырьевых материалов / Л.И.Сычева, Д.В.Бакеев // Цемент и его применение, 2009. №6, с.117-120) [3]. Известная сырьевая смесь содержит известняк, фосфогипс, глину или золу уноса. За счет высокого содержания в клинкере цемента сульфат иона синтезируемый цемент является сульфатостойким и быстротвердеющим. Прочность цемента в 28 суточном возрасте при Sn=1 достигает 70 МПа. Используемая для приготовления данного цемента сырьевая смесь содержит в качестве сульфатирующего агента фосфогипс, который в своем составе содержит значительное количество фосфатов в растворимом состоянии. Фосфаты, попадая в клинкер цемента, являются причиной замедленного схватывания и набора прочности цемента. Кроме СаО и SO3 в составе фосфогипса не содержится в достаточном количестве иных, полезных для синтеза цемента, оксидов. Имеет значение и то, что не во всех регионах имеются запасы фосфогипса, достаточные для производства цемента в промышленных масштабах.
Задача настоящего изобретения заключается в разработке сырьевой смеси для синтеза малоэнергоемкого, высокопрочного и сульфатостойкого цемента. Для решения поставленной задачи сырьевая смесь содержит известняк, глинистый и сульфатный компоненты, при этом в качестве сульфатного компонента смесь содержит гидратный шлам, включающий, мас. % СаО - 24,8…25,2, SiO2 - 0,38…0,43, Аl2О3 - 4,8…4,9, Fе2О3 8,7…8,9, SO3 - 33,5…34,1, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Известняк - 54,8-70,8;
Глинистый компонент - 16,5-25,2;
Гидратный шлам - 4,0-28,7.
Сущность заявленного изобретения заключается в вовлечении в производство цемента сульфатсодержащих отходов промышленного производства, в составе которых помимо сульфата содержатся иные, полезные для производства цемента, оксиды, в частности оксиды алюминия и железа, и совсем не содержится фосфатов, которые могут отрицательно влиять на сроки схватывания и твердения цемента. Полезные для технологии цемента оксиды Аl2O3 и Fе2О3 учитываются при расчете сырьевой смеси и способствуют повышению прочности сульфатированных цементов на основе такой сырьевой смеси. Комплексное воздействие полезных оксидов и отсутствие фосфатов в сырьевой смеси позволяет получить цемент с высокими механическими свойствами и хорошей кинетикой твердения. При максимальном содержании в сырьевой смеси известняка и минимальном содержании гидратного шлама смесь шихтуется на получение в цементе минимального количества сульфатированных минералов, только сульфоалюмината кальция С4А3СS, при этом по содержанию сульфатов цемент удовлетворяет требованиям действующих нормативных документов, а модульные характеристики цемента составляют Кн=1. Сн=0. При минимальном содержании в сырьевой смеси известняка и максимальном содержании гидратного шлама смесь шихтуется на получение в цементе максимального количества сульфатированных минералов, а модульные характеристики цемента составляют Кн=1. Сн=1. При этом цемент по содержанию сульфатов не отвечает требованиям действующих нормативных документов, но является высокопрочным, быстротвердеющим и сульфатостойким.
ПРИМЕР.
Для приготовления сульфатированного цемента использовались компоненты, химический состав которых приведен в табл.1.
Сырьевая смесь для приготовления цемента с модульными характеристиками: Кн=1, Сн=1 на основе гидратного шлама имела в своем составе, мас.%:
Известняк - 54,8;
Глина - 25,2;
Гидратный шлам - 28,7.
Сырьевая смесь для приготовления цемента с модульными характеристиками: Кн=1, Сн=1 на основе фосфогипса имела в своем составе, мас.%:
Известняк - 59,2;
Глина - 20,1;
Фосфогипс - 20,7.
Сырьевая смесь для приготовления цемента с модульными характеристиками: Кн=1, Сн=0 на основе гидратного шлама имела в своем составе, мас.%:
Известняк - 70,8;
Глина - 16,5;
Гидратный шлам - 4,0.
Сырьевая смесь для приготовления цемента с модульными характеристиками: Кн=1, Сн=0 на основе фосфогипса имела в своем составе, мас.%:
Известняк - 71,4;
Глина - 25,6;
Фосфогипс - 3.
В качестве гидратного шлама использовались отходы (осадки) от реагентной очистки сточных вод. Сырьевые смеси для приготовления цементов гомогенизировались путем совместного помола, прессовались при усилии прессования 200 МПа и подвергались обжигу при температуре 1300°С. Полученный подобным образом клинкер измельчался до остатка на сите №008 не более 15% и у них определялись физико-механические свойства. Результаты определения физико-механических свойств цементов представлены в табл.2 и табл.3.
Результаты испытаний свидетельствуют, что цемент на основе гидратного шлама имеет меньшие сроки схватывания и ускоренный набор прочности, чем цемент на основе фосфогипса. Прочностные свойства цемента, синтезированного из сырьевой смеси с гидратным шламом выше, чем у цемента на основе фосфогипса, приблизительно на 10%.
Сырьевая смесь для синтеза сульфатированного цемента
Таблица 1 | ||||||||
Химический состав сырьевой смеси и клинкера, мас.% | ||||||||
Компонент | СаО | SiO2 | Al2O3 | Fе2О3 | SO3 | P2O5 | Δmпрк | Сумма |
Известняк | 56,35 | 0,041 | 0,064 | 0,038 | 0,01 | 0,014 | 42,8 | 99,4 |
Глина | 1,21 | 50,7 | 20,9 | 12,8 | 1,4 | 0,17 | 12,5 | 99,68 |
Гидратный шлам | 24,82 | 0,38 | 4,82 | 8,74 | 33,57 | 0 | 27,14 | 99,47 |
Фосфогипс | 31,6 | 0,87 | 0,02 | 1,22 | 44,8 | 1,32 | 20,1 | 99,93 |
Клинкер на основе гидратного шлама | 52,37 | 17,93 | 8,85 | 7,48 | 13,02 | 0,336 | 0 | 99,98 |
Клинкер на основе фосфогипса | 52,99 | 19,66 | 7,65 | 4,91 | 14,29 | 0,488 | 0 | 99,98 |
Сырьевая смесь для синтеза сульфатированного цемента
Таблица 2 | ||||||||||
Результаты испытаний портландцемента* | ||||||||||
Тип клинкера | Вещественный состав | SO3, % | S, м2/кг | R008, % | НГ, % | Сроки схватывания, ч-м | В/Ц | РК | ||
клинкер | гипс | нач. | кон. | |||||||
На основе гидратного шлама с Кн=1, Сн=0 | 96,0 | 4,0 | 3,8 | 349 | 9,6 | 28,3 | 2-35 | 4-45 | 0,4 | 115 |
На основе фосфогипса с Кн=1, Сн=0 | 96,0 | 4,0 | 3,8 | 342 | 12,5 | 26,2 | 6-25 | 7-45 | 0,4 | 115 |
На основе гидратного шлама с Кн=1, Сн=1 | 100 | 0 | 13,0 | 348 | 5,6 | 31,9 | 2-15 | 3-45 | 0,4 | 116 |
На основе фосфогипса с Кн-1, Cн=1 | 100 | 0 | 14,3 | 336 | 8,9 | 32,3 | 4,25 | 7-40 | 0,4 | 114 |
* S - удельная поверхность; R008 - остаток на сите №008; В/Ц - водоцементное соотношение; НГ - нормальная густота; РК - расплыв конуса
Таблица 3 | ||||
Результаты испытаний цемента | ||||
Тип клинкера | Предел прочности при сжатии, МПа, через, суток | |||
2 | 7 | 14 | 28 | |
На основе гидратного шлама с Кн=1, Сн=0 | 21,8 | 31,1 | 42,5 | 48,2 |
На основе фосфогипса с Кн=1, Сн=0 | 19,4 | 27,8 | 38,5 | 43,3 |
На основе гидратного шлама | 23,5 | 34,5 | 45,3 | 49,9 |
На основе фосфогипса | 20,6 | 28,1 | 39,4 | 44,2 |
Claims (1)
- Сырьевая смесь для синтеза сульфатированного цемента, содержащая известняк, глинистый и сульфатный компоненты, отличающаяся тем, что в качестве сульфатного компонента смесь содержит гидратный шлам, включающий, мас.%: СаО 24,8-25,2, SiO2 0,38-0,43, Аl2О3 4,8-4,9, Fе2О3 8,7-8,9, SO3 33,5-34,1, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Известняк 54,8-70,8 Глинистый компонент 16,5-25,2 Гидратный шлам 4,0-28,7
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011123193/03A RU2469968C1 (ru) | 2011-06-08 | 2011-06-08 | Сырьевая смесь для синтеза сульфатированного цемента |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011123193/03A RU2469968C1 (ru) | 2011-06-08 | 2011-06-08 | Сырьевая смесь для синтеза сульфатированного цемента |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2469968C1 true RU2469968C1 (ru) | 2012-12-20 |
Family
ID=49256496
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011123193/03A RU2469968C1 (ru) | 2011-06-08 | 2011-06-08 | Сырьевая смесь для синтеза сульфатированного цемента |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2469968C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2527430C1 (ru) * | 2013-03-22 | 2014-08-27 | Михаил Аркадьевич Михеенков | Способ корректировки состава портландцементного клинкера на основе высокосульфатной сырьевой смеси |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0157815B1 (de) * | 1983-10-03 | 1987-07-22 | Mavilor Système SA | Wechselstrom-synchron-servomotor |
RU2125542C1 (ru) * | 1996-04-03 | 1999-01-27 | Николай Никифорович Дыханов | Способ утилизации осадков сточных вод, содержащих смеси гидоксидов и/или гидроксокарбонатов тяжелых металлов |
RU2135424C1 (ru) * | 1995-01-24 | 1999-08-27 | Фоест-Альпине Индустрианлагенбау ГмбХ | Способ и устройство для утилизации пыли, образующейся при восстановлении железной руды |
JP2000007392A (ja) * | 1998-06-23 | 2000-01-11 | Taiheiyo Cement Corp | セメントの製造方法 |
EP1146020A1 (en) * | 2000-03-27 | 2001-10-17 | ALSTOM Power N.V. | Method of increasing the clinker output of an existing cement plant |
FR2873366A1 (fr) * | 2004-07-20 | 2006-01-27 | Lafarge Sa | Clinker sulfoalumineux a haute teneur en belite, procede de fabrication d'un tel clinker et son utilisation pour la preparation de liants hydrauliques. |
RU2373263C2 (ru) * | 2004-11-10 | 2009-11-20 | Энертек Инвайеронментл, Инк. | Способ превращения твердых биоотходов в возобновляемое топливо |
-
2011
- 2011-06-08 RU RU2011123193/03A patent/RU2469968C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0157815B1 (de) * | 1983-10-03 | 1987-07-22 | Mavilor Système SA | Wechselstrom-synchron-servomotor |
RU2135424C1 (ru) * | 1995-01-24 | 1999-08-27 | Фоест-Альпине Индустрианлагенбау ГмбХ | Способ и устройство для утилизации пыли, образующейся при восстановлении железной руды |
RU2125542C1 (ru) * | 1996-04-03 | 1999-01-27 | Николай Никифорович Дыханов | Способ утилизации осадков сточных вод, содержащих смеси гидоксидов и/или гидроксокарбонатов тяжелых металлов |
JP2000007392A (ja) * | 1998-06-23 | 2000-01-11 | Taiheiyo Cement Corp | セメントの製造方法 |
EP1146020A1 (en) * | 2000-03-27 | 2001-10-17 | ALSTOM Power N.V. | Method of increasing the clinker output of an existing cement plant |
FR2873366A1 (fr) * | 2004-07-20 | 2006-01-27 | Lafarge Sa | Clinker sulfoalumineux a haute teneur en belite, procede de fabrication d'un tel clinker et son utilisation pour la preparation de liants hydrauliques. |
RU2373263C2 (ru) * | 2004-11-10 | 2009-11-20 | Энертек Инвайеронментл, Инк. | Способ превращения твердых биоотходов в возобновляемое топливо |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Сычёва Л.И. Получение и свойства сульфатсодержащих цементов на основе низкоалюминатных сырьевых материалов. - Цемент и его применение, 2009, No.6, с.117-120. * |
Сычёва Л.И. Получение и свойства сульфатсодержащих цементов на основе низкоалюминатных сырьевых материалов. - Цемент и его применение, 2009, №6, с.117-120. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2527430C1 (ru) * | 2013-03-22 | 2014-08-27 | Михаил Аркадьевич Михеенков | Способ корректировки состава портландцементного клинкера на основе высокосульфатной сырьевой смеси |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3081546B1 (en) | Rapid-setting and hardening, high-belite sulfoaluminate cement clinker as well as application and production process thereof | |
AU2012246525B2 (en) | Cement clinker, method for manufacturing same and cement composition | |
CA3059011A1 (en) | Composite cement and method of manufacturing composite cement | |
EP4011624A1 (en) | Hydraulic binder with low carbon footprint and high early strength | |
TWI815994B (zh) | 水泥摻和料、膨脹材料和水泥組成物 | |
CN103874671A (zh) | 快速脱模剂以及混凝土制品的制造方法 | |
JP2008174414A (ja) | 高強度コンクリート用セメント組成物および高強度コンクリート組成物 | |
US20240034680A1 (en) | Hydraulic binder with low carbon footprint and high early strength | |
KR20140115420A (ko) | 시멘트 조성물 및 콘크리트 조성물 | |
JP2004352515A (ja) | 高間隙相型セメント組成物 | |
Salvador et al. | Effect of cement composition on the reactivity of alkali-free accelerating admixtures for shotcrete | |
JP4568541B2 (ja) | コンクリートの流動性改善方法 | |
RU2469968C1 (ru) | Сырьевая смесь для синтеза сульфатированного цемента | |
Sarkar | Effect of Blaine fineness reversal on strength and hydration of cement | |
JP6285135B2 (ja) | セメントクリンカ及びセメント | |
JP2006347814A (ja) | セメントクリンカー、セメント組成物、コンクリート組成物およびセメントクリンカーの製造方法 | |
JP2004352516A (ja) | 高間隙相型セメント組成物 | |
Sarsenbayev et al. | Phase composition and structure-formation of the low-clinkered floured cements | |
CN110563359A (zh) | 高钙粉煤灰制备硫铝酸盐水泥熟料的方法及其成品组份 | |
Dahhou et al. | Alumina sludge's Influence on the physicochemical characteristics of CPJ55 cement | |
JP6703446B2 (ja) | 早強性混和材およびセメント組成物 | |
Dinh et al. | Effect of limestone content on properties of portland limestone cement produced by intergrinding | |
CN111247112A (zh) | 基于富铝炉渣的粘结剂 | |
Mohapatra et al. | Effect of Bogue Potential Phases of Clinker on the Mechanical Strength of Fly ash Limestone Based Portland Composite Cement | |
JP2018065750A (ja) | セメントクリンカ及びセメント |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20140910 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150609 |