RU2778880C1 - Стеклощелочное вяжущее - Google Patents
Стеклощелочное вяжущее Download PDFInfo
- Publication number
- RU2778880C1 RU2778880C1 RU2021134166A RU2021134166A RU2778880C1 RU 2778880 C1 RU2778880 C1 RU 2778880C1 RU 2021134166 A RU2021134166 A RU 2021134166A RU 2021134166 A RU2021134166 A RU 2021134166A RU 2778880 C1 RU2778880 C1 RU 2778880C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cullet
- binder
- melflux
- caustic alkali
- water
- Prior art date
Links
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 239000011521 glass Substances 0.000 title abstract 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000006063 cullet Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000003518 caustics Substances 0.000 claims abstract description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000005356 container glass Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 239000004566 building material Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M potassium hydroxide Inorganic materials [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 4
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 229940057306 Hemihydrate Calcium Sulfate Drugs 0.000 description 3
- 210000001847 Jaw Anatomy 0.000 description 3
- ZOMBKNNSYQHRCA-UHFFFAOYSA-J calcium sulfate hemihydrate Chemical compound O.[Ca+2].[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O ZOMBKNNSYQHRCA-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 239000005337 ground glass Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L Calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive Effects 0.000 description 2
- 210000004027 cells Anatomy 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 229940095672 Calcium Sulfate Drugs 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 235000015450 Tilia cordata Nutrition 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 238000001238 wet grinding Methods 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении безобжигового, безавтоклавного и бесцементного вяжущего. Технический результат заключается в повышении прочности и водостойкости вяжущего. Стеклощелочное вяжущее включает стеклобой оконного и/или тарного стекла фракции не более 5 мм, едкую щелочь, воду, гиперпластификатор Melflux 2651 F при следующих массовых соотношениях, мас. %: стеклобой 80,5-84,6, щелочь едкая 1,7-2,6, гиперпластификатор Melflux 2651 F 0,2, вода - остальное, при этом используется стеклобой, измельченный в водном растворе едкой щелочи в присутствии гиперпластификатора Melflux 2651 F. 2 табл.
Description
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении безобжигового, безавтоклавного и бесцементного вяжущего.
Известно вяжущее, содержащее, масс. %: едкую щелочь 7,0-9,0; молотый керамзит 15,0-17,0; полуводный сульфат кальция - 3,5-4,5; кремнийорганическую жидкость - 0,04-0,05; молотое стекло - остальное. Целью изобретения является создание вяжущего повышенной прочности и биологического сопротивления (патент RU 2168480, МПК С04В 28/24, опубл. 10.06.2001). Главными недостатками такого изобретения являются повышенный расход едкой щелочи и наличие тепловлажностной обработки с общей продолжительностью 10 часов.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению техническим решением, принятым за прототип, является вяжущее, затворяемое предварительно активированной водой с рН 11,0-11,5, включающее, масс. %: едкую щелочь - 4-6; керамзитовый порошок - 16-18; полуводный сульфат кальция - 4-6; молотое стекло - остальное. Способ получения такого вяжущего включает совместный помол молотого стекла, керамзитового порошка и полуводного сульфата кальция и затворение их указанной водой с растворенной в ней щелочью. Технический результат заключается в снижении расхода чистого щелочного компонента при сохранении высоких физико-механических показателей (патент RU 2317959, МПК С04В 7/345, С04В 7/51, опубл. 27.02.2008).
Главными недостатками такого технического решения являются повышенный расход чистого щелочного компонента (в прототипе расход составляет 4-6 масс. %) и невысокая механическая прочность (не выше 16-17 МПа), а способ получения предусматривает вначале совместный помол сухих компонентов, а затем их затворение предварительно активированной в электролизере водой с растворенной в ней едкой щелочью. Подобная технология громоздка и энергоемка.
Задача, на решение которой направлено данное изобретение, заключается в разработке бесцементного, безобжигового и безавтоклавного вяжущего, с высокой прочностью и низким расходом щелочного компонента, способного отверждаться при температуре не выше 90°С в течение короткого времени затвердевания.
Это достигается тем, что стеклощелочное вяжущее содержит стеклобой оконного и/или тарного стекла фракции не более 5 мм, едкую щелочь, гиперпластификатор Melflux 2651 F и воду при следующих массовых соотношениях (масс. %):
| стеклобой | 80,5-84,6 |
| едкая щелочь | 1,7-2,6 |
| гиперпластификатор Melflux 2651 F | 0,2 |
| вода | остальное, |
при этом используется стеклобой, измельченный в водном растворе едкой щелочи в присутствии гиперпластификатора Melflux 2651 F.
Стеклощелочное вяжущее отличается тем, что содержит пониженное количество едкой щелочи, в составе отсутствуют керамзитовый порошок и полуводный сульфат кальция, а помол стеклобоя производится в водном растворе едкой щелочи в присутствии гиперпластификатора. Полученная масса после формования и набора распалубочной прочности отвердевает в сушильной камере при температуре 85-90°С в течение 5-6 ч. Предложенная технология более проста и экономична по сравнению с прототипом, а прочность затвердевшего вяжущего выше и составляет 25,83 МПа.
Характеристика компонентов стеклощелочного вяжущего:
Бой оконного и/или тарного стекла, фракция не более 5 мм - главный компонент вяжущего, усредненный химический состав приведен в табл. 1.
Щелочь едкая (например, NaOH или KOH), - щелочной активизатор, ГОСТ - Р 55064-2012 Натр едкий технический; ГОСТ 24363-80 Калия гидроокись. Технические условия.
Гиперпластификатор Melflux 2651 F (Производитель: BASF Construction Additives, Германия) - порошковый продукт, полученный методом распылительной сушки на основе модифицированного полиэфиркарбоксилата, - оказывает разжижающий эффект на связующую массу, снижает количество воды затворения и одновременно повышает концентрацию щелочи в растворе.
Вода, ГОСТ 23732-2011 Вода для бетонов и растворов. Технические условия.
Бой оконного и/или тарного стекла пропускали через щековую дробилку с размером выходного отверстия щеки 2,5-5 мм. Отвешивали навеску дробленого стеклобоя и погружали в фарфоровую шаровую мельницу. Туда же помещали щелочной раствор, содержащий растворенные едкую щелочь и гиперпластификатор. Компоненты подвергались мокрому помолу в указанном помольном агрегате в течение 6 ч. При этом удельная поверхность стеклобоя, как основной составляющей стеклощелочного вяжущего достигала 500-550 м2/кг при среднем размере частиц 4,4-4,6 мкм. Продукт помола представляет собой вязко-текучую клеящую массу, которой заполняли кубические ячейки металлических форм.
Через 16-18 ч выдержки в естественных условиях (за это время масса набирает распалубочную прочность) производится распалубка, из форм извлекаются образцы-кубы и подвергаются тепловой обработке, которая осуществляется в сушильной камере в температурных интервалах 85-90°С в течение 5-6 ч. После тепловой обработки остывшие образцы подвергаются обмерам, взвешиванию, испытаниям на определение плотности, механической прочности и водостойкости. Результаты испытаний представлены в табл. 2.
Согласно полученным результатам, все пять составов показали лучшие результаты по сравнению с результатами прототипа. Из результатов, приведенных в табл. 2, следует, что оптимальным, показавшим наивысшую прочность и водостойкость, является состав №4.
Применение заявляемого изобретения позволит получать вяжущее вещество без использования цемента, извести и других обжиговых вяжущих материалов, без применения обжиговой и гидротермальной (автоклавной) технологий, с минимальными затратами энергоресурсов. Общее время твердения (набора максимальной прочности) - 24 ч. Предлагаемое стеклощелочное вяжущее может быть использовано в качестве вяжущего при изготовлении строительных материалов и изделий.
Пример
Бой оконного и/или тарного стекла пропускали через лабораторную щековую дробилку с размером выходного отверстия 2,5-5 мм. Из дробленого стеклобоя отбирали навеску 500 г и загружали в шаровую фарфоровую мельницу. Туда же подавали заранее приготовленный щелочной раствор, содержащий 15 г едкой щелочи и 1,2 г гиперпластификатора Melflux 2651 F, растворенные в 100 мл воды. Стеклобой измельчался в присутствии указанного щелочного раствора в течение 6 ч. За это время происходило одновременное измельчение и модификация стеклобоя по всему объему частиц. В результате получалась вязко-текучая клеящая масса с удельной поверхностью частиц стеклобоя 500-550 м2/кг при среднем размере 4,4-4,6 мкм. Масса загружалась в кубические ячейки металлических форм и уплотнялась посредством ударов на встряхивающем столике, при этом наблюдалось увеличение текучести массы. После уплотнения в форме масса выдерживалась 16-18 часов (до набора распалубочной прочности) и получившиеся после распалубки образцы-кубы направлялись в сушильную камеру, где подвергались тепловой обработке при температуре 85-90°С в течение 5-6 ч. По окончании тепловой обработки вяжущее имело величину предела прочности при сжатии в сухом состоянии 25,83 МПа, в водонасыщенном - 22,93 МПа при плотности 1835 кг/м3, коэффициент водостойкости 0,89.
Claims (3)
- Стеклощелочное вяжущее, включающее стеклобой, едкую щелочь, воду, отличающееся тем, что содержит стеклобой оконного и/или тарного стекла фракции не более 5 мм, гиперпластификатор Melflux 2651 F при следующих массовых соотношениях, мас. %:
-
стеклобой 80,5-84,6 щелочь едкая 1,7-2,6 гиперпластификатор Melflux 2651 F 0,2 вода остальное, - при этом используется стеклобой, измельченный в водном растворе едкой щелочи в присутствии гиперпластификатора Melflux 2651 F.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2778880C1 true RU2778880C1 (ru) | 2022-08-30 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2808361C1 (ru) * | 2023-04-18 | 2023-11-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Шихта для производства вяжущего |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1073208A1 (ru) * | 1982-12-13 | 1984-02-15 | Московский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт Им.В.В.Куйбышева | Бетонна смесь |
| RU2168480C2 (ru) * | 1998-01-27 | 2001-06-10 | Открытое акционерное общество ОАО "Лисма" | Вяжущее |
| RU2187483C1 (ru) * | 2001-01-22 | 2002-08-20 | Московский государственный строительный университет | Строительная смесь |
| RU2317959C2 (ru) * | 2003-10-30 | 2008-02-27 | Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева | Вяжущее и способ его получения |
| US7771529B1 (en) * | 2004-08-31 | 2010-08-10 | Polycor Vetrazzo, Inc. | Cementitious composition incorporating high levels of glass aggregate for producing solid surfaces |
| RU2634605C2 (ru) * | 2016-02-03 | 2017-11-01 | Шангин Андрей Петрович | Стеклобетонная смесь |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1073208A1 (ru) * | 1982-12-13 | 1984-02-15 | Московский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт Им.В.В.Куйбышева | Бетонна смесь |
| RU2168480C2 (ru) * | 1998-01-27 | 2001-06-10 | Открытое акционерное общество ОАО "Лисма" | Вяжущее |
| RU2187483C1 (ru) * | 2001-01-22 | 2002-08-20 | Московский государственный строительный университет | Строительная смесь |
| RU2317959C2 (ru) * | 2003-10-30 | 2008-02-27 | Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева | Вяжущее и способ его получения |
| US7771529B1 (en) * | 2004-08-31 | 2010-08-10 | Polycor Vetrazzo, Inc. | Cementitious composition incorporating high levels of glass aggregate for producing solid surfaces |
| RU2634605C2 (ru) * | 2016-02-03 | 2017-11-01 | Шангин Андрей Петрович | Стеклобетонная смесь |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2808361C1 (ru) * | 2023-04-18 | 2023-11-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Шихта для производства вяжущего |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112794666B (zh) | 一种铁尾矿免烧陶粒及其制备方法 | |
| RU2594181C2 (ru) | Способ приготовления керамзитобетона | |
| US10696593B2 (en) | Method of quickly preparing geopolymer having high strength using coal bottom ash | |
| RU2631447C1 (ru) | Керамическая масса для изготовления стеновых облицовочных изделий | |
| RU2358937C1 (ru) | Гранулированный заполнитель на основе перлита для бетонной смеси, состав бетонной смеси для получения строительных изделий, способ получения бетонных строительных изделий и бетонное строительное изделие | |
| RU2365555C2 (ru) | Гранулированный композиционный заполнитель для силикатных стеновых изделий на основе трепела, диатомита и опоки, состав сырьевой смеси для изготовления силикатных стеновых изделий, способ получения силикатных стеновых изделий и силикатное стеновое изделие | |
| CN106927737B (zh) | 一种石灰石基高强度建筑材料的制备方法 | |
| RU2425817C1 (ru) | Способ изготовления пористых керамических стеновых изделий | |
| CN108863256A (zh) | 一种抗菌加气砖 | |
| RU2778880C1 (ru) | Стеклощелочное вяжущее | |
| RU2355657C2 (ru) | Сырьевая смесь для получения зольных бетонов и способ ее приготовления (варианты) | |
| RU2327666C1 (ru) | Способ изготовления стеновых керамических изделий с использованием осадочных высококремнеземистых пород, шихта для стеновых керамических изделий и заполнитель для стеновых керамических изделий | |
| RU2536693C2 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления неавтоклавного газобетона и способ приготовления неавтоклавного газобетона | |
| RU2786468C1 (ru) | Способ получения стеклощелочного вяжущего | |
| RU2376258C1 (ru) | Известково-кремнеземистое вяжущее, способ получения известково-кремнеземистого вяжущего и способ получения формовочной смеси для прессованных силикатных изделий | |
| RU2520189C2 (ru) | Сырьевая композиция для изготовления керамических изделий | |
| Ngo et al. | Effect of unground rice husk ash on properties of sodium hydroxide-activated-unfired building bricks | |
| RU2361835C1 (ru) | Гранулированный заполнитель на основе стеклобоя для бетонной смеси, состав бетонной смеси для получения бетонных строительных изделий, способ получения бетонных строительных изделий и бетонное строительное изделие | |
| RU2365556C2 (ru) | Гранулированный композиционный заполнитель для силикатных стеновых изделий на основе перлита, состав сырьевой смеси для изготовления силикатных стеновых изделий, способ получения силикатных стеновых изделий и силикатное стеновое изделие | |
| RU2484063C1 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления керамических теплоизоляционных строительных материалов | |
| RU2409531C1 (ru) | Способ приготовления смеси для силикатного кирпича и силикатный кирпич | |
| RU2531501C1 (ru) | Гранулированный композиционный заполнитель на основе опоки для бетонных строительных изделий и бетонное строительное изделие | |
| Manugunta et al. | Experimental Studies on Strength characteristics of 12M Geopolymer Mortar Based on Flyash and GGBS | |
| RU2303014C1 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления силикатных стеновых изделий и силикатное стеновое изделие | |
| RU2793098C1 (ru) | Сырьевая смесь для прессованных гипсовых изделий и способ их изготовления |