[go: up one dir, main page]

RU2103235C1 - Способ изготовления изделий - Google Patents

Способ изготовления изделий Download PDF

Info

Publication number
RU2103235C1
RU2103235C1 RU96119379A RU96119379A RU2103235C1 RU 2103235 C1 RU2103235 C1 RU 2103235C1 RU 96119379 A RU96119379 A RU 96119379A RU 96119379 A RU96119379 A RU 96119379A RU 2103235 C1 RU2103235 C1 RU 2103235C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mixture
ash
specific surface
quicklime
slag
Prior art date
Application number
RU96119379A
Other languages
English (en)
Other versions
RU96119379A (ru
Inventor
Н.М. Качурин
Р.Г. Рябов
М.И. Горбачева
Л.К. Егорычев
Г.Г. Рябов
Original Assignee
Тульский государственный университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Тульский государственный университет filed Critical Тульский государственный университет
Priority to RU96119379A priority Critical patent/RU2103235C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2103235C1 publication Critical patent/RU2103235C1/ru
Publication of RU96119379A publication Critical patent/RU96119379A/ru

Links

Images

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может найти применение для изготовления штучных стеновых изделий для малоэтажных жилых и сельскохозяйственных зданий. С целью упрощения технологии изготовления формовочной смеси, а также изделий на ее основе, повышения трещиностойкости в процессе прессования и твердения при естественных условиях и пропаривании, а также улучшения архитектурного вида изделий предварительно осуществляют совместный помол комовой негашеной извести с доменным основным шлаком мокрой грануляции с расчетно-теоретической влажностью, достаточной для полного гашения извести с измельчением их до удельной поверхности более 2500 см2/г, после этого к смеси добавляют кварцевый песок или гидроотвальную низкокальциевую золу и осуществляют домалывание смеси до удельной поверхности 3000-3200 см2/г, а затворяют формовочную смесь водной суспензией отхода производства мела при следующем соотношении компонентов формовочной смеси, мас.%: доменный основной шлак мокрой грануляции 20-30; комовая негашеная известь 5,0-7,5; кварцевый песок или гидроотвальная зола 60-75; отходы производства мела 0,1-0,5. 1 табл.

Description

Изобретение относится к способам изготовления изделий и может найти применение в промышленности строительных материалов и изделий при приготовлении штучных стеновых изделий (кирпича, блоков) для малоэтажных жилых и сельскохозяйственных зданий.
Известен способ получения изделий [1], заключающийся в предварительном смешивании тонкодисперсных золы (от сжигания углей) и шлаков с размером менее 4 мкм и с последующим смешиванием этой смеси с 6-12% с жженой (негашеной) известью, молотую смесь увлажняют водой до 8-16% и формуют из нее строительные элементы.
Наряду с достоинствами способа (утилизируются зола, шлак) имеются и существенные недостатки:
сложная технология приготовления формовочной смеси, связанная с необходимостью сушки материалов перед измельчением;
низкая трещиностойкость изделий как при формовании методом прессования вследствие затруднительного выхода сжатого воздуха из смеси с высокой удельной поверхностью, так и в процессе естественного и гидротермального твердения вследствие запоздалого процесса гашения пересжженой извести, в том числе и свободной, содержащейся в золе;
невзрачный архитектурный вид, так как цвет изделий из смеси - темно-серый после естественного твердения или пропаривания.
Наиболее близкий способ к заявляемому, как по техническому решению, так и количественно-качественному составу формовочной смеси приведен в описании к изобретению "Вяжущее" [2] и заключается в смешивании предварительно раздельно молотых до удельной поверхности 5000-5500 см2/г негашеной извести, взятой в количестве 20-21 мас.% активностью 75-80%, молотого до удельной поверхности 2300-2500 см2/г в количестве 60,2-64,0% кварцевого песка, молотого до удельной поверхности 3500-3700 см2/г основного доменного граншлака в количестве 12-14%, полуводного гипса в количестве 1,5-1,8% и домалывания этой смеси до удельной поверхности 3700-4000 см2/г, увлажнения смеси и формования из нее строительных элементов. Твердеют изделия при автоклавной обработке при t=174oC и P=0,8 МПа.
Наряду с большими достоинствами приготовления формовочной смеси (утилизируется шлак и получают ячеистые строительные изделия), имеются и существенные недостатки:
требуется сложная и энергоемкая технология приготовления смеси, связанная с необходимостью предварительной сушки исходных компонентов смеси и предварительного раздельного и вторичного измельчения до весьма высокой удельной поверхности 3700-4000 см2/г, а также вследствие необходимости гидротермальной обработки при автоклавных условиях твердения;
низкая трещиностойкость смеси при ее формовании методом прессования вследствие затруднительного выхода сжатого воздуха из смеси при весьма высокой удельной поверхности 3700-4000 см2/г;
низкая трещиностойкость изделий при твердении как в естественных, так и гидротермальных условиях (пропаривании) при t=90-95oC и давлении окружающей среды вследствие запоздалого процесса гашения частиц извести;
невзрачный архитектурный вид изделий после пропаривания и естественных условий твердения, так как цвет изделий - темно-серый.
Задача данного изобретения - упростить технологию изготовления формовочной смеси и изделий на ее основе, а также снизить их трещиностойкость в процессе прессования и твердения при естественных условиях и пропаривании, повысить архитектурный вид.
Для достижения поставленной цели в известном способе изготовления изделий, включающем приготовление формовочной смеси путем смешивания измельченной негашеной извести с активностью не менее 75%, с молотым основным доменным граншлаком, кремнеземсодержащим наполнителем и кальцийсодержащей солью, затворение смеси водным раствором, формование и твердение, отличающийся тем, что предварительно осуществляют совместный помол негашеной комовой извести с доменным основным шлаком мокрой грануляции, с расчетно-теоретической влажностью, достаточной для полного гашения извести с измельчением их до удельной поверхности не более 2500 см2/г, после этого к смеси добавляют кварцевый песок или гидроотвальную низкокальциевую золу и осуществляют домалывание смеси до удельной поверхности 3000-3200 см2/г, причем затворение формовочной смеси осуществляют водной суспензией кальцийсодержащей соли, в качестве которой используют отходы производства мела.
При испытании предлагаемого способа приняты сырьевые компоненты и отходы производств со следующей характеристикой:
1) известь комовая негашеная, содержащая не менее 75% CaO. Отвечает требованиям ГОСТ 9179 - 77;
2) доменный основной шлак мокрой грануляции АО "Тулачермет" с химическим составом, мас. % : SiO2 38,47 - 39,39; Al2O3 7,5 - 9,05; CaO 43,26 - 45,66; MgO 7,27 - 7,9; FeO 0,31 - 0,35; MnO 0,23 - 0,25;
3) гидроотвальная низкокальциевая буроугольная зола от сжигания углей Подмосковного бассейна. Отвечает требованиям ГОСТ 25818-83 "Зола унос тепловых электростанций для бетона". Химический состав низкокальциевой золы от сжигания бурых углей Подмосковного бассейна, мас.% : SiO2 49,5 - 64,0; Al2O3 13,2 - 27,29; FeO 5,72 - 7,82; CaO 1,44 - 2,4; SO3 0,81 - 0,89; Fe2О3 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;
4) кальцийсодержащая соль - отход производства мела химкомбината пос. Ленинский, Тульская обл. Химический состав на сухую массу: Ca(OH) - 48 мас. %; CaCO3 - 50 мас.%.; кварцевый песок - остальное. Влажность - 49%;
5) кварцевый песок. Принят обычный рядовой. г. Донской, Тульская обл. Химический состав, мас.% : SiO2 88 - 90; Al2O3 2,1 - 3,6; CaO 1,2 - 1,8; MgO 0,35 - 0,4; Fe2O3 1,2 - 2,4.
Пример 1. Дозировали весовым методом по массе: доменный основной шлак мокрой грануляции с максимальным диаметром частиц 20 мм и влажностью 8% в количестве 4 кг по сухой массе (20% от общей массы сухой смеси) или с учетом влажности 4 кг 348 г (348 г внесено со шлаком воды), комовую негашеную известь с максимальным диаметром частиц 20 мм (сухую) в количестве 1 кг (5% от массы сухой смеси). Оба материала в количестве 5 кг 348 г поместили в лабораторную шаровую мельницу и измельчали до удельной поверхности смеси 2450 см2/г. Предварительно расчетным путем установили необходимое количество воды для полного гашения 1 кг извести активностью 80% (CaO в извести 80%).
В соответствии с уравнением химической реакции
CaO + H2O = Ca(OH)2 + Q
56 в.ч. + 18в.ч. = 74 в.ч.
на 56 мас.ч. CaO требуется 18 мас.ч. воды, а на 1 кг активностью 80%, т. е. на 0,8 кг CaO требуется
Figure 00000001
кг воды (257 г), т.е. введенное количество воды со шлаком (348 г) вполне обеспечит полное гашение извести.
В предварительно измельченную до S = 2450 см2/г смесь добавили гидроотвальную низкокальциевую золу ТЭС от сжигания бурых углей с влажностью 10 мас. % в количестве 14,9 кг по сухой массе (74,5% от массы сухой смеси) или с учетом 10% влаги 16,56 кг, т.е. с золой введено в смесь, находящуюся в шаровой мельнице, 1,66 кг. В составе введенной в мельницу золы содержался 3,1% пережженых частиц извести, которые вследствие наличия на их поверхности стеклопленок не прогасились в гидроотвале.
Следовательно, с 16,56 кг введено пережженых частиц извести 0,51 кг (16,56 х 0,031 = 0,51 кг), на полное гашение которых требуется воды
Figure 00000002

а с золой введено 1,66 кг воды, которой вполне достаточно для гашения 0,5 кг CaO. Второй этап измельчения продолжили до получения удельной поверхности смеси 3000 см2/г. При отборе пробы смеси из мельницы на определение удельной поверхности одновременно определили влажность смеси, которая обладала свойством сыпучести.
Теоретически расчетная влажность смеси должна была составить:
1) количество остаточной воды после гашения извести на первом этапе
348 г - 257 г = 91 г H2O;
2) количество остаточной воды после гашения пережженых частиц извести, внесенных с золой
1,66 кг H2O - 0,51 кг H2O = 1,15 г;
всего по расчету воды в смеси:
1,150 + 0,91 = 2,06 кг H2O,
а сухой смеси 19,9 кг, следовательно, абсолютная влажность
Figure 00000003

Фактическая же влажность смеси составила 5,3%, т.е. примерно в два раза меньше.
Последнее объясняется экзотермическим эффектом: выделением тепла при гашении извести, под действием которого избыточная влага от гашения испаряется в виде паров, удаляется из мельницы через неплотности. Часть воды затрачивается на процесс частичной гидратации минералов граншлака (силикатов и алюминатов кальция).
Таким образом, на первом и втором этапе измельчения идет не только процесс увеличения удельной поверхности смеси и гашения извести, но и сушка ее до сыпучего состояния. Сухую сыпучую смесь с удельной поверхностью 3000 см2/г увлажнили водной суспензией, полученной введением в воду пасты - отхода производства мела в количестве 100 г (0,5% от массы сухой смеси). Приготовленную смесь формовали методом прессования, получили опытные образцы строительных изделий диаметром и высотой 7 см. Образцы одни сутки твердели во влажных условиях при температуре 20±2o в течение 28 сут. Затвердевшую смесь в виде опытных образцов испытывали по определению наличия трещин (визуально с лупой), в том числе и после прессования, внешний вид (цвет) и прочность.
Результаты испытаний приведены в таблице (смесь и опыт N 1).
Пример 2. Опыт приготовления формовочных смесей составов 2-4 (см. таблицу) осуществляем по методике, приведенной в примере 1, но с другим соотношением компонентов и достижения удельной поверхности смеси, равной 3100 - 3200 см2/г.
Пример 3 (прототип). Опытные формовочные смеси (составы 5 и 6) приняты с наполнителем кварцевого песка и золы, аналогичным составу 1, но приготовлены эти смеси по способу прототипа, т.е. отдозированные в количестве 1 кг, молотая негашеная известь (5% от сухой массы) с удельной поверхностью 5000 см2/г, тонкомолотый с удельной поверхностью 3500 см2/г основной доменный граншлак 4,0 кг (20% от сухой массы), молотый с удельной поверхностью 2500 см2/г кварцевый песок в количестве 14,9 кг (в опыте 6 столько же взято золы и с такой же удельной поверхностью). Поместили все компоненты в шаровую мельницу и тонко измельчили до удельной поверхности 3850 см2/г, затворили смесь суспензией, полученной из 100 г сухих отходов производства мела (0,5% от сухой смеси) и воды, далее приготовили из смеси опытные образцы по методике примера 1. Результаты испытаний приведены в таблице, пример 5 и 6.
Сопоставительный анализ изготовления формовочной смеси и изделий на ее основе предлагаемым и известными способами показывает следующее.
1. Упрощается технология приготовления смеси за счет:
исключения процесса сушки перед измельчением исходных материалов (шлака мокрой грануляции, гидроотвальной золы и кварцевого песка);
уменьшения числа операций и помольных агрегатов, так как предварительное измельчение и вторичное домалывание осуществляются в одном и том же помольном аппарате, также отпадают аппарат и операция для предварительного гашения комовой извести;
cокращения длительности помола и соответственно расхода электроэнергии за счет уменьшения удельной поверхности измельчаемых материалов в 1,3-1,5 раза;
исключения в помоле полуводного гипса, так как взамен сульфата кальция (CaSO x 0,5 H2O) применяется карбонат кальция в смеси с Ca(OH)2 - пастообразный отход производства мела, который легко диспергирует в воде;
исключения применения автоклавной обработки. Последний заменяется процессом пропаривания;
2. В процессе прессования смеси и ее твердения при влажном естественном процессе твердения и пропаривания не образуется трещин;
3. Повышается архитектурный вид изделий - вместо темно-серого цвета изделия имеют более светлый тон, т.е. светло-серый цвет;
4. Практически не снижается, а даже увеличивается прочность изделий.
Достижение поставленной цели (трещиностойкости в процессе прессования и твердения, а также придание светлого тона спрессованным изделиям) объясняется следующими физико-механическими процессами, протекающими в процессе приготовления формовочной смеси:
1) уменьшением удельной поверхности смеси с 3700-4000 см2/г до 3000-3200, что обеспечивает более свободный выход сжатого воздуха в процессе формования смеси прессованием и, как следствие, способствует увеличению трещиностойкости;
2) при одновременном помоле извести и присутствии ее контакта с влагой процесс гашения активизируется (ускоряется), что обеспечивает гарантию не только полного ее гашения, но и гашение свободных пережженых частиц извести в составе гидроотвальной золы. Частицы пережженой CaO в золе покрыты стекловидной пленкой, которая не пропускает воду для их гашения. При помоле пленка разрушается и свободные частицы такой извести гасятся. В такой смеси отпадает процесс запоздалого гашения частиц CaO при твердении, а следовательно, и образование трещин в изделиях, сформованных на ее основе;
3) несмотря на меньшее содержание в приготавливаемой смеси негашеной извести в сравнении с составом смеси, приготавляемой по способу и прототипу (в два, три раза меньше), прочность изделий не только не снижается, но и несколько повышается. Последний эффект объясняется следующими причинами:
в процессе измельчения неактивные частицы извести в золе (пережженые) переходят в активные, также прирост Ca(OH)2 идет за счет введенных отходов производства мела, т.е. увеличению активных частиц Ca(OH)2 способствует предлагаемый способ;
в составе смеси прототипа ведущим является преимущественно известково-шлакокремнеземистое вещество, а в заявляемом шлакоизвестково-кремнеземистое. Последнее является более гидравлически активным;
4) достижение более светлого тона затвердевших изделий также объясняется применением предложенного способа. Известно, что при автоклавной обработке из силикатной смеси образуются светло-серые изделия типа цвета силикатного кирпича. Объясняется это образованием гидросиликатов кальция CaO x mSiO2 x pH2O, причем активное участие принимает в этом процессе и SiO молотого песка и золы. В процессе же пропаривания вероятность образования гидросиликатов кальция весьма мала, так как этот минерал образуется только за счет гидратации низкоосновных силикатов кальция, содержащихся в шлаке, и поэтому цвет изделий темно-серый.
В предлагаемом же способе количественно превалирует образование гидросиликатов кальция в процессе пропаривания. Объясняется это не только большим содержанием гранулированного шлака в смеси, но и образованием CaO x mSiO2 x pH2O в процессе тонкого измельчения в шаровой мельнице в присутствии влаги, так как при точечных ударах шаров в местах ударов развивается мгновенно-высокая температура, способствующая вступлению в реакцию тонкомолотого песка и кремнезема золы, до образования CaO x SiO, т.е. приготовленная масса до формования и пропаривания обогащается гидросиликатами кальция за счет SiO кварцевого песка или SiO золы. Процессу гидратации способствует и экзотермический эффект в объеме мелящего аппарата при гашении извести.
Повышению светлого тона способствует и отход производства мела, введенный в состав сухой смеси при ее затворении.
Заявляемый способ в сравнении с известным имеет следующие технико-экономические преимущества:
1) снижается расход электроэнергии в 1,5-2,0 раза за счет исключения сушки материалов, уменьшения удельной поверхности;
2) утилизируются низкоактивные (малокальциевые) буроугольные золы и мелкодисперсные (в том числе и мелкодисперсные некондиционные по грансоставу для бетонов) кварцевые пески с модулем крупности менее 1,0-1,5;
3) сокращается в 1,5-2,0 раза количество аппаратов (помольных, гасильных и др.);
4) утилизуется отход производства мела;
5) для получения стеновых изделий с маркой 75-1000 изделия можно формовать пустотелыми;
6) снижается себестоимость изделий за счет положительных эффектов, приведенных в пп. 1 - 4, на 20-25%.

Claims (1)

  1. Способ приготовления изделий, включающий приготовление формовочной смеси путем смешения измельченной негашеной извести с активностью не менее 75 мас. с молотым основным доменным граншлаком, кремнеземсодержащим наполнителем и кальцийсодержащей солью, затворение смеси водным раствором, формование и твердение, отличающийся тем, что предварительно осуществляют совместный помол негашеной комовой извести с доменным основным шлаком мокрой грануляции, с расчетно-теоретической влажностью, достаточной для полного гашения извести с измельчением до удельной поверхности не более 2500 см2/г, после чего к смеси добавляют кварцевый песок или гидроотвальную низкокальциевую золу и осуществляют домалывание смеси до удельной поверхности 3000 3200 см2/г, причем затворение формовочной смеси осуществляют водной суспензией кальцийсодержащей соли, в качестве которой используют отходы производства мела, при следующем соотношении компонентов от общей сухой массы формовочной смеси, мас.
    Доменный основной шлак мокрой грануляции 20 30
    Комовая негашеная известь 5 7,5
    Кварцевый песок или гидроотвальная низкокальциевая зола 60 75
    Отходы производства мела 0,1 0,5
    а твердение формовочной смеси осуществляют в процессе естественного твердения или пропаривания.
RU96119379A 1996-09-26 1996-09-26 Способ изготовления изделий RU2103235C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96119379A RU2103235C1 (ru) 1996-09-26 1996-09-26 Способ изготовления изделий

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96119379A RU2103235C1 (ru) 1996-09-26 1996-09-26 Способ изготовления изделий

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2103235C1 true RU2103235C1 (ru) 1998-01-27
RU96119379A RU96119379A (ru) 1998-01-27

Family

ID=20185997

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96119379A RU2103235C1 (ru) 1996-09-26 1996-09-26 Способ изготовления изделий

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2103235C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2608376C2 (ru) * 2015-06-17 2017-01-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ Известково-кремнезёмистое вяжущее для производства силикатных цветных прессованных изделий

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PL, заявка, Р. 256642 Т, кл. C 04 B, 1987. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2608376C2 (ru) * 2015-06-17 2017-01-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ Известково-кремнезёмистое вяжущее для производства силикатных цветных прессованных изделий

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111205061B (zh) 一种免烧高强粉煤灰陶粒的制备方法
Chindaprasirt et al. Characterizations of FBC/PCC fly ash geopolymeric composites
KR102305174B1 (ko) 조강성이 향상된 콘크리트 2차제품용 결합재 및 이를 이용한 콘크리트 2차제품 제조방법
KR20180109377A (ko) 6가 크롬 용출이 없는 친환경 연약지반 표층혼합처리 및 흙포장 공법
KR20180051903A (ko) 중금속 용출이 없는 무독성 표층혼합처리 공법
KR20180027888A (ko) 중금속 용출이 없는 친환경 연약지반 표층혼합처리 및 흙포장 공법
KR101416005B1 (ko) 비소성 무기결합제를 활용한 친환경블록 및 그 제조방법
CN114804807B (zh) 一种全固废软基淤泥固化粉料及其制备方法
WO2019170963A1 (en) Binder composition and hardenable mixture
KR20180134811A (ko) 중금속 용출이 없는 친환경 연약지반 표층혼합처리 및 흙포장 공법
RU2103235C1 (ru) Способ изготовления изделий
DE19750162A1 (de) Bauelemente sowie Verfahren zu ihrer Herstellung und deren Verwendung
KR20240047715A (ko) 탄산칼슘을 포함하는 콘크리트 블록 조성물 및 이의 제조방법
CN111302683A (zh) 一种砌筑水泥及其生产工艺
JPH08259946A (ja) 石炭灰・建設残土・スラグの利用方法
JP2753194B2 (ja) 地盤改良材および地盤改良方法
CN115385644B (zh) 利用固废石灰石渣制备的湿拌固化砂浆、制备及应用方法
US4132559A (en) Starting material for high-strength hydrothermally treated objects, and a method of producing such material
RU2068819C1 (ru) Масса для изготовления декоративных облицовочных плит
KR20210126848A (ko) 고로슬래그미분말 반응촉진제 및 이를 이용한 콘크리트 조성물
KR100566948B1 (ko) 폐콘크리트의 재생 방법
RU2052416C1 (ru) Сырьевая смесь для изготовления строительных изделий
CN100389088C (zh) 免烧免蒸建筑用砌块、砖及其制造工艺
KR100623609B1 (ko) 투수성 점토블럭 및 그 제조방법
KR20180110416A (ko) 침전 슬러지를 이용한 알칼리 활성 경화체의 제조방법