способ получения вяжущего

Формула изобретения

Способ получения вяжущего, включающий обжиг смеси алюмосиликатного компонента с карбонатом кальция при 900^oС и последующий совместный помол продукта обжига с гипсом, отличающийся тем, что в качестве алюмосиликатного компонента используют отход угледобычи негорелую шахтную породу с размером частиц 20 мм при следующем соотношении компонентов, мас.

Дробленая негорелая шахтная порода 45 84

Карбонат кальция 16 55

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к производству вяжущих и может быть использовано в строительстве и промышленности строительных материалов для изготовления строительных изделий.

Известен способ получения вяжущего портландцемента путем обжига при 1450^oС сырьевой смеси, состоящей в основном из карбоната кальция и алюмосиликатов (глин, глинистых сланцев и др.) при соотношении 3:1 и помола смеси продукта обжига (клинкера) с 3-5% гипса. Предел прочности при сжатии растворных смесей портландцемента с кварцевым песком при соотношении Ц:П=1:З в возрасте 28 сут твердения в воде составляет 30-60 МПа (Волженский А.В. Буров Ю. С. Колокольников B.C. Минеральные вяжущие вещества. М. Стройиздат, 1979, с. 140).

Недостатком этого способа получения вяжущего являются большие материальные и энергетические затраты при производстве портландцемента за счет высокой температуры обжига сырьевых смесей (1450^oС).

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ получения вяжущего романцемента путем обжига при 900-1100^oC природной смеси глины с карбонатом магния или кальция мергеля и последующего помола продукта обжига с гипсом (до 5%). Предел прочности при сжатии образцов из раствора романцемент кварцевый песок при их соотношении 1:3 в возрасте 28 сут комбинированного твердения (7 сут во влажной среде и 21 сут в воде) составляет 2,5-15,О МПа [I, с. 138-139]

Недостатками этого способа получения вяжущего являются повышенные материальные и энергетические затраты при использовании смесей глин с карбонатом кальция, недостаточная прочность изделий.

Задача изобретения повышение прочности изделий при использовании предлагаемого вяжущего, снижение материальных и энергетических затрат за счет использования отхода угледобычи.

Задача изобретения решается тем, что способ получения вяжущего включает обжиг смеси алюмосиликатного компонента с карбонатом кальция при 900^oС и последующий совместный помол продукта обжига с гипсом, отличается тем, что в качестве алюмосиликатного компонента используют отход угледобычи дробленую негорелую шахтную породу с размером частиц 20 мм при следующем соотношении компонентов, мас.

Дробленая негорелая шахтная порода 45-84

Карбонат кальция 16-55

Ниже приводится пример конкретного осуществления заявляемого способа.

П р и м е р

Использовали негорелую шахтную породу Донецкого угольного бассейна следующего химического состава, мас. SiO₂ 62,39; Al₂O₃ 15,41; TiO₂ 0,78; оксиды железа 6,04; CaO 0,95; MgO 1,35; оксиды щелочных металлов 5,15; оксид серы (VI) 0,18; СО₂ нет, п.п.п. 7,72. Негорелая шахтная порода представляет собой смесь глинистых сланцев, песчаных сланцев, песчаника, отходов флотации обогатительной фабрики.

В качестве карбоната кальция применяли тонкодисперсный мел Белгородского месторождения. Для получения вяжущего использовали также гипсовый камень Артемовского месторождения.

Заполнителем при изготовлении образцов служил белгородский кварцевый песок, соответствующий OСT 21-1-80 с модулем крупности 1,1.

Сырьевую смесь готовили путем смешивания тонкодисперсного мела с дробленой негорелой шахтной породой с размером частиц 20 мм и менее. Смесь обжигали при температуре 900^oС в течение 2 ч. Составы сырьевых смесей приводятся в табл. 1.

Продукт обжига с добавкой 2-10% гипсового камня подвергали совместному помолу в вибромельнице УМ-4, в результате чего получали вяжущее. Удельная поверхность вяжущего составляла 300 м²/кг.

Для получения образцов готовили растворную смесь вяжущего с кварцевым песком (ОСТ 21-1-80) при соотношении вяжущее песок 1:3 и В/Т=0,1 и формовали образцы размером 50х50х50 мм и цилиндрические образцы диаметром и высотой 20 мм путем прессования при удельном давлении 20 МПа. Твердение образцов осуществляли в гидротермальных условиях при пропаривании по режиму 2 + 6 + 2 и температуре 90-95^oС.

Результаты испытаний полученных образцов представлены в табл. 2.

Из табл. 2 следует, что вяжущие, полученные предлагаемым способом, имеют гидравлическую активность выше, чем прототип. Образцы, изготовленные из этого вяжущего, имеют прочность при сжатии уже после пропаривания 16,3-45,6 МПа.