RU2712215C1 - Композиционная сырьевая смесь для изготовления дорожных покрытий - Google Patents
Композиционная сырьевая смесь для изготовления дорожных покрытий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2712215C1 RU2712215C1 RU2019124182A RU2019124182A RU2712215C1 RU 2712215 C1 RU2712215 C1 RU 2712215C1 RU 2019124182 A RU2019124182 A RU 2019124182A RU 2019124182 A RU2019124182 A RU 2019124182A RU 2712215 C1 RU2712215 C1 RU 2712215C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- additive
- linamix
- silica
- taken
- mixture
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 13
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000002956 ash Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000003077 lignite Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 6
- AYEKOFBPNLCAJY-UHFFFAOYSA-O thiamine pyrophosphate Chemical compound CC1=C(CCOP(O)(=O)OP(O)(O)=O)SC=[N+]1CC1=CN=C(C)N=C1N AYEKOFBPNLCAJY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims abstract description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000004035 construction material Substances 0.000 abstract 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000010434 nepheline Substances 0.000 description 3
- 229910052664 nepheline Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- -1 polyoxyethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000005550 wet granulation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/14—Waste materials; Refuse from metallurgical processes
- C04B18/141—Slags
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/04—Portland cements
-
- 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
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в дорожном строительстве. Предложена композиционная сырьевая смесь для изготовления дорожных покрытий, содержащая (в мас.%): промышленный отход металлургического производства - доменный основной гранулированный шлак (46-49), органоминеральную добавку - комплексную добавку, состоящую из «Линамикс ПК» (1-3) и битумной эмульсии (4-6), и кремнеземсодержащий компонент - гидроотвальную низкокальциевую буроугольную золу ТЭС (44-47). Технический результат - снижение пористости и повышение прочности и значений коэффициентов водостойкости, гидравличности и конструктивного качества получаемого материала. 2 табл., 4 пр.
Description
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в дорожном строительстве.
Известна сырьевая смесь, приведенная в авторском свидетельстве СССР №513953 МКл2 С04В 13/10, 1976 г.
Данная смесь имеет состав: 1700 г. суспензий (грунт), 300 г. извести и 800 г. воды. Смесь измельчают в шаровой мельнице при температуре 80-100°С в течение 1-2 ч и затем при влажности 10-20% прессуют образцы-цилиндры, и испытывают через 7 суток. Наряду с достоинствами данной смеси и способа её приготовления имеется существенный недостаток, резкое снижение прочности при водонасыщении - с 30 до 10 МПа.
Известна сырьевая смесь, приведенная в авторском свидетельстве СССР №990723 МКл3 С04В 15/06, 1980 г.
Смесь включает компоненты, масс %: гидратированный нефелиновый шлам 50-90; регидратированый на 50-90; нефелиновый шлам - 25-50.
Наряду с достоинствами (увеличенная прочность к 28 суткам в два раза незначительном изменении водопоглощения) имеется и недостаток: коэффициент гидравличности изменяется незначительно.
Наиболее близкий состав сырьевой смеси приведен в авторском свидетельстве СССР №785262 МКл3 С04В 15/06, 1980 г который имеет следующий состав, масс %; промышленный отход металлургической промышленности в виде нефелинового шлама гидратированного - 40-80, органоминеральной добавки (асбеста - 5-10 и Al2(SO4)3 - 1-10) и кремнеземсодержащий компонент - остальное.
Недостатком данного технического решения является повышенная пористость, недостаточная прочность и низкие значения коэффициентов водостойкости, гидравличности и конструкционного качества.
Заявленная смесь отличается от известной новым соотношением компонентов.
Задача изобретения - снижение пористости за счет повышения прочности и увеличение значений коэффициентов водостойкости, гидравличности и конструктивного качества.
Для реализации задачи в состав композиционной сырьевой смеси для изготовления дорожных покрытий содержащей промышленный отход металлургического производства, органоминеральную добавку и кремнеземсодержащий компонент, причем в качестве промышленного отхода металлургического производства взят доменный основной гранулированный шлак, в качестве органоминеральной добавки взята комплексная добавка («Линамикс ПК» и битумная эмульсия), в качестве кремнеземсодержащего компонента взята гидроотвальная низкокальциевая буроугольная зола ТЭС при следующем соотношении компонентов, масс %:
| доменный основной гранулированный шлак | 46-49; |
| гидроотвальная низкокальциевая буроугольная зола ТЭС | 44-47; |
| линамикс ПК | 1-3; |
| битумная эмульсия | 4-6. |
Состав предполагаемой композиционной смеси и прототипа приведены в таблице 1.
В качестве критерия оценки коэффициентов водостойкости, гидравличности и конструктивного качества приняты следующие соотношения:
Характеристика материалов
1. Доменный основной шлак мокрой грануляции ПАО «Тулачермет» с химическим составом, масс %: . SiO2 - 38,47-39,39; Al2O3 - 7,5-9,05; СаО - 43,26-45,66; MgO - 7,27-7,9; FeO - 0,31-0,35; MnO - 0.23-0.26.
2. Гидроотвальная низкокальциевая буроугольная зола от сжигания углей Подмосковного бассейна. Отвечает требованиям ГОСТ 25818-2017 «Зола унос тепловых электростанций для бетона». Химический состав низкокальциевой золы от сжигания бурых углей Подмосковного бассейна, масс. %: SiO2 - 49,5-64,0; Al2O3 - 13,2-27,29; FeO - 5,72-7,82; СаО - 1,44-2,4; SO3 - 0.81-0.89; Fe2O3 - 8,18-11,18; MgO - 0,63-0,7; TiO2 - 0.84-1.42; Na2O - 0.1-0.14; K2O - 0.32-0.45; п.п.п. - 3,28-3,6.
3. Добавка Линамикс ПК. Основу добавки составляет смесь на основе полиоксиэтиленовых производных поликарбоновых кислот и полиэтилегликоля. Добавка «Линамикс ПК» производится ООО «Полипласт Новомосковск», расположенным по адресу: Тульская обл., г. Новомосковск, ул. Комсомольское шоссе, д. 72. Применяемая добавка Линамикс ПК имеет следующие свойства: плотность раствора 1,09 г/см3; концентрация - 15,0%.
4. Битумная эмульсия класса МА, марки МА-2. Свойства битумной эмульсии: скорость распада при смешивании с цементом - более 10 минут; содержание битума с эмульгатором - 51-55%; вязкость при 20°С по вискозиметру ВУ в градусах - 2-8; устойчивость по остатку на сите с сетками №014 в % через 7 суток не более 0,8.
Пример реализации
В начале приготавливали смесь мутабильной структуры. Для этого дозировали компоненты по массе, тщательно перемешивали и помещали смесь в шаровую мельницу и производили помол до Sуд - 3000-3200 см2/г. После помола смесь помещали в пропарочную камеру, где выдерживали 12 часов при t=95-100°С по режиму 2+7+3 ч при непрерывном перемешивании. После тепловой обработки, смесь вновь помещали в шаровую мельницу и производили домол до Sуд - 6000-7000 см2/г.
Из полученной смеси формовали образцы-цилиндры при давлении 20-40 МПа с выдержкой под штампами пресса 3-5 мин.
Свойства образца и численные значения коэффициентов определяли сразу после формования и через 28 суток. Результаты испытаний приведены в таблице 2.
Анализ результатов испытаний.
Предлагаемое техническое решение позволило получить композиционную сырьевую смесь с улучшенными физико-механическими характеристиками по отношению к прототипу.
1. Оптимальным составом является №2, так как он обеспечивает выполнение поставленной задачи изобретения.
2. По результатам сравнения показателей разработанной композиционной сырьевой смеси с показателями прототипа, установлено:
- прочность образцов на сжатие увеличилась в 1,5-2 раза;
- пористость - снизилась на 16,5%;
- коэффициент водостойкости - увеличился на 5%;
- коэффициент гидравличности - увеличился на 10%;
- коэффициент конструктивного качества - увеличился в 1,5 раза.
Механизм твердения заявляемой композиционной сырьевой смеси объясняется действием термодинамических и поверхностных явлений, которые позволяют дисперсным системам мутабильной структуры конденсироваться в момент возникновения контактов между слагающих их частицами в водостойкие камнеподобные тела значительной прочности, которые они способны повышать как на воздухе, так и в воде.
В основе этих процессов лежит эффект упорядочения дисперсных структур, т.е. их конденсации в камнеподобные водостойкие тела, которые не сопровождаются изменением химического состава и объема твердой фазы частиц композиционной смеси, являясь следствием только изменением их физического состояния.
Упрочнение композиционной смеси контактного твердения, под которой понимается процесс возникновения достаточно прочных водостойких связей между её частицами, осуществляется мгновенно в момент возникновения между ними контактов в результате действия поверхностных сил притяжения.
Claims (2)
- Композиционная сырьевая смесь для изготовления дорожных покрытий, содержащая промышленный отход металлургического производства, органоминеральную добавку и кремнеземсодержащий компонент, отличающаяся тем, что в качестве промышленного отхода металлургического производства взят доменный основной гранулированный шлак, в качестве органоминеральной добавки взята комплексная добавка («Линамикс ПК» и битумная эмульсия), в качестве кремнеземсодержащего компонента взята гидроотвальная низкокальциевая буроугольная зола ТЭС при следующем соотношении компонентов, мас. %:
-
доменный основной гранулированный шлак 46-49 гидроотвальная низкокальциевая буроугольная зола ТЭС 44-47 линамикс ПК 1-3 битумная эмульсия 4-6
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019124182A RU2712215C1 (ru) | 2019-07-25 | 2019-07-25 | Композиционная сырьевая смесь для изготовления дорожных покрытий |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019124182A RU2712215C1 (ru) | 2019-07-25 | 2019-07-25 | Композиционная сырьевая смесь для изготовления дорожных покрытий |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2712215C1 true RU2712215C1 (ru) | 2020-01-27 |
Family
ID=69184120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019124182A RU2712215C1 (ru) | 2019-07-25 | 2019-07-25 | Композиционная сырьевая смесь для изготовления дорожных покрытий |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2712215C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU785262A1 (ru) * | 1978-05-18 | 1980-12-07 | Киевский Инженерно-Строительный Институт | Сырьева смесь дл изготовлени строительных изделий |
| SU1204601A1 (ru) * | 1984-01-30 | 1986-01-15 | Свердловский филиал Государственного дорожного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института | Асфальтобетонна смесь |
| RU2292316C1 (ru) * | 2005-08-09 | 2007-01-27 | Открытое Акционерное Общество "Полипласт" | Способ производства порошкообразной комплексной добавки "линамикс п 90" для бетонов и строительных растворов и порошкообразная комплексная добавка "линамикс п 90" для бетонов и строительных растворов |
| EP2160367B1 (en) * | 2007-05-31 | 2010-09-22 | Recmix Belgium | Process for preparing a filler for asphalt or concrete starting from a slag material |
-
2019
- 2019-07-25 RU RU2019124182A patent/RU2712215C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU785262A1 (ru) * | 1978-05-18 | 1980-12-07 | Киевский Инженерно-Строительный Институт | Сырьева смесь дл изготовлени строительных изделий |
| SU1204601A1 (ru) * | 1984-01-30 | 1986-01-15 | Свердловский филиал Государственного дорожного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института | Асфальтобетонна смесь |
| RU2292316C1 (ru) * | 2005-08-09 | 2007-01-27 | Открытое Акционерное Общество "Полипласт" | Способ производства порошкообразной комплексной добавки "линамикс п 90" для бетонов и строительных растворов и порошкообразная комплексная добавка "линамикс п 90" для бетонов и строительных растворов |
| EP2160367B1 (en) * | 2007-05-31 | 2010-09-22 | Recmix Belgium | Process for preparing a filler for asphalt or concrete starting from a slag material |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sardinha et al. | Durability properties of structural concrete containing very fine aggregates of marble sludge | |
| Lim et al. | Effect of different sand grading on strength properties of cement grout | |
| US8580030B2 (en) | Concrete mix having anti-efflorescence properties and method of making concrete using the same | |
| Tulashie et al. | Investigation of the compressive strength of pit sand, and sea sand mortar prisms produced with rice husk ash as additive | |
| Raheem et al. | Saw dust ash as partial replacement for cement in the production of sandcrete hollow blocks | |
| JP5139777B2 (ja) | 耐硫酸塩性遠心力成形コンクリート組成物 | |
| Afolayan et al. | Investigating the effect of eggshell ash on the properties of sandcrete block | |
| Ayodele et al. | Effect of sawdust ash and eggshell ash on selected engineering properties of lateralized bricks for low cost housing | |
| CN116283117B (zh) | 具有高强度且低风化的混凝土铺路砖 | |
| Elinwa | Experimental characterization of Portland cement-calcined soldier-ant mound clay cement mortar and concrete | |
| RU2712215C1 (ru) | Композиционная сырьевая смесь для изготовления дорожных покрытий | |
| Ikponmwosa et al. | Evaluation of strength characteristics of laterized concrete with corn cob ash (CCA) blended cement | |
| JP2018501183A (ja) | コンクリート改質用のｓｂｓラテックス | |
| Tampus et al. | Proportion and property specifications and strength behavior of mortar using wood ash as partial replacement of lime | |
| Higashiyama et al. | Characteristics of chloride ingress into mortars containing ceramic waste aggregate | |
| Bikoko et al. | Effects of 0-30% Wood Ashes as a Substitute of Cement on the Strength of Concretes | |
| Yadav et al. | Experimental study on the mechanical properties of sustainable concrete using recycled plastic and glass waste | |
| Al-Bayati et al. | Utilizing a different technique for improving micro and macro characteristics of coarse recycled concrete aggregate | |
| RU2794056C1 (ru) | Вяжущее, включающее доменный шлак и цемент | |
| Abdelaziz | Utilization of used-engine oil in concrete as a chemical admixture | |
| RU2270814C1 (ru) | Вяжущее | |
| Karthik et al. | Experimental study on rice husk ash in concrete by partial replacement | |
| RU2763216C1 (ru) | Состав цементоасфальтобетона дорожно-строительного назначения для эксплуатации в условиях высоких температур | |
| Gupta et al. | Effect on physical and mechanical properties of cement mortar prepared with waste granite powder as secondary aggregate | |
| Singh et al. | Influence of copper slag as fine aggregate on the workability and compressive strength of concrete |