RU2237627C1 - Sulfate-resistant portland cement - Google Patents
Sulfate-resistant portland cement Download PDFInfo
- Publication number
- RU2237627C1 RU2237627C1 RU2003118280/03A RU2003118280A RU2237627C1 RU 2237627 C1 RU2237627 C1 RU 2237627C1 RU 2003118280/03 A RU2003118280/03 A RU 2003118280/03A RU 2003118280 A RU2003118280 A RU 2003118280A RU 2237627 C1 RU2237627 C1 RU 2237627C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- portland cement
- sulfate
- rock
- resistant
- clinker
- Prior art date
Links
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 title claims abstract description 16
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 16
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 14
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 12
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052661 anorthite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 claims description 5
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- HOOWDPSAHIOHCC-UHFFFAOYSA-N dialuminum tricalcium oxygen(2-) Chemical compound [O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[Al+3].[Al+3].[Ca++].[Ca++].[Ca++] HOOWDPSAHIOHCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000001175 calcium sulphate Substances 0.000 claims description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 abstract description 11
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000004566 building material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 abstract description 2
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 abstract description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AGWMJKGGLUJAPB-UHFFFAOYSA-N aluminum;dicalcium;iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Ca+2].[Ca+2].[Fe+3] AGWMJKGGLUJAPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011083 cement mortar Substances 0.000 description 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- FWFGVMYFCODZRD-UHFFFAOYSA-N oxidanium;hydrogen sulfate Chemical compound O.OS(O)(=O)=O FWFGVMYFCODZRD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к составу сульфатостойкого портландцемента и может найти применение в промышленности стройматериалов и строительстве для изготовления растворов и бетонов, к которым предъявляются требования по сульфатостойкости. Известен сульфатостойкий цемент, содержащий портландцементный клинкер с добавкой витрофиров, являющихся кислыми вулканическими породами порфировой структуры (Канцепольский И.О. и др. Сульфатостойкие цементы Средней Азии и Казахстана. Труды Всесоюзного совещания по химии и технологии цемента. Технология и свойства специальных цементов. Стройиздат, 1967, с 332-343).The present invention relates to the composition of sulfate-resistant Portland cement and may find application in the building materials industry and construction for the manufacture of mortars and concrete, which are required for sulfate resistance. Known sulfate-resistant cement containing Portland cement clinker with the addition of vitrophyres, which are acidic volcanic rocks of the porphyry structure (Kancepolsky I.O. et al. Sulfate-resistant cements of Central Asia and Kazakhstan. Proceedings of the All-Union Conference on the chemistry and technology of cement. Technology and properties of special cements. Stroyizdat, 1967, pp. 332-343).
Наиболее близким аналогом является сульфатостойкий цемент, содержащий, мас.%:The closest analogue is sulfate-resistant cement, containing, wt.%:
Сыннырит 30-35Synnyr 30-35
Двуводный гипс 3Two-water gypsum 3
Портландцементный клинкер ОстальноеPortland cement clink
Сыннырит является алюмосиликатной изверженной горной породой с мелкокристаллической структурой (см. патент РФ №2125545, кл. С 04 В 7/12).Synnyr is an aluminosilicate igneous rock with a fine crystalline structure (see RF patent No. 2125545, class C 04 B 7/12).
Целью настоящего изобретения является стабилизация сопротивления сульфатной коррозии при длительном воздействии сульфатных вод.The aim of the present invention is to stabilize the resistance of sulfate corrosion during prolonged exposure to sulfate water.
Поставленная цель достигается за счет того, что сульфатостойкий портландцемент, включающий портландцементный клинкер, сульфат кальция и изверженную алюмосиликатную горную породу с мелкокристаллической структурой, причем указанная горная порода имеет размер кристаллов до 20 мкм и содержит минералы, представленные твердыми растворами авгитово-анортитового ряда, кристаллы в структуре породы окружены стеклообразными прослойками, а портландцементный клинкер содержит трехкальциевый алюминат С3А в количестве до 5 мас.%, а сумма трехкальциевого алюмината С3А и четырехкальциевого алюмоферрита C4AF в клинкере составляет не более 22 мас.% при следующем соотношении компонентов, мас.%:This goal is achieved due to the fact that sulfate-resistant Portland cement, including Portland cement clinker, calcium sulfate and igneous aluminosilicate rock with a fine-crystalline structure, said rock having a crystal size of up to 20 μm and contains minerals represented by augite-anorthite solid solutions, crystals in the rock structure is surrounded by glassy layers, and Portland cement clinker contains tricalcium aluminate C 3 A in an amount of up to 5 wt.%, and the sum of tricalcium of alumina C 3 A and tetra-calcium aluminoferrite C 4 AF in clinker is not more than 22 wt.% in the following ratio of components, wt.%:
Клинкер указанного состава 60-90Clinker of the specified composition 60-90
Сульфат кальция 2-8Calcium Sulphate 2-8
Указанная горная порода ОстальноеSpecified Rock Else
При этом только использование клинкера указанного минералогического состава без введения указанной горной породы не обеспечивает стойкости цементного камня к длительному воздействию сульфатов. Это связано с тем, что как показали исследования, щелочные ионы из жидкой фазы цементного камня концентрируются на поверхности частиц горных пород указанной структуры, особенно в районе выхода стеклообразных прослоек, окружающих кристаллы минералов, в связи с чем скорость диффузии сульфатных ионов в цементный камень значительно снижается.Moreover, only the use of clinker of the specified mineralogical composition without the introduction of the specified rock does not provide the cement stone resistance to the prolonged exposure to sulfates. This is due to the fact that studies have shown that alkaline ions from the liquid phase of cement stone are concentrated on the surface of rock particles of this structure, especially in the area where glassy interlayers surrounding mineral crystals exit, and therefore the rate of diffusion of sulfate ions into the cement stone is significantly reduced .
Для приготовления сульфатостойкого портландцемента портландцементный клинкер, сульфат кальция (природный или промышленный гипс) и добавку алюмосиликатной горной породы, имеющей структуру, удовлетворяющую указанным требованиям, совместно измельчают до удельной поверхности (280-320) м2/кг. Для испытания этого цемента на сульфатостойкость готовят образцы-балочки из цементного раствора со стандартным кварцевым песком состава 1:3 размером 4×4×16 см. После предварительного твердения в стандартных условиях в течение 14 суток образцы помещают в 5%-ный раствор сульфата натрия. Такие же контрольные образцы хранят в воде. Сульфатостойкость оценивают по коэффициенту сульфатостойкости (отношение прочности образцов, хранившихся в растворе Na2SО4 к прочности образцов, хранившихся в воде) в возрасте 1 и 3 месяца.To prepare sulfate-resistant Portland cement, Portland cement clinker, calcium sulfate (natural or industrial gypsum) and an additive of aluminosilicate rock having a structure that meets these requirements are jointly ground to a specific surface (280-320) m 2 / kg. To test this cement for sulfate resistance, sample beams are prepared from a cement mortar with standard quartz sand of composition 1: 3, size 4 × 4 × 16 cm. After preliminary hardening under standard conditions for 14 days, the samples are placed in a 5% sodium sulfate solution. The same control samples are stored in water. Sulfate resistance is evaluated by the coefficient of sulfate resistance (the ratio of the strength of samples stored in a solution of Na 2 SO 4 to the strength of samples stored in water) at the age of 1 and 3 months.
Морозостойкость определяют по количеству выдержанных циклов попеременного замораживания водонасыщенных образцов при t=-20°C и оттаивании в воде при 18-20°С.Frost resistance is determined by the number of aged cycles of alternate freezing of water-saturated samples at t = -20 ° C and thawing in water at 18-20 ° C.
Состав цемента приведен в табл. 1, результаты испытаний - в табл. 2.The composition of cement is given in table. 1, the test results are in table. 2.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003118280/03A RU2237627C1 (en) | 2003-06-20 | 2003-06-20 | Sulfate-resistant portland cement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003118280/03A RU2237627C1 (en) | 2003-06-20 | 2003-06-20 | Sulfate-resistant portland cement |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2237627C1 true RU2237627C1 (en) | 2004-10-10 |
Family
ID=33538110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003118280/03A RU2237627C1 (en) | 2003-06-20 | 2003-06-20 | Sulfate-resistant portland cement |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2237627C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3563776A (en) * | 1967-07-03 | 1971-02-16 | Inst Cercetari Metalurgice | Refractory barium-and-calcium aluminous cements |
| SU1235838A1 (en) * | 1984-05-24 | 1986-06-07 | Научная Часть Сибирского Научно-Исследовательского И Проектного Института Цементной Промышленности | Binding agent |
| RU2125545C1 (en) * | 1997-02-26 | 1999-01-27 | Восточно-Сибирский государственный технологический университет | Binding agent |
-
2003
- 2003-06-20 RU RU2003118280/03A patent/RU2237627C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3563776A (en) * | 1967-07-03 | 1971-02-16 | Inst Cercetari Metalurgice | Refractory barium-and-calcium aluminous cements |
| SU1235838A1 (en) * | 1984-05-24 | 1986-06-07 | Научная Часть Сибирского Научно-Исследовательского И Проектного Института Цементной Промышленности | Binding agent |
| RU2125545C1 (en) * | 1997-02-26 | 1999-01-27 | Восточно-Сибирский государственный технологический университет | Binding agent |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Rodrıguez-Camacho et al. | Importance of using the natural pozzolans on concrete durability | |
| Chan et al. | Comparative study of the initial surface absorption and chloride diffusion of high performance zeolite, silica fume and PFA concretes | |
| RU2715583C1 (en) | Binder based on calcium alumino-silicate derivatives for construction materials | |
| Khatib et al. | Selected engineering properties of concrete incorporating slag and metakaolin | |
| Sathyan et al. | Influence of superplasticizer family on the durability characteristics of fly ash incorporated cement concrete | |
| Duval et al. | Influence of silica fume on the workability and the compressive strength of high-performance concretes | |
| Odler | Special inorganic cements | |
| Hadjsadok et al. | Durability of mortar and concretes containing slag with low hydraulic activity | |
| Lanas et al. | Masonry repair lime-based mortars: factors affecting the mechanical behavior | |
| Kurdowski | Cement and concrete chemistry | |
| Binici et al. | The effect of fineness on the properties of the blended cements incorporating ground granulated blast furnace slag and ground basaltic pumice | |
| Gruber et al. | Increasing concrete durability with high-reactivity metakaolin | |
| Subaşı et al. | Effect of metakaolin substitution on physical, mechanical and hydration process of White Portland cement | |
| KR100714738B1 (en) | Cement Admixtures, Cement Compositions and Cement Concrete Using the Same | |
| González et al. | Effect of limestone filler on the sulfate resistance of low C3A Portland cement | |
| Mira et al. | Effect of lime putty addition on structural and durability properties of concrete | |
| Nosouhian et al. | Effects of slag characteristics on sulfate durability of Portland cement-slag blended systems | |
| Afolayan | Experimental investigation of the effect of partial replacement of cement with eggshell ash on the rheological properties of concrete | |
| JP4705846B2 (en) | Cement clinker and cement composition | |
| JP7713335B2 (en) | Cement admixture, cement composition, and hardened concrete | |
| JP7605838B2 (en) | Cement admixture and cement composition | |
| RU2237627C1 (en) | Sulfate-resistant portland cement | |
| Jaya et al. | Strength properties of rice husk ash concrete under sodium sulphate attack | |
| Breesem et al. | Influence of magnesium sulfate on self-compacting alum sludge concrete incorporating with pozzolanic materials | |
| Ziheng et al. | Effects of Retarders on Properties of Phosphogypsum-Sulfoaluminate Cement Composite Cementitious System. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20050919 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060621 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20071220 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120621 |