RU2133233C1

RU2133233C1 - Clinker-free composite binder

Info

Publication number: RU2133233C1
Application number: RU96124344A
Authority: RU
Inventors: В.И. Калашников; В.Л. Хвастунов; В.Ю. Нестеров; И.Н. Крестин; Н.П. Шалыгин; Н.К. Жуковский; В.Я. Марусенцев
Original assignee: Пензенский государственный архитектурно-строительный институт
Priority date: 1996-12-10
Filing date: 1996-12-10
Publication date: 1999-07-20

Abstract

FIELD: building materials industry, more particularly manufacture of wall materials, e.g. unburnt brick. SUBSTANCE: binder comprises, wt %: clay 30-50; lime 5-10; sodium hydroxide 0.6-1; metallurgical production slag, the balance. Moisture content of mixture is 8-14%. Method of manufacturing clay-slag-based binder comprises individual grinding of compounds in mills, mixing and combined treatment on mill runners and pressing of products. EFFECT: greater strength rate during initial hardening period and lower power consumption for preparation of binder. 2 tbl

Description

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству бесклинкерного вяжущего. The invention relates to the construction materials industry, in particular to the production of clinker-free binder.

Вяжущее может быть использовано при производстве водостойкого безобжигового кирпича или стеновых блоков методом полусухого прессования. The binder can be used in the manufacture of waterproof non-fired brick or wall blocks by the method of semi-dry pressing.

Известно клинкерное композиционное вяжущее, состоящее из портландцемента, каолиновой глины, извести, шлака гранулированного и щелочи. Недостатком его является необходимость использования малораспространенной каолиновой глины, клинкерного вяжущего, невозможность достижения высокой прочности при сжатии и изгибе в ранние сроки твердения без применения основного компонента - портландцемента (1). Known clinker composite binder consisting of Portland cement, kaolin clay, lime, granulated slag and alkali. Its disadvantage is the need to use a rare kaolin clay, a clinker binder, the inability to achieve high strength in compression and bending in the early stages of hardening without the use of the main component - Portland cement (1).

Известно бесклинкерное композиционное вяжущее для производства стеновых материалов, включающее шлак металлургического производства - основа, гидроксид натрия 2,5 - 4% от массы шлака и глину 20-50 (2). Known clinker-free composite binder for the production of wall materials, including slag of metallurgical production - the base, sodium hydroxide 2.5 - 4% by weight of slag and clay 20-50 (2).

Задачей изобретения является повышение скорости набора прочности в начальные сроки твердения и снижение энергозатрат на производство вяжущего. The objective of the invention is to increase the speed of curing in the initial stages of hardening and reduce energy consumption for the production of binder.

Поставленная задача решается тем, что бесклинкерное композиционное вяжущее для производства стеновых материалов, включающее шлак металлургического производства, глину и гидроксид натрия, дополнительно содержит известь при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Глина - 30 - 50
Известь - 5 - 10
Гидроксид натрия - 0,6 - 1,0
Шлак - Остальное
а влажность смеси 8-14%.The problem is solved in that the clinker-free composite binder for the production of wall materials, including slag of metallurgical production, clay and sodium hydroxide, additionally contains lime in the following ratio of components, wt.%:
Clay - 30 - 50
Lime - 5 - 10
Sodium hydroxide - 0.6 - 1.0
Slag - Else
and the moisture content of the mixture is 8-14%.

Изготовление вяжущего осуществляется следующим образом. The manufacture of a binder is as follows.

Шлак металлургического производства подвергается сухому или мокрому измельчению в шаровой мельнице до удельной поверхности 300 - 500 м/кг. Глина, предварительно высушенная и измельченная, либо глина карьерной влажности смешивается со шлаком и известью-пушонкой, затворяется раствором гидроксида натрия до влажности 12 - 14% для обеспечения pH среды не ниже 14,0 и подвергается кратковременной одно- или двухстадийной обработке на бегунах в течение 5 минут. Изготовление изделий на основе полученного глиношлакового вяжущего производится путем прессования их в пресс-формах при удельном давлении не менее 2 МПа. При этом заполнители могут быть введены в смесь как до бегунковой обработки (мелкие заполнители, тонкодисперсные наполнители), так и после нее (крупные и пористые заполнители). Твердение вяжущего осуществляется в нормально-влажностных условиях или при ТВО (температура изотермии - 50^oC) в течение 10 - 11 ч.Slag of metallurgical production is subjected to dry or wet grinding in a ball mill to a specific surface of 300 - 500 m / kg. Clay, pre-dried and crushed, or quarry moisture clay is mixed with slag and fluff lime, shut with sodium hydroxide solution to a moisture content of 12-14% to ensure a pH of at least 14.0 and is subjected to short-term one- or two-stage treatment on runners for 5 minutes. The manufacture of products based on the obtained clay-slag binder is carried out by pressing them in molds at a specific pressure of at least 2 MPa. In this case, aggregates can be introduced into the mixture both before runner processing (fine aggregates, finely dispersed fillers), and after it (large and porous aggregates). Hardening of the binder is carried out in normal humidity conditions or when TVO (isothermal temperature - 50 ^o C) for 10 to 11 hours

Эффект от применения бесклинкерного вяжущего выражен в увеличении скорости нарастания прочности материала за счет протекания реакций взаимодействия глины и шлака в стесненных контактных условиях, обеспечиваемых прессованием при пониженных водошлаковых отношениях и высоких значениях водородного показателя (pH) среды, достигаемых при низких концентрациях щелочи в соответствии с формулой:

где ММ - молекулярная масса щелочи, г,
Д - дозировка щелочи, % от массы шлака.The effect of the use of a clinker-free binder is expressed in an increase in the rate of increase in the strength of the material due to the reaction of clay and slag under tight contact conditions provided by pressing at low water-slag ratios and high pH values of the medium, achieved at low concentrations of alkali in accordance with the formula :

where MM is the molecular mass of alkali, g,
D - dosage of alkali,% by weight of slag.

В качестве примера приводятся результаты испытаний образцов-балочек размерами 40х40х160 мм, изготовленных с использованием предлагаемого вяжущего при водотвердом отношении 0,14 и удельном давлении прессования 6 МПа. Химический состав исходных материалов приведен в табл. 1. Составы смесей и результаты физико-механических испытаний приведены в табл. 2. As an example, the results of tests of sample barrels measuring 40x40x160 mm, manufactured using the proposed binder with a water-solid ratio of 0.14 and a specific pressing pressure of 6 MPa are given. The chemical composition of the starting materials is given in table. 1. The compositions of the mixtures and the results of physical and mechanical tests are given in table. 2.

Источники информации:
1. Авторское свидетельство СССР N 1662973, C 04 B 7/14, 1991.Sources of information:
1. USSR author's certificate N 1662973, C 04 B 7/14, 1991.

2. Глуховский В.Д. и до. Шлакощелочные бетоны на мелкозернистых заполнителях. Киев, 1981. с. 49, 55-57. 2. Glukhovsky V.D. and before. Slag-alkali concrete on fine-grained aggregates. Kiev, 1981. p. 49, 55-57.

Claims

Clinker-free composite binder for the production of wall materials, including slag of metallurgical production, clay and sodium hydroxide, characterized in that it additionally contains lime in the following ratio of components, wt.%:
Clay - 30 - 50
Lime - 5 - 10
Sodium hydroxide - 0.6 - 1.0
Slag - Else
and the moisture content of the mixture is 8-14%.