RU2442758C1 - Bonding material - Google Patents
Bonding material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2442758C1 RU2442758C1 RU2010125659/03A RU2010125659A RU2442758C1 RU 2442758 C1 RU2442758 C1 RU 2442758C1 RU 2010125659/03 A RU2010125659/03 A RU 2010125659/03A RU 2010125659 A RU2010125659 A RU 2010125659A RU 2442758 C1 RU2442758 C1 RU 2442758C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- slag
- grinding
- production
- alkali
- binder
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности минеральных вяжущих, и может быть использовано в производстве шлакощелочных вяжущих.The invention relates to the production of building materials, in particular mineral binders, and can be used in the production of slag alkali binders.
Известны, например, шлакощелочные цементы, представляющие собой гидравлические вяжущие вещества, получаемые путем тонкого измельчения гранулированного шлака совместно с малогигроскопичным щелочным компонентом или затворением молотого шлака растворами соединений щелочных металлов (Шлакощелочные бетоны на мелкозернистых заполнителях. Под ред. В.Д.Глуховского. - Киев, 1981, с.49-50).For example, slag-alkali cements are known, which are hydraulic binders obtained by fine grinding of granular slag together with a low-hygroscopic alkaline component or mixing of ground slag with solutions of alkali metal compounds (Slag-alkali concretes on fine-grained aggregates. Edited by V.D.Glukhovsky -. 1981, p. 49-50).
Для производства шлакощелочного цемента используются преимущественно доменные и электротермофосфорные шлаки, отвечающие требованиям ГОСТ 3476-74, тонкость помола которых характеризуется удельной поверхностью не ниже 300 м2/кг (3000 см2/г по прибору ПСХ-2).For the production of slag-alkali cement, mainly blast furnace and electrothermophosphoric slags are used that meet the requirements of GOST 3476-74, the fineness of grinding of which is characterized by a specific surface of at least 300 m 2 / kg (3000 cm 2 / g according to the PSX-2 device).
Щелочные компоненты, которые являются составной частью шлакощелочных цементов, вводятся в них в количестве 5-15% от массы шлаков в пересчете на сухое вещество, в том числе несиликатные соли слабых кислот типа кальцинированной соды.Alkaline components, which are an integral part of slag-alkali cements, are introduced in them in an amount of 5-15% of the mass of slag in terms of dry matter, including non-silicate salts of weak acids such as soda ash.
Недостатком таких вяжущих являются большие энергозатраты на тонкое измельчение металлургических шлаков.The disadvantage of such binders is the high energy consumption for fine grinding of metallurgical slag.
Известен способ интенсификации помола цементного клинкера за счет добавки двуводного гипса в количестве 2,5-3% массы клинкера. Добавка гипса улучшает процесс измельчения сырьевой смеси за счет уменьшения налипания и агрегирования мелких фракций цемента (Справочник по производству цемента. Под ред. И.И.Холина. - М., 1963, с.346).A known method of intensifying the grinding of cement clinker by adding two-water gypsum in the amount of 2.5-3% of the mass of clinker. The addition of gypsum improves the grinding process of the raw material mixture by reducing the sticking and aggregation of small fractions of cement (Handbook of cement production. Edited by II Kholin. - M., 1963, p. 346).
Однако в случае шлакощелочного вяжущего добавка гипса ухудшает его свойства. Гипс, реагируя с щелочным компонентом, значительно сокращает сроки схватывания шлакощелочного вяжущего, что затрудняет условия его использования. Кроме того, в результате реакции гипса с щелочным компонентом щелочь нейтрализуется, что приводит к снижению прочности шлакощелочного вяжущего и бетона на его основе (Шлакощелочные бетоны на мелкозернистых заполнителях. Под ред. В.Д.Глуховского. - Киев, 1981, с.115-116).However, in the case of a cinder-alkaline binder, the addition of gypsum impairs its properties. Gypsum, reacting with an alkaline component, significantly reduces the setting time of the slag-alkali binder, which complicates the conditions for its use. In addition, as a result of the reaction of gypsum with an alkaline component, the alkali is neutralized, which leads to a decrease in the strength of slag-alkali binder and concrete based on it (Slag-alkali concrete on fine-grained aggregates. Edited by V.D. Glukhovsky. - Kiev, 1981, p. 115- 116).
Наиболее близким к заявляемому техническим решением является вяжущее с добавкой 0,3-0,5% каменного угля, являющегося интенсификатором помола измельчаемого материала (статья «Портландцемент и его разновидности» от 15 февраля 2010, авторы Л.И.Дворкин О.Л.Дворкин http://m350.ru/articles/more/v/id/85/).Closest to the claimed technical solution is an astringent with the addition of 0.3-0.5% of coal, which is an intensifier of grinding the crushed material (article "Portland cement and its varieties" dated February 15, 2010, authors L. I. Dvorkin O. L. Dvorkin http://m350.ru/articles/more/v/id/85/).
Недостатками известного вяжущего является то, что, вводимый в его состав интенсификатор помола, не обеспечивает повышение степени пластификации получаемого шлакощелочного вяжущего и его трещиностойкости.The disadvantages of the known binder is that, introduced into its composition, the intensifier grinding does not provide an increase in the degree of plasticization of the resulting slag-alkali binder and its crack resistance.
Задачей предлагаемого изобретения является интенсификация помола доменного гранулированного шлака с обеспечением повышения пластификации получаемого шлакощелочного вяжущего, его прочности и трещиностойкости.The task of the invention is to intensify the grinding of blast furnace granulated slag to provide increased plasticization of the resulting slag-alkali binder, its strength and crack resistance.
Сущность изобретения заключается в том, что вяжущее, включающее доменный гранулированный шлак, интенсификатор помола и кальцинированную соду, содержит в качестве интенсификатора помола пылевидный отход механической обработки электродов, улавливаемый системой пылеудаления, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The essence of the invention lies in the fact that the binder, including blast furnace granulated slag, grinding intensifier and soda ash, contains, as a grinding intensifier, a dusty waste of the machining of electrodes captured by the dust removal system, in the following ratio of components, wt.%:
Технический результат заявляемого изобретения заключается в следующем: введение в состав вяжущего добавки пылевидного отхода механической обработки электродов в количестве 0,1-0,3% от массы шлака позволяет на 9-17% ускорить процесс помола доменного гранулированного шлака по сравнению с известной добавкой каменного угля, соответственно снизить энергоемкость и увеличить производительность мельниц, что обеспечивает удешевление производства шлакощелочного вяжущего. При этом добавка предложенного интенсификатора помола за счет пластифицирующего эффекта снижает нормальную густоту теста с 26 до 22-23% и повышает в возрасте 28 суток нормального твердения прочность при сжатии на 6-11% и трещиностойкость шлакощелочного вяжущего на 27-41%.The technical result of the claimed invention is as follows: the introduction into the composition of the binder additive of pulverized waste by machining the electrodes in an amount of 0.1-0.3% by weight of slag allows for 9-17% to accelerate the grinding process of blast furnace granulated slag in comparison with the known addition of coal , respectively, to reduce energy intensity and increase the productivity of mills, which ensures cheaper production of slag-alkali binder. At the same time, the addition of the proposed grinding intensifier due to the plasticizing effect reduces the normal density of the dough from 26 to 22-23% and increases the compressive strength by 6-11% and the crack resistance of the slag-alkali binder by 27-41% at the age of 28 days of normal hardening.
Характеристики исходных материаловCharacteristics of raw materials
1. Гранулированный шлак.1. Granular slag.
Для опытной проверки заявляемого вяжущего использовали доменный гранулированный шлак Мариупольского металлургического завода, характеризующийся следующими данными.For experimental verification of the inventive binder used blast furnace granular slag Mariupol Metallurgical Plant, characterized by the following data.
Химический состав, %:Chemical composition, %:
По классификации ГОСТ 3476-74 данный шлак с коэффициентом качества Кк=1,46, модулем активности Ма=0,18 и модулем основности Мо=1,12 относится к третьему сорту. 2.According to the classification of GOST 3476-74, this slag with a quality factor K k = 1.46, an activity modulus M a = 0.18 and a basicity modulus M o = 1.12 refers to the third grade. 2.
Щелочной компонент.Alkaline component.
В качестве несиликатного щелочного компонента использована сода синтетическая кальцинированная, отвечающая требованиям ГОСТ 5100-85.As a non-silicate alkaline component, synthetic soda ash was used, which meets the requirements of GOST 5100-85.
По классификации В.Д.Глуховского сода кальцинированная относится ко второй группе щелочных компонентов шлакощелочных цементов (Глуховский В.Д., Пахомов В.А. Шлакощелочные цементы и бетоны. - Киев, 1978, c.28).According to the classification of V.D. Glukhovsky, soda ash belongs to the second group of alkaline components of slag-alkali cements (Glukhovsky V.D., Pakhomov V.A. Slag-alkali cements and concrete. - Kiev, 1978, p. 28).
3. Интенсификатор помола шлака.3. Slag grinding intensifier.
Для интенсификации помола гранулированного шлака использована добавка пылевидного отхода электродного производства, улавливаемого системой пылеочистки цехов механической обработки электродов Новочеркасского электродного завода. Указанный пылевидный отход механической обработки электродов характеризуется следующими показателями: проходит через сито с отверстиями 1,25 мм - 100% и 0,071 мм - 80-85%; истинная плотность вещества пыли 2,06-2,10 г/см3; средняя насыпная плотность 0,65-0,82 г/см3. Химический состав мас.%: углерод 96-98 (не менее 95% углерода представлено графитом); карбид кремния 1,5-2,0; оксиды кремния, железа и алюминия - остальное.To intensify the grinding of granular slag, an additive of pulverized waste from the electrode production was used, which was captured by the dust cleaning system of the workshops for machining the electrodes of the Novocherkassk electrode plant. The specified pulverized waste of machining the electrodes is characterized by the following indicators: passes through a sieve with holes of 1.25 mm - 100% and 0.071 mm - 80-85%; the true density of the dust substance is 2.06-2.10 g / cm 3 ; the average bulk density of 0.65-0.82 g / cm 3 . Chemical composition wt.%: Carbon 96-98 (at least 95% of the carbon is represented by graphite); silicon carbide 1.5-2.0; oxides of silicon, iron and aluminum - the rest.
Пример.Example.
Для экспериментальной проверки заявляемого вяжущего доменный гранулированный шлак Мариупольского металлургического завода размалывали в лабораторной шаровой мельнице совместно с интенсифицирующей помол добавкой пылевидного отхода механической обработки электродов до удельной поверхности 3000 см2/г, определяемая на приборе ПСХ-2 по общепринятой методике.For experimental verification of the inventive binder, blast furnace granular slag of the Mariupol Metallurgical Plant was milled in a laboratory ball mill together with an intensifying grinding additive of pulverized waste from machining the electrodes to a specific surface of 3000 cm 2 / g, determined on a PSX-2 device according to the generally accepted method.
Измельченный до требуемой удельной поверхности доменный гранулированный шлак совместно с интенсификатором помола затворяли раствором кальцинированной соды плотностью 1,050-1,071 г/см3 при температуре 20°С из расчета дозировки соды по сухому веществу 5-7% (3,5-4% по Na2O) от массы шлака с корректировкой расхода воды для получения теста нормальной густоты, определяемой стандартным методом.The blast furnace granulated slag, crushed to the required specific surface, together with the grinding intensifier was closed with a solution of soda ash with a density of 1,050-1,071 g / cm 3 at a temperature of 20 ° C based on the dosage of soda for dry matter 5-7% (3.5-4% for Na 2 O) from the mass of slag with the adjustment of the water flow to obtain a test of normal density, determined by the standard method.
Из теста нормальной густоты формовали образцы кубы с ребром 70 мм для прочностных испытаний в возрасте 28 суток нормального твердения и образцы балочки 40×40×160 для определения трещиностойкости.Samples of cubes with a rib of 70 mm were formed from a test of normal density for strength tests at the age of 28 days of normal hardening and samples of a beam 40 × 40 × 160 for determining the crack resistance.
Силовую характеристику трещиностойкости шлакощелочного вяжущего, так называемую вязкость разрушения при статическом нагружении, определяли на образцах-балочках размером 40x40x160 мм 28-дневного возраста, в условиях неравновесных механических испытаний в соответствии с ГОСТ 29167-91. Такие испытания характеризуются потерей устойчивости процесса деформирования образца в момент локализации деформации по достижении максимальной нагрузки с соответствующим развитием магистральной трещины. Для этого изготовляли образцы-балочки размером 40×40×160 мм с глубиной начального надреза 10 мм и шириной 0,5 мм, получаемого путем закладывания при формовании образцов стальных пластинок соответствующих размеров.The strength characteristics of the crack resistance of a slag-alkali binder, the so-called fracture toughness under static loading, were determined on beam samples 40x40x160 mm in size, 28 days old, under conditions of nonequilibrium mechanical tests in accordance with GOST 29167-91. Such tests are characterized by a loss of stability of the sample deformation process at the time of deformation localization upon reaching the maximum load with the corresponding development of the main crack. For this purpose, beam samples of 40 × 40 × 160 mm in size with an initial notch depth of 10 mm and a width of 0.5 mm were produced, obtained by laying when forming samples of steel plates of appropriate sizes.
Характеристикой трещиностойкости в соответствии с ГОСТ 29167-91 является условный критический коэффициент интенсивности напряжений , который определяется по экспериментальным данным с использованием зависимости:The crack resistance characteristic in accordance with GOST 29167-91 is a conditional critical stress intensity factor , which is determined by experimental data using the dependence:
где - нагрузка, соответствующая динамическому началу движения магистральной трещины при неравновесных испытаниях, МН;Where - the load corresponding to the dynamic onset of the main crack during nonequilibrium tests, MN;
L0, b, t, a0 - размеры образца и длина начального надреза (по ГОСТ 29167-91), м;L 0 , b, t, a 0 - the dimensions of the sample and the length of the initial cut (according to GOST 29167-91), m;
- относительная длина начального надреза (в нашем случае λ=0,25). is the relative length of the initial notch (in our case, λ = 0.25).
Результаты испытаний приведены в таблице, из которой видно, что предлагаемое вяжущее, включающее в качестве интенсификатора помола добавку 0,10-0,28% пылевидного отхода механической обработки электродов, в сравнении с прототипом характеризуется сокращением на 15-25% длительности помола шлака, снижением с 26 до 22-23% нормальной густоты теста, повышением в возрасте 28 суток нормального твердения прочности при сжатии на 6-11% и трещиностойкости шлакощелочного цементного камня на 27-41%.The test results are shown in the table, from which it can be seen that the proposed binder, including an additive of 0.10-0.28% of pulverized waste from machining the electrodes as a grinding intensifier, is characterized by a reduction of 15-25% in the duration of slag grinding, in comparison with the prototype from 26 to 22-23% of the normal density of the dough, an increase in the age of 28 days of normal hardening of compressive strength by 6-11% and crack resistance of slag-alkali cement stone by 27-41%.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010125659/03A RU2442758C1 (en) | 2010-06-22 | 2010-06-22 | Bonding material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010125659/03A RU2442758C1 (en) | 2010-06-22 | 2010-06-22 | Bonding material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010125659A RU2010125659A (en) | 2011-12-27 |
| RU2442758C1 true RU2442758C1 (en) | 2012-02-20 |
Family
ID=45782303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010125659/03A RU2442758C1 (en) | 2010-06-22 | 2010-06-22 | Bonding material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2442758C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2739978C2 (en) * | 2016-05-09 | 2020-12-30 | Констракш Рисерч Энд Текнолоджи Гмбх | Slag treatment method |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU358290A1 (en) * | Всесоюзный институт проектированию , научно исследовательским | METHOD OF GRINDING OF CEMENT CLINKER | ||
| SU1615161A1 (en) * | 1988-05-27 | 1990-12-23 | Кузнецкий металлургический комбинат им.В.И.Ленина | Slag and alkali binder |
| SU1738786A1 (en) * | 1990-10-15 | 1992-06-07 | Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт им.А.К.Кортунова | Stock for manufacturing silicate products |
| KR100893495B1 (en) * | 2008-01-09 | 2009-04-17 | 한일시멘트 (주) | Low heat generation high strength concrete composition for self-charging and its manufacturing method |
-
2010
- 2010-06-22 RU RU2010125659/03A patent/RU2442758C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU358290A1 (en) * | Всесоюзный институт проектированию , научно исследовательским | METHOD OF GRINDING OF CEMENT CLINKER | ||
| SU1615161A1 (en) * | 1988-05-27 | 1990-12-23 | Кузнецкий металлургический комбинат им.В.И.Ленина | Slag and alkali binder |
| SU1738786A1 (en) * | 1990-10-15 | 1992-06-07 | Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт им.А.К.Кортунова | Stock for manufacturing silicate products |
| KR100893495B1 (en) * | 2008-01-09 | 2009-04-17 | 한일시멘트 (주) | Low heat generation high strength concrete composition for self-charging and its manufacturing method |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ДВОРКИН Л.И. и др. Портландцемент и его разновидности, 15.02.2010, [найдено 27.12.2010], найдено из Интернет: <http://m350.ru/articles/more/v/id/85/>. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2739978C2 (en) * | 2016-05-09 | 2020-12-30 | Констракш Рисерч Энд Текнолоджи Гмбх | Slag treatment method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010125659A (en) | 2011-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6080340B2 (en) | Steel slag hydrated solidified body | |
| CN86102167A (en) | High Strength Hydraulic Composite | |
| Arumugam et al. | A study on characterization and use of pond ash as fine aggregate in concrete | |
| RU2705646C1 (en) | Cement-free binder and use thereof | |
| KR101372676B1 (en) | Concrete composition with iron and steelmaking slag | |
| US4662941A (en) | Mineral wool waste cement | |
| Zeghichi | The effect of replacement of naturals aggregates by slag products on the strength of concrete | |
| Sharma et al. | Fresh and mechanical properties of self compacting concrete containing copper slag as fine aggregates | |
| WO2015011911A1 (en) | Granulated blast furnace slag for use as cement starting material and screening method for same | |
| CN113754374B (en) | Low-clinker ultra-high performance concrete and preparation method thereof | |
| Lu et al. | Synergistic effect of waste steel slag powder and fly ash in sustainable high strength engineered cementitious composites: From microstructure to macro-performance | |
| RU2442758C1 (en) | Bonding material | |
| JP2653402B2 (en) | Ultra high strength cement composition | |
| Bosela et al. | Fresh and hardened properties of paving concrete with steel slag aggregate | |
| RU2412131C1 (en) | Mixture for making ceramic bricks | |
| AkshayTandon | Improving strength of concrete through partial usage of rice husk ash | |
| Adedokun et al. | Significant levels of steel slag Concrete produced with varying water cement ratios | |
| Tavakolli et al. | Cementitious properties of steelmaking slags | |
| US3808014A (en) | Refractory magnesia | |
| JPH09165239A (en) | Alumina cement material, alumina cement containing the same, and monolithic refractory using the alumina cement | |
| RU2426707C1 (en) | Heat insulation mass | |
| KR100862917B1 (en) | Cement clinker and cement manufacturing method using LCD waste glass, LCD waste glass cement manufactured by the method | |
| RU2631741C1 (en) | Concrete mixture | |
| KR101834777B1 (en) | Manufacturing method of environment-friendly ready-mixed concrete for saving cement using electric arc furnace reducing slag | |
| KR101591288B1 (en) | composite for blast furnace slag cement including eaf oxidizing slag and reducing slag |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130623 |