Способ получения шлакощелочного вяжущего

(51) 04 7/153 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ компонента в водяном паре при водотвердом отношении 0,05-0,15 при температуре 99-105 С исреды 11-12 до зернового состава,соответствующего остатку на сите 63 мкм 1-5 при соотношении компонентов, мас. шлака 97,099,99 щелочного компонента 0,05-3,0 с дальнейшей сушкой. Мокрый помол в среде водяного пара позволяет равномерно распределять реагент по всей поверхности измельчаемых частиц шлака, что повышает реакционную способность цементных частиц и приводит к повышению марки вяжущего. Техническим результатом является повышение марки вяжущего и получение продукта в виде сухого порошка, что увеличивает сроки его хранения.(76) Добрынин Дмитрий Владимирович Мирманов Айбек Темиргалиевич(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ШЛАКОЩЕЛОЧНОГО ВЯЖУЩЕГО(57) Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при получении шлакощелочных вяжущих в сухом виде,с дальнейшим изготовлением жаростойких бетонов, бетонов стойких к агрессивным химическим средам и теплоизоляционных материалов и др. Способ получения шлакощелочного вяжущего включает мокрый помол шлака и щелочного Способ относится к гидравлическим вяжущим,таким как цементы (вяжущие вещества), в которых используют мелко измельченный и активированный гранулированный доменный шлак с латентной(скрытой) гидравлической активностью. Способ получения шлакощелочного вяжущего включает мокрый помол шлака и щелочного компонента в водяном паре при водотвердом отношении 0,05-0,15 при температуре 99-105 С исреды 11-12 до зернового состава, соответствующего остатку на сите 63 мкм 1-5 при соотношении компонентов,мас. шлака 97,0-99,99 щелочного компонента 0,05-3,0 с дальнейшей сушкой. Мокрый помол в среде водяного пара позволяет равномерно распределять реагент по всей поверхности измельчаемых частиц шлака, что повышает реакционную способность цементных частиц и приводит к повышению марки вяжущего. Техническим результатом является повышение марки вяжущего и получение продукта в виде сухого порошка, что увеличивает сроки его хранения. Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при получении шлакощелочных вяжущих в сухом виде,с дальнейшим изготовлением жаростойких бетонов, бетонов стойких к агрессивным химическим средам,покрытий,обмазок и теплоизоляционных материалов и др. Известен способ получения шлакощелочного вяжущего путем помола 7085 мас.шлака до удельной поверхности 300350 м 2/кг и последующего затворения растворами щелочи 2530 (см. Глуховский В.Д., Пахомов В.А. Шлакощелочные цементы и бетоны. Киев Будивельник, 1978, с. 29-30). Известен способ получения шлакощелочного вяжущего путем мокрого помола 8590 мас. шлака и 1015 мас. щелочного компонента при водотвердом отношении 0,450,5 (см. Кривенко П.А. и др. Технология получения шлакощелочного вяжущего путем мокрого помола/ Цемент,4, 1993, с. 31-33). Наиболее близким к предлагаемому способу по технологическому решению и достигаемому эффекту является способ получения водной суспензии шлакощелочного вяжущего включающий мокрый помол шлака и щелочного компонента в воде при водотвердом отношении 0,18-0,25 при 4080 С исреды 11-12 до зернового состава,соответствующего остатку на сите 63 мкм 1-5 при соотношении компонентов, мас. шлака 97,099,99 щелочного компонента 0,01-3,0 (Патент РФ 2137727, опубл. 20.09.1999 г.). Недостатками указанного способа получения шлакощелочного вяжущего является а) получение продукта в виде водной суспензии, что ограничивает время использования (хранения) и б) низкая марка конечных изделий. Задачей изобретения является получение вяжущего в сухом виде и повышение реакционной способности, что приводит к повышению марки конечных изделий. 2 В предложенном способе получения шлакощелочного вяжущего поставленная задача решается путем мокрого помола шлака и щелочного компонента в водяном паре при водотвердом отношении 0,05-0,15, при температуре 95-105 С и среды 11-12 до зернового состава,соответствующего остатку на сите 63 мкм 1-5 при соотношении компонентов, мас. шлака 97,0-99,9 щелочного компонента 0,01-3,0 последующей сушкой, с получением вяжущего в сухом виде. В этих условиях достигается необходимая полидисперсность шлака, при этом реагент равномерно распределяется по всей поверхности измельчаемых частиц шлака, что повышает реакционную способность частиц вяжущего. Тем самым интенсифицируется процессы гидролиза и гидратации с образованием высокодисперсных продуктов взаимодействия. Получение продукта в сухом виде значительно увеличивают сроки его хранения. Пример осуществления заявляемого способа для приготовления шлакощелочного вяжущего использовался гранулированный доменный шлак с модулем основности 0,97, модулем активности 0,4,коэффициентом качества 1,74 следующего химического состава, мас. -1,02 -0,45 Са 40,27 А 23-14,84 2-35,95 -8,86 2 -0,65 ВаО-0,18 -0,57. В качестве щелочного компонента применялся силикат натрия с силикатным модулем 2,54. Дозированные в необходимых пропорциях компоненты (по массе) загружались в мельницу, в которую подавался водяной пар. В процессе помола контролировались следующие параметры остаток на сите 63 мкм 15, температура 95-105 С, , влажность. Сушка продукта осуществлялась воздухом. Приготовление образцов осуществлялось путем затворения водой полученного сухого вяжущего. Определение физико-механических свойств осуществлялось в соответствии с ГОСТ 310.4-81. Твердение образцов осуществлялось в формах балочек 4416 см в воздушно-сухих условиях при 22 С и по режиму твердо влажной обработки 3 ч нагрев до 95 С, 4 ч выдержка при 95 С и 5 ч охлаждение. Расформовка образцов производилась через 2 сут. после твердения в воздушно-сухих условиях и через 1 сут. после твердения в условиях твердо-влажной обработки и последующего хранения в воздушно-сухих условиях. Испытание прочности на сжатие производилось на половинках образцов-балочек через 3 сут. Параметры способа и результаты испытаний приведены в таблице 1. Из анализа таблиц следует, что при помоле шлака и силиката натрия в водяном паре с Ж/Т 0,050,15, до остатка на сите 63 мкм 15 с последующей сушкой удается получить шлакощелочное вяжущее в сухом виде с повышенными качественными свойствами (1,1-1,3 раза). Шлакощелочная суспензия приготовленная из порошка эффективно схватывается и твердеет как в воздушно-влажных условиях, так и при пропарке с достижением прочности 89 МПа, тогда как шлакощелочное вяжущее по оптимальному варианту прототипа, получается в виде жидкой суспензии, что ограничивает срок использования и не обладает высокой прочностью 74 МПа. Прочность полученного шлакощелочного вяжущего по предлагаемому способу в 1,2 раза выше, чем у прототипа. Полученное шлакощелочное вяжущее отличается тем, что получается не виде водной суспензии, а в виде сухого продукта, что увеличивает сроки использования (хранения) и имеет более высокие показатели прочности. Помол шлакощелочной смеси при водотвердом отношении менее 0,05 не позволяет равномерно распределять реагент по поверхности частиц вяжущего, что ведет к снижению прочности. Повышение водотвердого отношения сверх 0,15 снижает качество конечного продукта и приводит к снижению производительности процессов измельчения и сушки. Повышение температуры сверх 105 С нецелесообразно за счет повышения скорости гидратации шлаковых минералов в процессе помола и снижению прочности конечных изделий. Понижение температуры менее 95 С, так же приводит к снижению конечной прочности изделий. Щелочная активация в условиях мокрого помола в водяном паре существенно интенсифицирует процесс гидролиза и гидратации шлака,гелеобразные продукты возникают в процессе помола, при повышении температуры увеличивается степень закристаллизованности, что значительно улучшает физико-механические свойства материала. Получение шлакощелочного вяжущего по прототипу ограничивает время применения вяжущего связанное с окончанием сроком схватывания (максимально 17 часов), получение шлакощелочного вяжущего в сухом виде по предлагаемому способу повышает время хранения до использования без изменения качества до одного года. Таблица 1 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ получения шлакощелочного вяжущего путем мокрого помола шлака 97,0-99,9 и щелочного компонента 0,01-3,0, отличающийся тем, что помол осуществляют в водяном паре, при водотвердом отношении 0,05-0,15, при температуре 95-105 С с последующей сушкой.