[go: up one dir, main page]

RU2259969C1 - Method of concrete mix preparation - Google Patents

Method of concrete mix preparation Download PDF

Info

Publication number
RU2259969C1
RU2259969C1 RU2003136320/03A RU2003136320A RU2259969C1 RU 2259969 C1 RU2259969 C1 RU 2259969C1 RU 2003136320/03 A RU2003136320/03 A RU 2003136320/03A RU 2003136320 A RU2003136320 A RU 2003136320A RU 2259969 C1 RU2259969 C1 RU 2259969C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ash
slag
liquid glass
slag mixture
mixture
Prior art date
Application number
RU2003136320/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003136320A (en
Inventor
В.В. Русина (RU)
В.В. Русина
Е.Н. Подвольска (RU)
Е.Н. Подвольская
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный технический университет" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный технический университет"
Priority to RU2003136320/03A priority Critical patent/RU2259969C1/en
Publication of RU2003136320A publication Critical patent/RU2003136320A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2259969C1 publication Critical patent/RU2259969C1/en

Links

Landscapes

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

FIELD: building materials, particularly used for producing concrete structures and articles.
SUBSTANCE: method involves metering quartz sand and components of ash-and-slag-and-alkaline binging material including carbon containing liquid glass and grinded dump ash-and-slag mixture; mixing above materials and forming articles. Liquid glass is produced from large-tonnage crystalline silicon production waste obtained at aluminum smelter, namely of microsilica, and including highly-dispersed carbon mixtures, namely graphite and carborundum with silica modulus n=1, in amount of up to 6-7% by weight. Grinded dump ash-and-slag mixture is obtained by brown coal burning. Ash-and-slag mixture contains 25% of slag component and 75% of ash component and is grinded so that not more that 1% of material is retained on sieve with 0.08 mm openings. The ash component is obtained from combustion of brown coal at heat generating plant. Concrete mix components are taken in the following amounts (% by weight): liquid glass - 13.5-28.2, ash-and-slag mixture - 24.3-55.1, quartz sand - 31.4-54.5. The mix may be hardened under temperature of up to -18°C.
EFFECT: increased frost-resistance and extended range of concrete mix hardening temperatures, simplified process of concrete mix preparation and reduced cost of ready product.
1 ex, 2 tbl

Description

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении конструкций и изделий из бетона.The invention relates to the construction materials industry and can be used in the manufacture of structures and concrete products.

Известна гидравлически твердеющая композиция, затвердевающая при низких температурах и содержащая 50-80 ч. БЦМ, 13-35 ч. золы-уноса, 0-10 ч. метакаолина, 0-6 ч. шлака, 0-4 ч. добавки, регулирующей сроки схватывания вяжущего, и 1-5 ч. карбоната калия [Патент США №4842649, 1989].A hydraulically hardening composition is known that hardens at low temperatures and contains 50-80 parts of BTsM, 13-35 parts of fly ash, 0-10 parts of metakaolin, 0-6 parts of slag, 0-4 parts of timing control additives setting the binder, and 1-5 hours of potassium carbonate [US Patent No. 4842649, 1989].

Недостатком данной композиции является ее многокомпонентность.The disadvantage of this composition is its multicomponent.

Наиболее близким аналогом к описываемому изобретению является способ приготовления бетонной смеси, включающий дозирование кварцевого песка и компонентов вяжущего, их перемешивание и формование изделий. В качестве вяжущего в данном способе используется золошлакощелочное вяжущее, состоящее из молотой до остатка на сите №008 3,5% отвальной золошлаковой смеси, полученной от сжигания бурого канско-ачинского угля на ТЭЦ-7 г. Братска Иркутской области и углеродсодержащего жидкого стекла, изготовленного из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода - микрокремнезема и содержащего до 6-7 мас.% высокодисперсных углеродистых примесей - графита С и карборунда SiC, с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,43-1,5 г/см3 [Патент РФ по заявке №2001103552, опубл. 20.02.03, кл. С 04 В 28/26].The closest analogue to the described invention is a method of preparing a concrete mixture, including dosing quartz sand and binder components, mixing and molding products. As a binder in this method, an ash-and-alkali binder is used, consisting of 3.5% of the ash and slag mixture obtained by burning brown Kansk-Achinsk coal at TPP-7 in the city of Bratsk, Irkutsk region and carbon-containing liquid glass made up to a sieve residue No. 008 from large-tonnage waste from the production of crystalline silicon of the Bratsk Aluminum Plant - silica fume and containing up to 6-7 wt.% highly dispersed carbon impurities - graphite C and carborundum SiC, with a silicate module n = 1 and density ρ = 1.4 3-1.5 g / cm 3 [RF patent on the application No. 2001103552, publ. 02/20/03, class C 04 B 28/26].

Недостатками описываемого способа приготовления бетонной смеси являются относительно невысокая морозостойкость (150-200 циклов) бетона, ограничение температуры твердения до -10°С, сравнительно узкий диапазон значений плотности жидкого стекла.The disadvantages of the described method for the preparation of concrete mix are the relatively low frost resistance (150-200 cycles) of concrete, the limitation of the hardening temperature to -10 ° C, the relatively narrow range of density values of liquid glass.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение качества бетона.The problem solved by the invention is to improve the quality of concrete.

Технический результат - повышение морозостойкости бетона и увеличение температурного интервала твердения (до -18°С), расширение диапазона значений плотности жидкого стекла.The technical result is an increase in frost resistance of concrete and an increase in the temperature range of hardening (up to -18 ° C), expanding the range of density values of liquid glass.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что приготовление бетонной смеси включает дозирование кварцевого песка и компонентов золошлакощелочного вяжущего, состоящего из углеродсодержащего жидкого стекла, изготовленного из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода - микрокремнезема и содержащего до 6-7 мас.% высокодисперсных углеродистых примесей - графита С и карборунда SiC, с силикатным модулем n=1 и плотностью 1,35-1,55 г/см3 и отвальной золошлаковой смеси, полученной от сжигания бурого канско-ачинского угля на ТЭЦ-6 г. Братска Иркутской области и молотой до остатка на сите №008 до 1%, на 25% состоящей из шлаковой составляющей и на 75% из зольной составляющей, их перемешивание и формование изделий при следующем соотношении компонентов, мас.%:The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that the preparation of concrete mixture includes dosing of quartz sand and components of an ash-and-alkali binder consisting of carbon-containing liquid glass made from large-tonnage waste from the production of crystalline silicon from the Bratsk aluminum plant - silica fume and containing up to 6-7 wt.% Fine carbonaceous impurities - graphite, silicon carbide SiC and C, with the silicate modulus n = 1 and a density of 1.35-1.55 g / cm 3, and ash and slag moldboard Mesi obtained from the burning of brown Kansk-Achinsk coal at TPP-6 in the city of Bratsk, Irkutsk Region and ground to a residue on sieve No. 008 to 1%, 25% consisting of a slag component and 75% of an ash component, their mixing and molding products in the following ratio of components, wt.%:

указанное жидкое стекло specified liquid glass 13,5-28,213.5-28.2 указанная золошлаковая смесь specified ash and slag mixture 24,3-55,124.3-55.1 кварцевый песок quartz sand 31,4-54,531.4-54.5

Химический состав золошлаковой смеси представлен в табл.1The chemical composition of the ash and slag mixture is presented in table 1

Таблица 1
Средний химический состав золошлаковой смеси ТЭЦ - 6 (г.Братск)
Table 1
The average chemical composition of the ash and slag mixture of the TPP - 6 (Bratsk)
Содержание, мас.%;Content, wt.%; SiO2 SiO 2 Fe2O3 Fe 2 O 3 Al2О3 Al 2 About 3 CaOCaO MgOMgO SO3 SO 3 R2OR 2 O 57,357.3 13,513.5 12,012.0 13,713.7 2,22.2 0,70.7 0,50.5

Пример. Бетонная смесь готовилась следующим образом. В лабораторной шаровой мельнице производился помол отвальной золошлаковой смеси, состоящей на 25% из шлаковой и на 75% из зольной составляющей, до остатка на сите №008 до 1%. Молотая золошлаковая смесь в количестве 32,8 мас.% перемешивалась с кварцевым песком. взятым в количестве 51,6 мас.%, и затворялась 15,6 мас.% углеродсодержащего жидкого стекла из микрокремнезема с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,46 г/см3. Смесь перемешивалась в бетоносмесителе принудительного действия в течение 2-3 минут. Формование образцов производилось на лабораторной виброплощадке. Образцы в формах твердели при температуре 16-20°С в воздушно-сухих условиях в течение 24 часов, после чего распалубливались и помещались в морозильную камеру при температуре -18°С для дальнейших испытаний. Результаты испытаний приведены в табл.2.Example. Concrete mixture was prepared as follows. In a laboratory ball mill, the grinding ash and slag mixture, consisting of 25% of slag and 75% of the ash component, was ground to a residue on sieve No. 008 to 1%. The ground ash and slag mixture in the amount of 32.8 wt.% Was mixed with quartz sand. taken in an amount of 51.6 wt.%, and shuttered 15.6 wt.% of carbon-containing liquid glass of silica fume with silicate module n = 1 and density ρ = 1.46 g / cm 3 . The mixture was mixed in a forced-action concrete mixer for 2-3 minutes. The samples were formed on a laboratory vibratory platform. Samples in the molds solidified at a temperature of 16-20 ° C in air-dry conditions for 24 hours, after which they were redressed and placed in a freezer at a temperature of -18 ° C for further testing. The test results are shown in table.2.

Таблица 2
Свойства бетона на основе золошлакощелочного вяжущего, твердеющего при отрицательной температуре
table 2
Properties of concrete based on ash and slag binder, hardening at low temperature
Температура тверденияHardening temperature Прочность при сжатии, МПа в возрастеCompressive strength, MPa aged Морозостойкость, циклыFrost resistance cycles -18°С-18 ° C 1 сут.1 day 3 сут.3 days 7 сут.7 days 14 сут.14 days 28 сут.28 days 250250 6,86.8 11,411,4 12,512.5 17,717.7 25,825.8

Анализ полученных данных показывает, что предлагаемая бетонная смесь способна набирать прочность не только при температуре до -10 С, но и при более низких температурах (-18°С). Морозостойкость бетона, полученного из предлагаемой бетонной смеси, также более выгодно отличается от морозостойкости известного бетона (250 вместо 150-200 циклов). Кроме того, в предлагаемой бетонной смеси указанные технические результаты могут быть достигнуты в более широком диапазоне значений плотности жидкого стекла (1,35...1,55 г/см вместо 1,43...1,5 г/см3), что позволяет существенно упростить процесс получения предлагаемой бетонной смеси и расширить возможность использования жидкого стекла.Analysis of the obtained data shows that the proposed concrete mixture is able to gain strength not only at temperatures up to -10 C, but also at lower temperatures (-18 ° C). The frost resistance of concrete obtained from the proposed concrete mixture also differs more favorably from the frost resistance of known concrete (250 instead of 150-200 cycles). In addition, in the proposed concrete mixture, the indicated technical results can be achieved in a wider range of liquid glass density values (1.35 ... 1.55 g / cm instead of 1.43 ... 1.5 g / cm 3 ), which allows to significantly simplify the process of obtaining the proposed concrete mixture and to expand the possibility of using liquid glass.

Claims (1)

Способ приготовления бетонной смеси, включающий дозирование кварцевого песка и компонентов золошлакощелочного вяжущего, состоящего из углеродсодержащего жидкого стекла, изготовленного из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода - микрокремнезема и содержащего до 6-7 мас. % высокодисперсных углеродистых примесей - графита С и карборунда SiC с силикатным модулем n= 1 и молотой отвальной золошлаковой смеси, полученной от сжигания бурого Канско-Ачинского угля, их перемешивание и формование изделий, отличающийся тем, что используют указанное жидкое стекло плотностью 1,35-1,55 г/см3, в качестве золошлаковой смеси - указанную золошлаковую смесь, молотую до остатка на сите № 008 до 1%, на 25% состоящую из шлаковой составляющей и на 75% из зольной составляющей, полученную от сжигания указанного угля на ТЭЦ-6 г. Братска Иркутской области при следующем соотношении компонентов, мас.%:A method of preparing a concrete mixture, including dosing of quartz sand and components of an ash-and-alkali binder, consisting of carbon-containing liquid glass made from large-tonnage waste from the production of crystalline silicon of the Bratsk Aluminum Plant - silica fume and containing up to 6-7 wt. % of finely dispersed carbon impurities - graphite C and carborundum SiC with a silicate module n = 1 and ground ash and slag mixture obtained from burning brown Kansk-Achinsk coal, mixing and forming products, characterized in that they use the specified liquid glass with a density of 1.35- 1.55 g / cm 3 , as the ash and slag mixture - the specified ash and slag mixture, ground to a residue on sieve No. 008 to 1%, 25% consisting of the slag component and 75% of the ash component obtained from the combustion of the specified coal at the TPP -6 Bratsk, Irkutsk area in the following ratio of components, wt.%: Указанное жидкое стеклоSpecified Liquid Glass 13,5-28,213.5-28.2 Указанная золошлаковая смесьThe specified ash and slag mixture 24,3-55,124.3-55.1 Кварцевый песокQuartz sand 31,4-54,531.4-54.5
RU2003136320/03A 2003-12-15 2003-12-15 Method of concrete mix preparation RU2259969C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003136320/03A RU2259969C1 (en) 2003-12-15 2003-12-15 Method of concrete mix preparation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003136320/03A RU2259969C1 (en) 2003-12-15 2003-12-15 Method of concrete mix preparation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003136320A RU2003136320A (en) 2005-05-20
RU2259969C1 true RU2259969C1 (en) 2005-09-10

Family

ID=35820309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003136320/03A RU2259969C1 (en) 2003-12-15 2003-12-15 Method of concrete mix preparation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2259969C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2471740C2 (en) * 2011-02-28 2013-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" Crude mixture for producing acid-resistant ash-slag concrete

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2408552C1 (en) * 2009-04-28 2011-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежский государственный архитектурно-строительный университет - ГОУ ВПО ВГАСУ Nanostructuring binder for composite construction materials
CN108889771B (en) * 2018-07-30 2024-08-20 河南心连心化学工业集团股份有限公司 Comprehensive utilization device and comprehensive utilization method for coal ash slag

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4842649A (en) * 1987-10-02 1989-06-27 Pyrament, Inc. Cement composition curable at low temperatures
SU1534041A1 (en) * 1987-12-21 1990-01-07 Научно-Исследовательский И Конструкторско-Технологический Институт Городского Хозяйства Method of producing concrete mix
US5601643A (en) * 1995-02-17 1997-02-11 Drexel University Fly ash cementitious material and method of making a product
RU2001103552A (en) * 2001-02-06 2003-02-20 Братский государственный технический университет METHOD FOR PREPARING CONCRETE MIX
RU2203242C2 (en) * 2001-06-04 2003-04-27 Братский государственный технический университет Sawdust concrete manufacture process
RU2203867C2 (en) * 2001-07-02 2003-05-10 Братский государственный технический университет Raw mixture for preparation of cellular concrete

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4842649A (en) * 1987-10-02 1989-06-27 Pyrament, Inc. Cement composition curable at low temperatures
SU1534041A1 (en) * 1987-12-21 1990-01-07 Научно-Исследовательский И Конструкторско-Технологический Институт Городского Хозяйства Method of producing concrete mix
US5601643A (en) * 1995-02-17 1997-02-11 Drexel University Fly ash cementitious material and method of making a product
RU2001103552A (en) * 2001-02-06 2003-02-20 Братский государственный технический университет METHOD FOR PREPARING CONCRETE MIX
RU2203242C2 (en) * 2001-06-04 2003-04-27 Братский государственный технический университет Sawdust concrete manufacture process
RU2203867C2 (en) * 2001-07-02 2003-05-10 Братский государственный технический университет Raw mixture for preparation of cellular concrete

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2471740C2 (en) * 2011-02-28 2013-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" Crude mixture for producing acid-resistant ash-slag concrete

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003136320A (en) 2005-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Munshi et al. Use of rice straw ash as pozzolanic material in cement mortar
Saingam et al. Synergizing Portland Cement, high-volume fly ash and calcined calcium carbonate in producing self-compacting concrete: A comprehensive investigation of rheological, mechanical, and microstructural properties
WO2008128287A1 (en) Binding composition
CN114956710A (en) High-performance fly ash sprayed concrete for mudstone tunnel and preparation method thereof
RU2374201C1 (en) Raw mixture for making heat-resistant concrete
RU2329987C1 (en) Raw mix for preparation of acid resistant fly-ash slag concrete
RU2659290C1 (en) Self-consistent concrete production method and concrete mixture
RU2281262C1 (en) Composition for producing building materials
JP4235019B2 (en) Water-retaining porous concrete molded body and method for producing the same
RU2259969C1 (en) Method of concrete mix preparation
RU2259971C1 (en) Method of concrete mix preparation
Fidjestol et al. Making UHPC with local materials—the way forward
RU2237630C2 (en) Binder
JP7750778B2 (en) Method for producing hydraulically hardened cement and cement composition for carbonation curing
JP5724188B2 (en) Concrete production method
RU2228307C2 (en) Sawdust concrete manufacture process
CA2608536C (en) High performance concrete with a quick resistance development lacking added materials with latent hydraulic activity
RU2729763C1 (en) Heavy diopside concrete with high strength
RU2259970C1 (en) Method of concrete mix preparation
RU2259968C1 (en) Method of concrete mix preparation
JP5840341B2 (en) Method for producing high-strength concrete
RU2738882C1 (en) High-strength fine-grained concrete based on composite binder using technogenic material
RU2356865C2 (en) Raw mix for fire resistant structural-heat insulation concrete
RU2308429C1 (en) Complex additive for concrete mixes and mortars
RU2779824C1 (en) Concrete mix

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20051216