Вяжущее

(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(57) Вяжущее, содержащее цементный клинкер и добавку, включающую термообработанный фосфогипс, отличающееся тем, что в качестве цементного клинкера содержит белитовый клинкер, а в качестве добавки продукт обжига при 800 С смеси, включающей фосфогипс, мел и глину при их соотношении, мас.фосфогипс 50-80 мел 2-10 глина 18-40,при следующем соотношении компонентов вяжущего, мас.белитовый клинкер 80-95 добавка 5-20. Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к производству цемента. Известно вяжущее, включающее нефелиновый шлам, выполняющий роль белитового клинкера, и фосфогипс при следующих соотношениях, мас.нефелиновый шлам 80-95 фосфогипс 5-20 1. Недостатком данного вяжущего является низкий уровень прочности в 1- и 28-суточном возрасте. Наиболее близким к заявляемому вяжущему является цемент, включающий нефелиновый шлам, выполняющий роль белитового клинкера, а в качестве добавки - термообработанный при 400 С фосфогипс при следующих соотношениях, мас.нефелиновый шлам 87-90 термообработанный фосфогипс 10-13 2. Недостатком данного вяжущего является низкая прочность как в ранние, так и в поздние сроки твердения. Задачей предполагаемого изобретения является увеличение прочности вяжущего на основе белитового клинкера в ранние и поздние сроки твердения. Для решения поставленной задачи предлагается вяжущее, содержащее цементный клинкер и добавку, включающую термообработанный фосфогипс, отличающееся тем, что в качестве цементного клинкера содержит бе 4709 1 литовый клинкер, а в качестве добавки - продукт обжига при 800 С смеси, включающей фосфогипс, мел и глину при их соотношении, мас.фосфогипс 50-80 мел 2-10 глина 18-40 при следующем соотношении компонентов вяжущего, мас.белитовый клинкер 80-95 продукт обжига 5-20. Фосфогипс - отход производства экстракционной фосфорной кислоты, представляющей собой дигидрат сульфата кальция. В качестве примесей присутствуют 25, 26, , наличие которых способствует снижению температуры минералообразования. Удельная поверхность сухого продукта составляет 280 м 2/кг. Мел - рыхлая карбонатная порода с преимущественным содержанием СаСО 3. Глина - алюмосиликатная порода, включающая монтмориллонит, каолинит, свободный кварц, гидрослюду и красящие примеси (23, 2). Имеет светло-серую окраску с включением охристых соединений, плотная,комковая, слоистая. Химический состав сырьевых компонентов продукта обжига и белитового клинкера представлен в табл. 1. Таблица 1 Компонент фосфогипс мел глина белитовый клинкер Основными фазами продукта обжига являются ангидрит О 4, сульфоалюминат кальция 3(СаОА 2 О 3)4 сульфосиликат кальция 2(2 СаО 2)4, аморфный и кристаллический кремнезем 2. Ускоренный рост прочности активированного белитового цемента обусловлен несколькими факторами. В ранние сроки твердения (1-3 суток) в цементном камне в значительном количестве образуются гидросульфоалюминат и гидросульфосиликат кальция, создающие дополнительный кристаллический каркас, который значительно уплотняет структуру цементного камня и повышает его прочность. Причем, вследствие наличия в растворе избыточного количества ионов 42- преобладает высокосульфатная форма гидросульфоалюмината кальция (эттрингит), которая по сравнению с низкосульфатной формой образует более развитый пространственный каркас. Наличие в добавке аморфного кремнезема, образующегося при термическом разложении глинистых минералов, способствует интенсивному образованию при гидратации игольчатых кристаллов низкоосновных гидросиликатов кальция типа тоберморита. Высокая степень закристаллизованности обеспечивается наличием компонентов, способствующих кристаллизации аморфных продуктов новообразований (эттрингит,ангидрит, гидросульфосиликат кальция). Наличие в твердеющей системе данных компонентов значительно повышает также степень гидратации малоактивной белитовой фазы, которая является преобладающей в белитовом клинкере. Из литературных источников неизвестно использование продукта обжига при 800 С смеси,включающей фосфогипс, мел и глину, для повышения гидравлической активности белитового клинкера. Изобретение поясняется выполнением конкретных примеров. Пример 1. Для приготовления вяжущего берут 90 мас.белитового клинкера и 10 мас.добавки. Белитовый клинкер получают путем обжига при температуре 1350 С в течение 30 мин сырьевой смеси с тониной помола 320 м 2/кг, состоящей из мела, глины и пиритных огарков. Модульные характеристики смесиКН 0,782,85. Добавку готовят следующим образом смесь фосфогипса (65 мас. ), мела (6 мас. ) и глины (29 мас. ) измельчают до удельной поверхности 320 м 2/кг, в порошок вводят воду в количестве 10-15 от массы смеси и готовят гранулы диаметром 5-10 мм, которые затем обжигают при температуре 800 С в течение 30 мин. Смесь белитового клинкера и продукта обжига размалывают до удельной поверхности 320 м 2/кг. Полученное вяжущее подвергают испытаниям на прочность при сжатии и изгибе в возрасте 1, 3, 7 и 28 суток по ГОСТ 310.1-76,ГОСТ 310.4-81. Остальные примеры выполнены аналогично примеру 1, но отличаются количественным составом компонентов и приведены в табл.2. Состав добавки,мас.фосфоглина мел гипс 40 10 50 29 6 65 18 2 80 29 6 65 29 6 65 Предел прочности при сжатии/изгибе за время (сутки), МПа нефелино- добав 1 вый шлам ка 10 12,8/30,0 10 12,5/2,9 10 10,1/2,8 20 8,7/7,5 5 7,8/7,2 87 Из данных табл.2 видно, что предел прочности при сжатии/изгибе за время (28 суток) у образцов предлагаемого вяжущего (52,6/6,6 МПа) значительно выше, чем у прототипа (36,0/5,6 МПа). Источники информации 1. Раденкова-Янева М., Янев И. Активиране на свързващата способност на белитови свързващи вещества с помощта на фосфогипс//Техническа мисъл. - 1985. - 22. -3. - С. 73-76 (болт.). 2. Активация нефелинового шлама фосфогипсом/М.М. Сычев, Л.С. Гейдарова, М.А. Астахова, Л.Б. Сватовская //Цемент. - 1983. -5. - С. 16-17. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.