RU2102349C1 - Method for producing binding agent - Google Patents
Method for producing binding agent Download PDFInfo
- Publication number
- RU2102349C1 RU2102349C1 RU95122053A RU95122053A RU2102349C1 RU 2102349 C1 RU2102349 C1 RU 2102349C1 RU 95122053 A RU95122053 A RU 95122053A RU 95122053 A RU95122053 A RU 95122053A RU 2102349 C1 RU2102349 C1 RU 2102349C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dolomite
- portland cement
- caustic
- water
- binder
- Prior art date
Links
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 title abstract description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 10
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 claims abstract description 32
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000003518 caustics Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 19
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 14
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 abstract description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 6
- 239000004567 concrete Substances 0.000 abstract description 5
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 abstract description 5
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 abstract description 4
- 239000004566 building material Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 2
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 2
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000011178 precast concrete Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к получению магнезиальных вяжущих веществ и может быть использовано в промышленности строительных материалов как заменитель портландцемента при изготовлении бетонов, растворов, железобетонных конструкций. The invention relates to the production of magnesia binders and can be used in the building materials industry as a substitute for Portland cement in the manufacture of concrete, mortar, reinforced concrete structures.
Известен способ получения магнезиального цемента путем обжига доломита при температуре 700-750oC, измельчения обожженного продукта до остатка на сите 4900 отв/см2 15-22% смешения с раствором соли электролита и фосфатной добавкой [1]
Известен способ получения вяжущего путем обжига природного доломита при температуре 750-800oC с последующим добавлением к полученному порошкообразному продукту портландцемента и хвостов горно-обогатительных фабрик [2]
Способ предусматривает водное затворение смеси при следующем соотношении компонентов, мас.A known method of producing magnesia cement by roasting dolomite at a temperature of 700-750 o C, grinding the calcined product to a sieve residue of 4900 holes / cm 2 15-22% mixing with a solution of electrolyte salt and phosphate additive [1]
A known method of producing a binder by roasting natural dolomite at a temperature of 750-800 o C with the subsequent addition to the obtained powdered product of Portland cement and tailings of mining and processing plants [2]
The method involves water mixing the mixture in the following ratio of components, wt.
Обожженный доломит 22,5-23,1
Портландцемент 1,9 -2,5
Хвосты горно-обогатительной фабрики остальное.Calcined Dolomite 22.5-23.1
Portland cement 1.9 -2.5
The tailings of the mining and processing plant are the rest.
Однако известное решение с предлагаемым соотношением компонентов используют при решении совершенно другой задачи для закладки выработанного пространства, создания искусственных массивов при разработке месторождений подземным способом. However, the well-known solution with the proposed ratio of the components is used to solve a completely different problem for laying out the developed space, creating artificial arrays during the development of deposits underground.
Задачей настоящего изобретения является упрощение технологии производства конструкций и изделий на основе вяжущего из каустического доломита при сохранении высокой механической прочности, повышение гидравлических свойств и водоудерживающей способности растворных и бетонных смесей. The objective of the present invention is to simplify the production technology of structures and products based on a binder from caustic dolomite while maintaining high mechanical strength, improving the hydraulic properties and water holding capacity of mortar and concrete mixtures.
Поставленная цель достигается тем, что вяжущее получают путем обжига доломита на каустический с последующим его помолом и добавлением к нему портландцемента, при этом компоненты смеси берут в следующем соотношении, мас. This goal is achieved in that the binder is obtained by calcining dolomite into caustic followed by grinding and adding Portland cement to it, while the components of the mixture are taken in the following ratio, wt.
Каустический доломит 25 50
Портландцемент 50 75
Компоненты перемешивают и затворяют водой. При затворении водой каустического доломита и портландцемента вяжущее приобретает новое свойство - наращивать прочность в воде, не подвергая коррозии арматуру, функцию ранее используемого затворителя, например раствора хлористого магния MgCl2, выполняют растворы клинкерных минералов и солей, содержащихся в портландцементе.Caustic Dolomite 25 50
Portland
The components are mixed and shut with water. When water is mixed with caustic dolomite and Portland cement, the binder acquires a new property - to increase the strength in water without corroding the reinforcement, the function of a previously used hardener, for example, a solution of magnesium chloride MgCl 2 , is performed by solutions of clinker minerals and salts contained in Portland cement.
Известен способ замены солевого затворения полуобожженного каустического доломита водным с целью повышения прочности вяжущего (см. авт. св. СССР N 78813, от 18.05.48). A known method of replacing salt mixing semi-calcined caustic dolomite with water in order to increase the strength of the binder (see ed. St. USSR N 78813, from 05/18/48).
Согласно изобретению, к обожженному в интервале температур 600-650oC доломиту добавляют в процессе помола 0,5-5% гипса с последующим затворением водой. Составными частями такого вяжущего являются воздушные вяжущие гипс и каустический доломит, поэтому даже при увеличении прочности вяжущего оно не обладает гидравлическими свойствами.According to the invention, dolomite is added to the calcined in the temperature range 600-650 o C during the grinding process, 0.5-5% of gypsum, followed by mixing with water. The constituent parts of such a binder are air binder gypsum and caustic dolomite, therefore, even with an increase in the strength of the binder, it does not have hydraulic properties.
При совместном нахождении в водном растворе каустического доломита и портландцемента в указанных выше соотношениях (каустический доломит 25-50 мас. и портландцемент 50-75 мас.) наиболее интенсивно протекают сложные процессы гидратации клинкерных минералов. При взаимодействии с водой временно возникают пересыщенные и неустойчивые растворы, которые постепенно выделяют в раствор избыток твердых веществ. Скорость разложения и степень временного пересыщения растворов определяются химической природой клинкерных минералов. В этих растворах образующаяся пленка Mg(OH)2 оказывается более растворимой и активное MgO каустического доломита вовлекается в процесс твердения. Полученный на таком вяжущем раствор обладает высокой водоудерживающей способностью по сравнению с раствором на портландцементе. Реакция взаимодействия Mg(OH)2, MgO с компонентами раствора портландцемента сопровождается образованием гидросиликатов кальция, принимающих участие в процессе твердения раствора.When caustic dolomite and portland cement are in a water solution in the above proportions (caustic dolomite 25-50 wt.% And Portland cement 50-75 wt.), Complex processes of hydration of clinker minerals proceed most intensively. When interacting with water, supersaturated and unstable solutions temporarily arise, which gradually release excess solids into the solution. The decomposition rate and the degree of temporary supersaturation of solutions are determined by the chemical nature of clinker minerals. In these solutions, the resulting Mg (OH) 2 film is more soluble and the active MgO of caustic dolomite is involved in the hardening process. Obtained on such a binder solution has a high water retention capacity compared with a solution on Portland cement. Mg (OH) 2 , MgO react with the components of a Portland cement solution is accompanied by the formation of calcium hydrosilicates, which are involved in the hardening of the solution.
Экспериментальным путем установлено, что только такое соотношение компонентов вянущего приводит к достижению нового технического результата, не известного из уровня техники: повышению водоудерживающей способности, что обеспечивает пластичность смесей, гидравлических свойств и сохранению высокой механической прочности. It has been experimentally established that only such a ratio of the components of the binder leads to the achievement of a new technical result not known from the prior art: increasing the water-holding ability, which ensures the plasticity of the mixtures, hydraulic properties, and maintaining high mechanical strength.
Кроме того, только такое соотношение компонентов обеспечивает возрастание механической прочности конструкций и изделий в воде. In addition, only such a ratio of components provides an increase in the mechanical strength of structures and products in water.
Таким образом, изобретение не вытекает явным образом из уровня техники и имеет изобретательский уровень. Thus, the invention does not follow explicitly from the prior art and has an inventive step.
Оптимальное содержание компонентов для решения поставленной задачи подтверждено испытаниями, проведенными в лабораторных условиях. The optimal content of components for solving the task is confirmed by tests conducted in laboratory conditions.
Способ получения вяжущего осуществляется следующим образом. A method of obtaining a binder is as follows.
Сырой доломит фракции 15-40 мм обжигали на каустический при температуре 750-800oC в 35-метровой вращающейся печи. Затем осуществляли помол до тонкого измельчения. Добавляя портландцемент и перемешивая компоненты, смесь затворяли водой.Crude dolomite fractions of 15-40 mm were fired on caustic at a temperature of 750-800 o C in a 35-meter rotary kiln. Then grinding was carried out to fine grinding. Adding Portland cement and mixing the components, the mixture was closed with water.
Для сравнения готовили смесь только из портландцемента, песка и воды. Компоненты взяты в мас. For comparison, a mixture was prepared only from Portland cement, sand and water. The components are taken in wt.
В таблице приведены результаты исследований механической прочности и водоудерживающей способности растворов, приготовленных из каустического доломита, портландцемента марки 400 и песка. The table shows the results of studies of the mechanical strength and water holding capacity of solutions prepared from caustic dolomite, Portland cement grade 400 and sand.
Как видно из таблицы, с изменением содержания каустического доломита в растворах изменяются пластические свойства, отражающиеся на водоудерживающей способности, и механическая прочность образцов. Последняя резко уменьшается при содержании в растворах каустического доломита свыше 50% Водоудерживающая способность также уменьшается при содержании каустического доломита меньше 25% и свыше 50%
Таким образом, оптимальным содержанием следует считать растворы с содержанием в них каустического доломита от 25% до 50%
Следует отметить сохранение высокой механической прочности растворами при сравнительно высоком содержании каустического доломита, практически до 50% механическая прочность образцов уменьшается незначительно по сравнению с растворами на чистом портландцементе.As can be seen from the table, with a change in the content of caustic dolomite in solutions, the plastic properties affecting the water-holding ability and the mechanical strength of the samples change. The latter decreases sharply when the content of caustic dolomite in solutions exceeds 50%. The water-holding capacity also decreases when the content of caustic dolomite is less than 25% and more than 50%.
Thus, solutions with caustic dolomite content in them from 25% to 50% should be considered as the optimal content.
It should be noted that high mechanical strength is maintained by solutions with a relatively high content of caustic dolomite; almost up to 50%, the mechanical strength of the samples decreases slightly compared to solutions on pure Portland cement.
Как показали испытания, растворы обладают равномерностью изменения объема (стандартные испытания -кипячением образцов в воде) и сохраняют высокие гидравлические свойства. As tests have shown, solutions have a uniform volume change (standard tests are by boiling samples in water) and retain high hydraulic properties.
Водостойкое вяжущее из доломита можно готовить на цементных заводах по производству портландцемента, используя существующее оборудование завода и для получения каустического доломита, который можно вводить в состав портландцемента при помоле клинкера. В порошкообразный каустический доломит можно добавлять портландцемент непосредственно на стройплощадке при изготовлении бетонов и растворов. Water-resistant binder from dolomite can be prepared at Portland cement cement plants using existing plant equipment and to produce caustic dolomite, which can be added to Portland cement when grinding clinker. Portland cement can be added to powdered caustic dolomite directly at the construction site in the manufacture of concrete and mortar.
Применение предлагаемого способа получения водостойкого вяжущего по сравнению с существующими способами получения водостойкого магнезиального вяжущего обеспечивает следующие преимущества:
исключает приготовление, хранение и использование солевых затворителей при приготовлении растворов и бетонов, сохраняя при этом высокую механическую прочность;
расширяет область использования, так как позволяет применять магнезиальное вяжущее на основе доломита в производстве монолитного и сборного железобетона;
позволяет наращивать прочностные характеристики изделий на его основе в воде;
негигроскопично, обладает равномерностью изменения объема при тверждении;
сокращает использование дорогостоящего портландцемента и извести.The application of the proposed method for producing a waterproof binder in comparison with existing methods for producing a waterproof magnesia binder provides the following advantages:
excludes the preparation, storage and use of salt hardeners in the preparation of mortars and concrete, while maintaining high mechanical strength;
expands the scope of use, as it allows the use of magnesia binder based on dolomite in the production of monolithic and precast concrete;
allows you to increase the strength characteristics of products based on it in water;
non-hygroscopic, has a uniform volume change during curing;
reduces the use of expensive Portland cement and lime.
Учитывая, что производство каустического доломита несложно, имеет неограниченную сырьевую базу природный доломит, вместе с портландцементом затворяется водой, а по свойствам приближается к портландцементу, можно утверждать, что обеспечена экономия дорогостоящего портландцемента, что позволит получить значительный экономический эффект. Considering that the production of caustic dolomite is uncomplicated, natural dolomite has an unlimited raw material base, it is closed with water and Portland cement is close to Portland cement in terms of properties, it can be argued that costly Portland cement is saved, which will allow to obtain a significant economic effect.
Claims (1)
Портландцемент 50 75бCaustic Dolomite 25 50
Portland cement 50 75b
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95122053A RU2102349C1 (en) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | Method for producing binding agent |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95122053A RU2102349C1 (en) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | Method for producing binding agent |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2102349C1 true RU2102349C1 (en) | 1998-01-20 |
| RU95122053A RU95122053A (en) | 1998-02-20 |
Family
ID=20175149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95122053A RU2102349C1 (en) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | Method for producing binding agent |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2102349C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001055049A1 (en) * | 2000-01-27 | 2001-08-02 | Tececo Pty Ltd | Reactive magnesium oxide cements |
| US8496751B2 (en) | 2008-06-26 | 2013-07-30 | Calix Ltd | Binder composition |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU420588A1 (en) * | 1972-05-26 | 1974-03-25 | Е. И. Ведь, В. К. Бочаров, Е. Ф. Жаров , И. Н. Рогачева | MAGNETIC CEMENT |
| SU823333A1 (en) * | 1979-07-16 | 1981-04-23 | Магнитогорский Горно-Металлургическийинститут Им. Г.И.Hocoba | Raw mixture for filling mined space |
-
1995
- 1995-12-27 RU RU95122053A patent/RU2102349C1/en active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU420588A1 (en) * | 1972-05-26 | 1974-03-25 | Е. И. Ведь, В. К. Бочаров, Е. Ф. Жаров , И. Н. Рогачева | MAGNETIC CEMENT |
| SU823333A1 (en) * | 1979-07-16 | 1981-04-23 | Магнитогорский Горно-Металлургическийинститут Им. Г.И.Hocoba | Raw mixture for filling mined space |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001055049A1 (en) * | 2000-01-27 | 2001-08-02 | Tececo Pty Ltd | Reactive magnesium oxide cements |
| US7347896B2 (en) | 2000-01-27 | 2008-03-25 | Tececo Pty Ltd | Reactive magnesium oxide cements |
| US8496751B2 (en) | 2008-06-26 | 2013-07-30 | Calix Ltd | Binder composition |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3854968A (en) | Lime-fly ash cementitious mixture with improved hardening and expansion characteristics | |
| Kasselouri et al. | A study on the hydration products of a non-expansive sulfoaluminate cement | |
| Mehta et al. | Properties of alite cements | |
| CS259505B2 (en) | Bonding agent for mortars and concrete mixtures | |
| Forster | Hot-lime mortars: a current perspective | |
| JP2011525885A (en) | Binder composition | |
| CN113716927A (en) | Phosphogypsum-based soil curing agent, preparation method thereof, cured sample and preparation method thereof | |
| JPH02501568A (en) | Hydraulic bonds and construction parts formed from unconventional materials | |
| AU2012282216B2 (en) | Hydraulic binder | |
| EP0286396B1 (en) | Cementitious compositions | |
| Morsy et al. | Mechanical properties, phase composition and microstructure of activated Metakaolin-slaked lime binder | |
| Singh et al. | Investigation of a durable gypsum binder for building materials | |
| EP0140156B1 (en) | A process for producing a hardened product of coal ash | |
| RU2049079C1 (en) | Expanding addition to portland cement | |
| Vijan et al. | The influence of potassium phosphate and fly ash addition on the setting time and mechanical strengths of magnesium phosphate cements | |
| KR100937399B1 (en) | Method for preparing calcium aluminate clinker by hydrate firing method | |
| KR100655260B1 (en) | Concrete waterproofing materials for concrete and mortar | |
| KR101976650B1 (en) | Rapid setting mortar composition using distributing crushed stone and rapid setting concrete composition using the same | |
| RU2102349C1 (en) | Method for producing binding agent | |
| Gillot et al. | Cements, mortars, binders | |
| Singh et al. | Autoclaved gypsum plaster from selenite and by‐product phosphogypsum | |
| JP2514911B2 (en) | Method for deep mixing of soft ground and hardened material | |
| CA2298328C (en) | Hydrated calcium aluminate based expansive admixture | |
| KR0118631B1 (en) | High Strength Hardener Composition | |
| JPH07126049A (en) | Cement, production thereof and ground improver containing the same |