PL163336B1

PL163336B1 - Building material

Info

Publication number: PL163336B1
Application number: PL89281602A
Authority: PL
Inventors: Juliusz Czaja; Bozena Borkowska; Jolanta Filipowska; Barbara Karys; Olga Mierzejewska; Teresa Miernik
Original assignee: Politechnika Wroclawska
Priority date: 1989-09-26
Filing date: 1989-09-26
Publication date: 1994-03-31
Also published as: PL281602A1

Abstract

Materiał budowlany na bazie popiołów lotnych z węgla kamiennego, zawierający cement, węglan sodu, siarczan glinu, wodę utlenioną, znamienny tym, że zawiera od 0,25 do 10% wagowych w stosunku do masy cementu, tlenków żelaza i żelaza metalicznego stanowiącego odpad przy rozwijaniu stalowego drutu, od 1 do 5% wagowych węglanu sodu lub potasu oraz siarczanu glinu i od 0,25 do 3% wagowych wody utlenionej.A building material based on hard coal fly ash, containing cement, sodium carbonate, aluminum sulfate, hydrogen peroxide, characterized in that it contains from 0.25 to 10% by weight of the cement, iron oxides and metallic iron constituting waste from unwinding steel wire, from 1 to 5% by weight of sodium or potassium carbonate and aluminum sulfate, and from 0.25 to 3% by weight of hydrogen peroxide.

Description

Przedmiotem wynalazku jest materiał budowlany, na bazie popiołów lotnych, przeznaczony do wyrobu, zwłaszcza płyt izolacyjnych i dźwiękochłonnych stosowanych w budownictwie i energetyce.The subject of the invention is a building material based on fly ash, intended for the production of, in particular, insulation and sound-absorbing boards used in construction and power engineering.

Powszechnie stosowane do tego celu materiały budowlane zawierają do 2% wagowych, w stosunku do piasku, wapna palonego, do 20% wagowych cementu, do 5% wagowych gipsu, do 50% wagowych popiołu lotnego lub piasku. Składniki te miesza się, po czym dodaje proszek aluminiowy w roztworze wodnym i środek powierzchniowo czynny. Całość miesza się i wylewa do form, które ogrzewa się w temperaturze 323K przez 90-150 minut. Otrzymuje się beton o wymaganej twardości, z którego następnie przygotowuje się elementy budowlane o żądanej wielkości.Building materials commonly used for this purpose contain up to 2% by weight, based on sand, of quicklime, up to 20% by weight of cement, up to 5% by weight of gypsum, up to 50% by weight of fly ash or sand. These ingredients are mixed, then aluminum powder in aqueous solution and surfactant are added. The whole is mixed and poured into molds which are heated at 323K for 90-150 minutes. Concrete of the required hardness is obtained, from which construction elements of the required size are then prepared.

Powszechnie znane są też materiały budowlane zawierające cement, żużel, piasek, wapno i wodę. Składniki te dobrane w stosunku 1:5- 1:7, miesza się, po czym jednolitą masę wylewa się do form wprawiony w ruch wibracyjny. Po tej opreracji otrzymuje się gotowe elementy budowlane, które poddaje się procesowi wiązania.Building materials containing cement, slag, sand, lime and water are also well known. These ingredients, selected in the ratio of 1: 5- 1: 7, are mixed and then the homogeneous mass is poured into the molds set in a vibrating motion. After this preparation, ready-made building elements are obtained and subjected to the bonding process.

Wadą znanych materiałów budowlanych jest to, że do ich wytwarzania stosuje się żużel-surowiec o dużej zawartości siarki, powodujący pęcznienie i pękanie gotowych elementów budowlanych.The disadvantage of the known building materials is that they are made of a slag material with a high sulfur content, which causes swelling and cracking of the finished building elements.

Znane z książki H.Jatymowicz Technologia autoklawizowanego betonu komórkowego, Warszawa, 1980, str.34-110, materiały budowlane wytwarza się z kruszywa, którym np. jest piasek kwarcowy mielony z wodą na szlam, popioły lotne niemielone, spoiwo w postaci np. wapna palonego, cementu, gipsu dwuwodnego, popiołów lotnych niemielonych-wspólnie mielonych lub wapna palonego, cementu, gipsu dwuwodnego, popiołu lotnego albo piasku- wspólnie mielonych. Popioły lotne przed wprowadzeniem do procesu uaktywnia się przez mielenie z cementem i wapnem. Z tą czynnością wiąże się kosztowne usprzętowienie całego procesu wytwarzania betonu. Otrzymany zaś beton wymaga natychmiastowej, czasochłonnej obróbki termicznej.Known from the book by H.Jatymowicz Technology of autoclaved aerated concrete, Warsaw, 1980, pp. 34-110, building materials are made of aggregate, e.g. quartz sand ground with water into sludge, unground fly ash, binder in the form of e.g. lime burnt, cement, dihydrate gypsum, unground-co-ground fly ash, or quicklime, cement, dihydrate gypsum, fly ash or sand-co-ground. Before being introduced into the process, fly ash is activated by grinding with cement and lime. This activity involves costly equipment for the entire concrete production process. The concrete obtained requires immediate, time-consuming thermal treatment.

Przedmiotem wynalazku jest materiał budowlany zawierający cement, popiół lotny z węgla kamiennego, węglan sodu lub potasu, siarczan glinu i wodę utlenioną.The present invention relates to a building material containing cement, coal fly ash, sodium or potassium carbonate, aluminum sulphate and hydrogen peroxide.

Istota wynalazku polega na tym, że materiał budowlany zawiera ponadto od 0,25 do 10% wagowych w stosunku do masy cementu, tlenków żelaza i żelaza metalicznego stanowiącego odpad przy rozwijaniu stalowego drutu. Węglan sodu lub potasu oraz siarczan glinu stosuje się w ilości od 1 do 5% wagowych w stosunku do masy cementu a wodę utlenioną w ilości od 0,25 do 3% wagowych.The essence of the invention lies in the fact that the building material further comprises 0.25 to 10% by weight, based on the weight of cement, iron oxides and metallic iron waste from steel wire unwinding. Sodium or potassium carbonate and aluminum sulphate are used in an amount of 1 to 5% by weight, based on the weight of the cement, and hydrogen peroxide in an amount of 0.25 to 3% by weight.

Zasadniczą korzyścią techniczną wynikającą ze stosowania wynalazku jest wykorzystanie jako głównego czynnika porotwórczego materiału budowlanego, mieszaniny tlenków żelaza oraz pyłów i opiłków żelaza powstających w dużych ilościach przy rozwijaniu drutu, np. w zakładach prefabrykacji przy układaniu zbrojenia. Odpad ten nie miał dotąd żadnego przeznaczenia i był wyrzucany na hałdy powodując zanieczyszczenie naturalnego środowiska. Mieszanina węglanu potasu i siarczanu glinu jest czynnikiem regulującym czas wiązania cementu, aThe main technical advantage resulting from the use of the invention is the use as the main blowing agent of the building material, a mixture of iron oxides and iron dust and filings produced in large quantities during wire unwinding, e.g. in prefabrication plants when laying reinforcement. This waste had no destination so far and was thrown into heaps causing pollution of the natural environment. The mixture of potassium carbonate and aluminum sulphate is a factor that regulates the setting time of the cement a

163 336 pośrednio proces tworzenia porów w materiale budowlanym. Woda utleniona natomiast aktywizuje mieszaninę tlenków żelaza i żelaza metalicznego. Materiał budowlany wytworzony zgodnie z wynalazkiem nie wymaga autoklawizacji.163 336 indirectly to form pores in the building material. Hydrogen peroxide, on the other hand, activates the mixture of iron oxides and metallic iron. The building material produced according to the invention does not require autoclaving.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładach wykonania.The subject matter of the invention is illustrated in the following examples.

Przykład I. Przygotowanie środka porotwórczego: odpad składający się z mieszaniny tlenków:Example I. Preparation of a blowing agent: waste consisting of a mixture of oxides:

żelaza i żelaza metalicznego - 3,5% wagowych węglan potasu - 1,7% wagowych siarczan glinu - 1,7% wago wychiron and metallic iron - 3.5% by weight, potassium carbonate - 1.7% by weight, aluminum sulfate - 1.7% by weight

1% woda utleniona - 93,1% wagowych1% hydrogen peroxide - 93.1% by weight

Środek porotwórczy o wymienionym składzie wytwarza się w sposób następujący: do mieszaniny tlenków żelaza i żelaza metalicznego dodaje się węglan potasu i siarczan glinu i miesza się całość. Oddzielnie przygotowuje się 1% roztwór wody utlenionej.A blowing agent of the said composition is prepared as follows: potassium carbonate and aluminum sulfate are added to the mixture of iron and metallic iron oxides and the whole is mixed. A 1% hydrogen peroxide solution is prepared separately.

Skład materiału budowlanego:Building material composition:

cement portlandzki - 15,9% wagowych popiół lotny z węgla kamiennego - 47,7% wagowych środek porotwórczy otrzymany j.w - 36,4% wagowychPortland cement - 15.9% by weight, fly ash from hard coal - 47.7% by weight, blowing agent as above - 36.4% by weight

Cement, popiół lotny i środek porotwórczy miesza się na sucho w celu uzyskania jednorodnej mieszaniny. Następnie dodaje się wodę utlenioną do uzyskania konsystencji półpłynnej. Początek wiązania tej masy następuje po 40 minutach a koniec po 135 minutach.Cement, fly ash and blowing agent are dry blended to obtain a homogeneous mixture. Subsequently, hydrogen peroxide is added until it becomes a slurry. This mass begins to bind after 40 minutes and ends after 135 minutes.

Wytworzony materiał budowlany charakteryzuje się dużąjednorodnością drobnych porów i dlatego szczególnie nadaje się jako materiał termoizolacyjny. Materiał budowlany charakteryzuje się też gęstością pozorną - 560 kg/cm³ i wytrzymałością na ściskanie - 1,3 MPa.The resulting building material is characterized by a high homogeneity of fine pores and is therefore particularly suitable as a thermal insulation material. The building material is also characterized by an apparent density - 560 kg / cm ³ and a compressive strength - 1.3 MPa.

Przykład II. Przygotowanie środka porotwórczego: odpad składający się z mieszaniny tlenków:Example II. Preparation of the blowing agent: waste consisting of a mixture of oxides:

żelaza i żelaza metalicznego - 2,3% wagowy^ węglan sodu - 1,2% wagowycii siarczan glinu - 1,8% wagowychiron and metallic iron - 2.3% by weight - sodium carbonate - 1.2% by weight and aluminum sulphate - 1.8% by weight

0.5% woda utleniona - 94,7% wag9W7%0.5% hydrogen peroxide - 94.7% by weight 9W7%

Materiał budowlany:Building material:

cement portlandzki - 17,7% wagowych popiół lotny z węgla kamiennego - 35,5% wagowych środek porotwórczy otrzymany j.w. - 46,8% wagowychPortland cement - 17.7% by weight, fly ash from hard coal - 35.5% by weight, blowing agent obtained as above - 46.8% by weight

Materiał budowlany o przykładowym składzie wytwarza się analogicznie jak w przykładzie I.The construction material with an exemplary composition is produced in the same way as in example I.

Charakteryzuje się on:It is characterized by:

gęstością pozorną - 6C0 kg/cm³ wytrzymałością na ściskanie - 1,1 MPa.apparent density - 6C0 kg / cm ³ compressive strength - 1.1 MPa.

163 336163 336

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies

Cena 10 000 złPrice: PLN 10,000

Claims

Patent claim

Building material based on coal fly ash, containing cement, sodium carbonate, aluminum sulphate, hydrogen peroxide, characterized in that it contains from 0.25 to 10% by weight in relation to the weight of cement, iron oxides and metallic iron waste during development steel wire, from 1 to 5% by weight of sodium or potassium carbonate and aluminum sulfate, and from 0.25 to 3% by weight of hydrogen peroxide.