RU2072332C1

RU2072332C1 - Fast-hardening binder

Info

Publication number: RU2072332C1
Application number: RU93038804A
Authority: RU
Inventors: Николай Андреевич Янковский; Алина Ивановна Островская; Борис Васильевич Кравченко; Алина Михайловна Польоха; Валентина Ивановна Лозовая; Нина Ильинична Литовченко; Николай Петрович Перепадья; Борис Андреевич Бережной; Юрий Емельянович Мельничук; Александра Григорьевна Дидуренко
Original assignee: Горловский арендный концерн "Стирол"
Priority date: 1993-07-30
Filing date: 1993-07-30
Publication date: 1997-01-27

Abstract

FIELD: building materials production. SUBSTANCE: proposed binder contains (mass %): crushed burnt rock 59-63, cement up to 12, zinc chloride 13-20, waste catalyst of zinc oxide 12-18. Said zinc chloride may be added as its 30-60 % aqueous solution. EFFECT: improves quality of desired product. 2 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к промышленности строительных, шахтостроительных материалов и может быть использовано при изготовлении быстротвердеющего вяжущего для строительных и закладочных целей. The invention relates to the construction industry, mining materials and can be used in the manufacture of quick-hardening binder for construction and filling purposes.

Известны вяжущие, представляющие бесцементные смеси молотых отходов промышленности или смесь небольших количеств с молотыми отходами. Большое практическое значение при использовании вяжущих имеет скорость их схватывания и твердения. Сроки начала схватывания для наиболее популярных вяжущих составляют 45-75 мин и 12-18 час окончания схватывания. С целью регулирования сроков схватывания и твердения эти смеси содержат добавки, отличающиеся по составу и количеству. В качестве добавок используются добавки двуводного гипса или фосфогипса. CaCl₂, Ca(OH)₂, Na₂CO₃, смеси нитрита и нитрата кальция, сульфитно-спиртовой барды мирабилита и другие. Указанные добавки обеспечивают значительное сокращение сроков схватывания и твердения, однако основным отходом в этих случаях является доменный граншлак. Справочник, Закладочные работы в шахтах, М. Недра, 1989. Авторские свидетельства СССР.Known binders representing cementless mixtures of ground industrial waste or a mixture of small quantities with ground waste. Of great practical importance when using binders is the speed of their setting and hardening. The setting start time for the most popular binders is 45-75 minutes and 12-18 hours of setting. In order to control the setting and hardening times, these mixtures contain additives that differ in composition and quantity. As additives, additives are used bipartite gypsum or phosphogypsum. CaCl ₂ , Ca (OH) ₂ , Na ₂ CO ₃ , mixtures of nitrite and calcium nitrate, sulphite-alcohol stillage mirabilite and others. These additives provide a significant reduction in the setting time and hardening, however, the main waste in these cases is blast furnace slag. Reference book, Bookmarking in mines, M. Nedra, 1989. USSR copyright certificates.

Наиболее близким вяжущим к предлагаемому по составу и достигаемому эффекту является вяжущее, включающее смесь молотой горелой породы Донецкого угольного бассейна, силикатцемента, активаторов схватывания и твердения двуводного гипса (2%), извести-пушонки (15%), сульфата натрия (1%). The closest binder to the proposed composition and the achieved effect is a binder, including a mixture of ground burned rock of the Donetsk coal basin, silicate cement, setting and hardening activators of gypsum (2%), fluff lime (15%), sodium sulfate (1%).

Недостатком известных вяжущих являются большие сроки схватывания и низкая прочность в ранние сроки твердения. A disadvantage of the known binders is the long setting time and low strength in the early stages of hardening.

Задача изобретения сокращение времени схватывания и повышение прочности вяжущего в ранние сроки твердения. The objective of the invention is to reduce setting time and increase the strength of the binder in the early stages of hardening.

Это необходимо, например, при использовании вяжущего для изготовления крепежных и закладочных материалов в шахтах, где требования к предотвращению вытекания раствора из опалубки повышены и нужен набор прочности в кратчайшие сроки, чтобы крепь не была разрушена еще до набора прочности. This is necessary, for example, when using a binder for the manufacture of fasteners and filling materials in mines, where the requirements for preventing the outflow of mortar from the formwork are increased and strength is needed in the shortest possible time so that the lining is not destroyed before the set of strength.

Решение поставленной задачи достигается за счет введения в вяжущее, содержащее молотую горелую породу шахтных терриконов, цемент, для ускорения сроков схватывания добавку из хлористого цинка и отработанный окисьцинковый катализатор сероочистки природного газа при следующем соотношении компонентов, мас. The solution to this problem is achieved by introducing into the binder containing ground rock of mine heaps, cement, to accelerate the setting time, an addition of zinc chloride and a spent oxide-zinc catalyst for desulfurization of natural gas in the following ratio of components, wt.

Хлористый цинк 13 23
Отработанный катализатор 12 18
Цемент 12 0
Горелая порода 63 59
Предложенное вяжущее твердеет в естественных условиях. Введение в качестве добавки в состав вяжущего хлористого цинка в смеси с отработанным окисьцинковым катализатором сероочистки газа значительно ускоряет процесс схватывания вяжущего и обеспечивает набор прочности камня в ранние сроки твердения.Zinc chloride 13 23
Spent Catalyst 12 18
Cement 12 0
Burned Rock 63 59
The proposed binder hardens in vivo. The introduction of zinc chloride as an additive in the binder composition in a mixture with the spent zinc oxide catalyst for gas desulfurization significantly accelerates the setting process of the binder and provides a set of stone strength in the early stages of hardening.

Технология производстве изделий на основе предлагаемого вяжущего не отличается от технологии производства изделий на основе известных минеральных вяжущих. The technology for manufacturing products based on the proposed binder does not differ from the technology for manufacturing products based on well-known mineral binders.

П р и м е р 1. Горелая порода шахтных терриконов следующего состава, мас. SiO₂ 59,64, Al₂O₃ 28,69, Fe₂O₃ - 6,35, CаO 1,73, CaO 2,39, SO₃ 0,71, R₂O₃ 35,04 (сумма Al₂O₃ + Fe₂O₃ активн. элементы) и отработанный окисьцинковый катализатор ТУ 113-03-2002-86 следующего состава, мас. ZnO 57,8, ZnS 33,47, органические соединения в пересчете на углерод 5,18, нерастворимые в HCl остальное размалывают в шаровой мельнице до удельной поверхности 3000 3500 см²/г. Затем смешивают в следующих пропорциях, мас. молотая порода 63, молотый отработанный катализатор - 12, цемент марки 300 12.PRI me R 1. Burned rock mine heaps of the following composition, wt. SiO ₂ 59.64, Al ₂ O ₃ 28.69, Fe ₂ O ₃ - 6.35, CaO 1.73, CaO 2.39, SO ₃ 0.71, R ₂ O ₃ 35.04 (sum Al ₂ O ₃ + Fe ₂ O ₃ active elements) and spent oxide-zinc catalyst TU 113-03-2002-86 of the following composition, wt. ZnO 57.8, ZnS 33.47, organic compounds in terms of carbon 5.18, insoluble in HCl, the rest is ground in a ball mill to a specific surface of 3000 3500 cm ² / g. Then mixed in the following proportions, wt. ground rock 63, ground spent catalyst - 12, cement grade 300 12.

Затворение вяжущего производится водным раствором хлористого цинка с концентрацией 30 мас. Mixing of the binder is carried out with an aqueous solution of zinc chloride with a concentration of 30 wt.

Испытания проводят по ГОСТ 310.1-76 ГОСТ 310.3-76 Цементы. Методы испытаний. Tests are carried out according to GOST 310.1-76 GOST 310.3-76 Cements. Test methods.

С целью определения скорости нарастания прочности вяжущего во времени образцы подвергают испытанию в следующие сроки естественного твердения: 40 мин, 1 сутки, 28 суток. Результаты приведены в таблице. In order to determine the rate of increase in the strength of the binder over time, the samples are tested in the following periods of natural hardening: 40 min, 1 day, 28 days. The results are shown in the table.

П р и м е р 2. Аналогично примеру 1, при следующем соотношении компонентов, мас. молотая горелая порода 61, молотый отработанный катализатор 15, цемент марки 300 6. Затворение вяжущего производится 50%-ным водным раствором хлористого цинка. Результаты испытаний приведены в таблице. PRI me R 2. Analogously to example 1, in the following ratio of components, wt. ground burnt rock 61, ground spent catalyst 15, cement grade 300 6. Mixing of the binder is carried out with a 50% aqueous solution of zinc chloride. The test results are shown in the table.

П р и м е р 3. Аналогично примеру 1, соотношение компонентов, мас. горелая порода 59, молотый отработанный катализатор 18, цемент - отсутствует. Затворение вяжущего производится 60%-ным водным раствором хлористого цинка. Результаты испытаний приведены в таблице. PRI me R 3. Analogously to example 1, the ratio of components, wt. burned rock 59, ground spent catalyst 18, cement is absent. Mixing of the binder is carried out with a 60% aqueous solution of zinc chloride. The test results are shown in the table.

П р и м е р 4 (контрольный). Аналогично примеру 1, хлористый цинк и отработанный катализатор отсутствуют. Состав аналогичен прототипу при следующем соотношении компонентов, мас. молотая горелая порода 77, силикатцемент 5, известь пушонка 15, двуводный гипс 2, сульфат натрия 1. Затворение вяжущего производится водой. Результаты испытаний приведены в таблице. PRI me R 4 (control). Analogously to example 1, zinc chloride and spent catalyst are absent. The composition is similar to the prototype in the following ratio of components, wt. ground burnt rock 77, silicate cement 5, lime fluff 15, two-water gypsum 2, sodium sulfate 1. The binder is mixed with water. The test results are shown in the table.

Как показывают результаты испытаний, предлагаемое вяжущее (см. табл. примеры 1-3), по сравнению с известными (см. прототип с. 10, табл. 4), а также контрольный опыт (табл. пример 4) обеспечивает гораздо быстрые сроки схватывания, нарастание прочности в первые сроки твердения (40 мин) в 20-30 раз. As the test results show, the proposed binder (see table. Examples 1-3), in comparison with the known (see prototype p. 10, table 4), as well as the control experiment (table. Example 4) provides much faster setting time , the increase in strength in the first stages of hardening (40 min) 20-30 times.

Применение изобретения позволяет получать быстротвердеющее вяжущее, пригодное к применению в тяжелых шахтных условиях для крепежных и закладочных работ. The application of the invention allows to obtain a quick-hardening binder suitable for use in harsh mine conditions for fastening and filling operations.

Claims

1. High-speed binder, including ground burnt rock of mine waste heaps, cement, an additive to accelerate the setting time and increase strength in the early stages of hardening, characterized in that it contains zinc chloride and an spent oxide-zinc catalyst for desulfurization of natural gas in the following ratio of components, wt.

Ground burned mine heaps 59 63
Cement Up to 12
Zinc chloride 13 23
Specified spent catalyst 12 18
2. The binder according to claim 1, characterized in that the zinc chloride is introduced in the form of 30 60% solution during mixing.