способ получения низковязкой высококонцентрированной вяжущей кварцевой суспензии для изготовления строительных изделий

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НИЗКОВЯЗКОЙ ВЫСОКОКОНЦЕНТРИРОВАННОЙ ВЯЖУЩЕЙ КВАРЦЕВОЙ СУСПЕНЗИИ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ путем мокрого помола смеси кварцевого песка и щелочной минеральной добавки, отличающийся тем, что в качестве минеральной добавки используют портланд- или шлакопортландцемент и в смесь дополнительно вводят пластификатор.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве пластификатора используют продукт поликонденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом в присутствии сульфата натрия - суперпластификатор С-3.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к производству вяжущих и может быть использовано в строительстве при производстве строительных материалов и изделий.

Известен способ получения вяжущей суспензии, включающий сухой помол кварцевого песка, смешение молотого кварцевого песка с цементом-суперплас- тификатором С-3 и водой и изделий на его основе путем смешивания полученной суспензии с заполнителем.

Недостатком этого технического решения являются большие энергетические затраты на сухой помол кварцевого песка и вследствие этого удорожание вяжущей смеси и изделий на ее основе, отсутствие высокой текучести суспензии, а также загрязнение окружающей среды за счет пылевыделения при сухом помоле кварцевого песка и использования молотого песка при производстве суспензии и изделий на ее основе.

Ближайшим аналогом к изобретению является способ получения низковязкой высококонцентрированной вяжущей кварцевой суспензии (ВКВС) из кремнеземов в щелочной среде, как правило, с добавками силиката натрия (жидкого стекла), температуре 50-75^оС, последующей стабилизации и разжижения методом механического перемешивания, и изделий на ее основе путем смешивания низковязкой ВКВС с заполнителем.

Условная вязкость полученных ВКВС составляет 10-16 Е, продолжительность стабилизации несколько десятков часов. Твердение изделий на основе ВКВС осуществляют при 100-120^оС.

Недостатком этого технического решения является использование специального оборудования, устройств для стабилизации суспензий, необходимость проведения помола и операции стабилизации при повышенной температуре, большая продолжительность стабилизации, что усложняет технологию получения ВКВС и вызывает дополнительные материальные и энергетические затраты при приготовлении ВКВС, а также необходимость твердения изделий при 100-120^оС.

Решаемой задачей является упрощение технологии и снижение материальных и энергетических затрат при производстве ВКВС и изделий на ее основе.

Это достигается тем, что в способе получения низковязкой высококонцентрированной вяжущей кварцевой суспензии для изготовления строительных изделий путем мокрого помола смеси кварцевого песка и щелочной минеральной добавки, в качестве минеральной добавки используют портланд- или шлакопортдландцемент и в смесь дополнительно вводят пластификатор.

При этом в качестве пластификатора используют продукт поликонденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом в присутствии сульфата натрия суперпластификатор С-3.

Описываемый способ получения низковязкой ВКВС позволяет получить при мокром совместном помоле кварцевого песка, портланд- или шлакопортландцемента, суперпластификатора и воды за счет механической и физико-химической активации компонентов достаточное количество коллоидных частиц, обеспечить их пептизацию и вместе с тем деструктирование адсорбционно-связанной и объемной воды, низкую вязкость суспензии и формирование прочной структуры искусственного камня.

П р и м е р. В качестве кварцевого сырья используют белгородский кварцевый песок с модулем крупности 1,08, соответствующий ОСТ 21-1-80.

Химический состав песка (% ) следующий: SiO₂ 92,4; Al₂O₃ 2,36; Fe₂O₃ 0,77; CaO 1,88; MgO 0,20, SO₃ 0,054, п.п.п. 1,95%

В качестве щелочной минеральной добавки применяют портландцемент М-500 и шлакопортландцемент М-400 Белгородского цементного завода.

В качестве пластифицирующих добавок используют суперпластификатор С-3, пластификатор формиатно-спиртовой ПФС, лигносульфонат технический, модифицированный сульфатом натрия ЛСТМ.

Заполнителем ВКВС при изготовлении строительных изделий служит указанный кварцевый песок.

Для приготовления ВКВС цемент, кварцевый песок и водный раствор пластифицирующей добавки загружали в шаровую мельницу и производили мокрый помол при комнатной температуре до достижения условной вязкости суспензии не более 10^оЕ. Продолжительность помола находилась в пределах 1-2 ч, в качестве мелющих тел использовали как уралитовые, так и металлические шары.

В таблице приводятся примеры составов сырьевых смесей, используемых для получения ВКВС, экспериментальные данные, характеризующие вязкость полученной суспензии и прочность изделий, изготовленных из смесей ВКВС с кварцевым песком. Плотность полученных суспензий составляла 1950-200 кг/м³. Прочность при сжатии является характеристикой вяжущих свойств полученных ВКС.

Для получения изделий из смеси ВКВС с немолотым кварцевым песком формовались кубы-образцы 50 х 50 х 50 мм путем обычного формования или вибропрессования. Сформованные образцы пропаривались в пропарочной камере по режиму 2 + 6 + 2 при температуре 85 5^оС, а затем твердели в воздушно-влажных условиях. Испытания образцов на прочность производились в возрасте 28 суток. Результаты приведены в таблице.

Технико-экономические сравнение с ближайшим аналогом показывает, что описываемый способ позволяет упростить технологию получения ВКВС за счет исключения подогрева сырьевой смеси в течение помола и операции стабилизации суспензии, а также упростить технологию изготовления изделий за счет твердения их при обычных температурах, снизить материальные затраты и тем самым удешевить производство ВКВС и изделий из нее, осуществить формование изделий сложной конфигурации путем налива ВКВС в формы.