Вяжущее

(2009.01), 04 111/20 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ изделий из него при изгибе и сжатии, а также утилизацию отходов промышленности. Предложено вяжущее,включающее гранулированный фосфорный шлак, обожженные карбонато-бариевые хвосты, полуводный фосфогипс и цеолит или шунгит при следующем соотношении компонентов, мас. Гранулированный фосфорный шлак 20-30 Фосфогипс (полуводный) 35-45 Обожженные карбонато-бариевые хвосты 10-20 Цеолит или шунгит 15-25. Предлагаемое вяжущее имеет более высокие показатели прочности при изгибе и сжатии по сравнению с прототипом. Применение предлагаемого вяжущего позволяет эффективно использовать отходы производства,расширяя тем самым сырьевую базу промышленности строительных материалов, и экономить значительное количество цемента.(72) Худякова Татьяна Михайловна Гаспарян Екатерина Вячеславовна Михайлова Валентина Ильинична Якимкина Ирина Григорьевна Дудник Татьяна Владимировна(73) Республиканское государственное казенное предприятие Южно-Казахстанский государственный университет им. М.Ауезова Министерства образования и науки Республики Казахстан(57) Изобретение относится к составам минеральных вяжущих веществ и может быть использовано в промышленности строительных материалов для изготовления бетонных изделий с повышенной прочностью при изгибе и сжатии. Задачей изобретения является разработка состава вяжущего, обеспечивающего повышение прочности 22910 Изобретение относится к составам минеральных вяжущих веществ и может быть использовано в промышленности строительных материалов для изготовления бетонных изделий с повышенной прочностью при изгибе и сжатии. Известно вяжущее, включающее молотый гранулированный шлак и натриевую соль пирофосфорной кислоты (А.с. СССР 523880,С 04 В 7/14, 1977). Недостатком его является недостаточная прочность. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является вяжущее,включающее,мас. гранулированный фосфорный шлак 15-30,обожженные карбонато-бариевые хвосты 10-35,двуводный гипс остальное (А.с. СССР 767049,С 04 В 7/14, 1980, Б.36). Недостатком этого вяжущего является пониженная прочность. Задачей изобретения является разработка состава вяжущего, обеспечивающего повышение прочности при изгибе и сжатии, а также утилизацию отходов промышленности. Технический результат заключается в эффективном использовании промышленных отходов с получением вяжущего, придающего изделиям повышенную прочность при изгибе и сжатии. Поставленная задача решается тем, что вяжущее,включающее гранулированный фосфорный шлак,обожженные карбонато-бариевые хвосты и гипс,согласно изобретению, содержит дополнительно цеолит или шунгит, а в качестве источника гипса фосфогипс полуводный при следующем соотношении компонентов, мас. Гранулированный фосфорный шлак 20-30 Фосфогипс (полуводный) 35-45 Обожженные карбонато-бариевые хвосты 10-20 Цеолит или шунгит 15-25. Карбонато-бариевые хвосты являются отходом обогащения полиметаллических руд. Карбонатобариевые хвосты тонкоизмельченный продукт, не требующий дополнительного помола перед использованием. Гранулометрический состав отходов следующий зерна размером менее 85 мкм составляют 25-30 25-28 мкм - 55-65 и крупнее 200 мкм - 10-15. Химический состав отходов обогащения полиметаллических руд характеризуется стабильностью и представлен 0,14-0,2. Основными минералами, входящими в состав хвостов, являются доломит 50-60 известняк 10-15 барит 10-20 глинистые вещества 5-8 рудные минералы 2-3. Рудные минералы представлены сульфидами железа, свинца и редких металлов. Низкая активность радионуклидов (53-55 Бк/кг), отсутствие токсичных выделений, малая летучесть тяжелых металлов свидетельствует о радиационноэкологической безопасности отходов обогащения полиметаллических руд. 2 Гранулированный фосфорный шлак имеет достаточно постоянный химический состав 40-43 2, 42-49 СаО, 1-3 А 2 О 3, 0,4-1 е 2 О 3, 3-4, 0,2-1,4 3, 2-3 , 0,9-3 Р 2 О 5. Кристаллическая фаза представлена кальцитом,кварцем и псевдоволластонитом. Цеолит - порода полиминеральная, цеолитовая составляющая в основном представлена гейландитклиноптилолитовой минерализацией. По данным рентгенофазового анализа относительное количественное содержание минералов в породе представлено в ряду клиноптилолиткварцгейландитмонтмориллонитполевой шпат. Средний химический состав цеолитовой породы,2-66,28 2-0,34 А 2 О 3-12,51 23-2,36- 1,66 СаО-2,27 2-1,04 К 2 О-3,24 прочие-10. Шунгит представляет собой композит, матрицу которого образует углерод. В углеродной матрице равномерно распределены высокодисперсные(менее 10 мкм) частицы силикатов. Контактная поверхность силикатов с углеродом более 10 м 2/г. По данным рентгенофазового анализа, в породе идентифицированы следующие минералы кварц,полевой шпат, мусковит и гипс. Шунгитовый углерод обладает аморфной структурой и поэтому на рентгенограмме не идентифицируется. Шунгитовый углерод, содержащийся в породе,обеспечивает высокую реакционную способность в термических процессах, высокие сорбционные и каталитические свойства, электропроводность и химическую стойкость. Средний химический состав шунгитовой породы,2 - 57,0 2 - 0,24 А 2 О 3 - 4,0- 2,5- 1,2- 0,3 2 0,2 2 - 1,5- 1,2 С - 29,0. Фосфогипс - отход производства экстракционной фосфорной кислоты ТОО Завод минеральных удобрений г.Тараз,получаемой путем сернокислотного разложения Каратауского фосфоритового концентрата. По химическому составу фосфогипс на 94-98 состоит из сернокислого кальция, который в зависимости от условий производства фосфорной кислоты может находиться в двуводной, полуводной и безводной модификациях. В качестве примесей присутствуют 1,0-1,5 Р 2 О 5, некоторое количество кремнезема и полуторные оксиды (А 2 О 3 и 23). Фосфогипс в высушенном состоянии представляет собой мелкодисперсный порошок, в котором преобладают частицы величиной от 20 мкм до 200 мкм рН средней пробы фосфогипса колеблется от 2,7 до 3,5,плотность составляет от 2,3 до 2,56 г/см 3. Вяжущее получают следующим образом. Карбонато-бариевые хвосты обжигают при температуре 800-850 С. Обожженный материал имеет большую удельную поверхность (450-490 м 2/кг), чем исходный (300 м 2/кг), что объясняется диспергацией и образованием мелкокристаллических структур оксида магния и оксида кальция при низких температурах. Цеолит или шунгит, полуводный фосфогипс и гранулированный фосфорный шлак отдельно размалывают до удельной поверхности 290-320 м 2/кг. 22910 Предлагаемое вяжущее получают смешиванием измельченных компонентов в заявляемых пределах. Из полученного вяжущего при водовяжущем отношении 0,4 изготавливают образцы - балочки размером 4416 см, которые твердеют в воде в течение 6 месяцев. Результаты испытаний образцов через определенные промежутки времени твердения приведены в таблице. Таблица Содержание компонентов, мас. Дву Обож. ФосфоЦеоводный карбонатогипс лит гипс бариевые полуво хвосты дный Предел прочности при сжатии, МПа изг. сж. 28 3 6 28 3 6 сут. мес мес сут. мес мес Результаты,приведенные в таблице,свидетельствую о том, что предлагаемое вяжущее имеет более высокие показатели прочности при изгибе и сжатии по сравнению с прототипом. Обладая высокой адсорбционной способностью,цеолит, также как и шунгит, регулирует распределение жидкой фазы при протекании процессов растворения и коллоидации. Активность цеолита и шунгита по отношению к образующимся в системе растворам (поповой жидкости) приводит к образованию адгезионных структур,способствующих повышению прочности затвердевшего камня. Таким образом, предложен состав вяжущего,применение которого позволяет эффективно использовать отходы производства, расширяя тем самым сырьевую базу промышленности ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Вяжущее,включающее гранулированный фосфорный шлак, обожженные карбонато-бариевые хвосты и гипс,отличающееся тем,что дополнительно содержит цеолит или шунгит, а в качестве источника гипса - фосфогипс полуводный при следующем содержании компонентов, мас. Гранулированный фосфорный шлак 20-30 Фосфогипс полуводный 35-45 Обожженные карбонато-бариевые хвосты 10-20 Цеолит или шунгит 15-25.