PL169948B1 - Sposób wytwarzania ekspansywnego kompozytu wiążącego na bazie popiołów lotnych - Google Patents

Sposób wytwarzania ekspansywnego kompozytu wiążącego na bazie popiołów lotnych

Info

Publication number
PL169948B1
PL169948B1 PL92296134A PL29613492A PL169948B1 PL 169948 B1 PL169948 B1 PL 169948B1 PL 92296134 A PL92296134 A PL 92296134A PL 29613492 A PL29613492 A PL 29613492A PL 169948 B1 PL169948 B1 PL 169948B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
weight
amount
bonding composite
fly ash
gypsum
Prior art date
Application number
PL92296134A
Other languages
English (en)
Other versions
PL296134A1 (en
Inventor
Edward Markowski
Ryszard Majchrzak
Marian Madaj
Wojciech Klimas
Andrzej Chlopek
Marian Malachowski
Original Assignee
Andrzej Chlopek
Wojciech Klimas
Marian Madaj
Ryszard Majchrzak
Marian Malachowski
Edward Markowski
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 Andrzej Chlopek, Wojciech Klimas, Marian Madaj, Ryszard Majchrzak, Marian Malachowski, Edward Markowski filed Critical Andrzej Chlopek
Priority to PL92296134A priority Critical patent/PL169948B1/pl
Publication of PL296134A1 publication Critical patent/PL296134A1/xx
Publication of PL169948B1 publication Critical patent/PL169948B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/14Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements
    • C04B28/16Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements containing anhydrite, e.g. Keene's cement
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00724Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 in mining operations, e.g. for backfilling; in making tunnels or galleries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

1. Sposób wytwarzania ekspansywnego kompozytu wiążącego na bazie popiołów lotnych przez wymieszanie popiołu lotnego, gipsu i ekspansora, znamienny tym, że do popiołu lotnego, dogodnie o składzie chemicznym: od 41,8 do 55,1% wagowych SiO2,16,0 do 22,8% wagowych AI2O3, od 7,6 do 12,6% wagowych Fe2O3, od 3,5 do 10,5% wagowych CaO, od 3,3 do 7,5% wagowych MgO, od 0,1 do 7,0% wagowych SO3, od 0,13 do 0,47% wagowych P2O5, od 0,25 do 0,9% wagowych Na2O, od 0,87 do 1,18% wagowych TiO2, od 1,70 do 2,70% wagowych K2O dodaje się gipsu w ilości od 1 do 50% wagowych w stosunku do całkowitego ciężaru suchych składników, korzystnie od 2 do 3% wagowych oraz ekspansora najdogodniej w postaci wodorowęglanu sodowego w ilości od 0,1 do 5% wagowych w stosunku do ciężaru suchych składników, korzystnie od 1,5 do 2% wagowych.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania ekspansywnego kompozytu wiążącego na bazie popiołów lotnych mającego zastosowanie dla budownictwa podziemnego: do wypełniania pustek w górotworze; pomiędzy obudową chodnikową a górotworem itp.
Znany jest sposób wytwarzania porowatej zaprawy anhydrytowej z polskiego opisu patentowego nr 118 074. Sposób polega na tym, że miesza się anhydryt, wodę, przyspieszacz wiązania i dodatek powodujący spienienie zaczynu, przy czym stosunek wagowy wody do anhydrytu wynosi 0,20:1 - 0,35; 1, ajako dodatek wywołujący spienienie stosuje sięjednozasadowy fosforan metalu jak fosforan jednosodowy lub jednopotasowy w ilości od 0,2-4% wagowych w stosunku do ciężaru anhydrytu. Jako wypełniacz zaprawy stosuje się kruszywo drobnoziarniste w ilości do 50% wagowych w stosunku do ciężaru anhydrytu.
Znany sposób wytwarzania porowatej zaprawy anhydrytowej umożliwia wytworzenie tworzywa charakteryzującego się znaczną ekspansją oraz stosunkowo wysoką wytrzymałością i szybkim przyrostem wytrzymałości w czasie. Niedogodnością tego sposobu jest znaczna zawartość anhydrytu w stosunku do wypełniacza, co powoduje wysokie koszta wytworzenia tworzywa budowlanego z porowatą zaprawą anhydrytową.
Inny znany środek do wypełniania szczelin i pustych przestrzeni w górnictwie z polskiego opisu patentowego nr 138 302 zawiera wagowo: cement hutniczy lub portlandzki w ilości 70-94%, gips w ilości 6-30%, środek spulchniający w postaci proszku aluminiowego w ilości 0,1-0,5% w stosunku do cementu i gipsu oraz wodny roztwór soli NaCl o stężeniu 10-20% wagowych w ilości 0,8-1,1 objętościowo w stosunku do składników stałych. Składniki stałe miesza się na sucho, a następnie łączy się z wodnym roztworem soli NaCl, po czym ponownie miesza. Płynny środek umieszcza się w miejscu przeznaczenia.
Znana ekspansywna mieszanina do uszczelniania i wypełniania szczelin, pęknięć oraz pustek w górnictwie z polskiego opisu patentowego nr 154 225 zawiera cement portlandzki w ilości 90 do 99,5% wagowych, gips górniczy w ilości 0,5 do 10% wagowych, środek spulchniający w postaci proszku aluminiowego w ilości 0,01 do 0,3% wagowych w stosunku do ilości cementu i gipsu oraz wodny roztwór kwasu octowego o stężeniu 0,03 do 2% w wodzie zarobowej w ilości 0,6 do 1,3 objętościowo w stosunku do komponentów stałych. Komponenty miesza się na sucho, a następnie łączy się z wodnym roztworem katalizatora, po czym ponownie
169 948 miesza. Płynną mieszaninę komponentów umieszcza się w miejscu przeznaczenia przez wlewanie lub zatłaczanie.
Zarówno znany środek i znana ekspansywna mieszanina do uszczelniania oraz wypełniania szczelin w górotworze na bazie cementu i gipsu są nietoksyczne, niepalne po związaniu oraz twardnieją bezpośrednio po zakończeniu procesu ekspansji. Znany środek i ekspansywna mieszanina umożliwia po wlaniu lub zatłoczeniu w szczeliny lub pustki dokładne ich wypełnienie i uszczelnienie. Niedogodnościątych tworzywjest stosowanie środka spulchniającego w postaci proszku aluminiowego, który w podziemnych wyrobiskach może spowodować iskrzenie, co stwarza możliwość zapłonu gazów kopalnianych.
Celem wynalazku jest usunięcie lub co najmniej zmniejszenie niedogodności znanych ekspansywnych środków do uszczelniania i wypełniania szczelin, pęknięć oraz pustek w górotworze przy wykorzystaniu materiałów odpadowych. Aby, osiągnąć ten cel wytyczono zadanie opracowania sposobu wytwarzania ekspansywnego kompozytu wiążącego na bazie popiołów lotnych, umożliwiającego utrzymywanie materiału wiążącego o wysokiej ekspansji w stosunku do objętości pierwotnej i nie powodującego iskrzenia.
Według wynalazku ekspansywny kompozyt wiążący wytwarza się przez wymieszanie popiołu lotnego i gipsu z ekspansora. Sposób polega na tym, że do popiołu lotnego o składzie chemicznym: od 41,8 do 55,1% wagowych SiO2, 16,0 do 22,8% wagowych AJ2O3, od 7,6 do 12,6% wagowych Fe2O3, od 3,5 do 10,5% wagowych CaO, od 3,3 do 7,3% wagowych MgO, od 0,1 do 7,0% wagowych SO3, od 0,13 do 0,47% wagowych P2O5, od 0,25 do 0,9% wagowych Na2O, od 0,87 do 1,18% wagowych TiO2, od 1,70 do 2,70% wagowych K2O - dodaje się gipsu w ilości od 1 do 50% wagowych w stosunku do całkowitego ciężaru suchych składników, korzystnie od 2 do 3% wagowych oraz ekspansora najdogodniej w postaci wodorowęglanu sodowego (NaHCO3) w ilości od 0,1 do 5% wagowych w stosunku do ciężaru suchych składników, korzystnie od 1,5 do 2% wagowych. Do wiązania suchego kompozytu dodaje się wody zarobowej w ilości od 0,15 do 0,60 części wagowych na 1 część wagową suchych składników kompozytu, a korzystnie 0,30 części wagowych.
Sposób wytwarzania ekspansywnego kompozytu wiążącego na bazie popiołów lotnych według wynalazku umożliwia uzyskiwanie tworzywa budowlanego o strukturze porowatej charakteryzującego się wysoką ekspansją dochodzącą do około 35% w stosunku do objętości pierwotnej oraz krótkim czasie wiązania. Zwiększenie objętości pierwotnej materiału wiążącego w trakcie procesu wiązania osiągnięto poprzez zastosowanie równocześnie dodatku gipsu i ekspansora. Uzyskany ekspansywny kompozyt wiążący charakteryzuje się wielkością ekspresji Ex = 5 do 35% oraz doraźną wytrzymałością na ściskanie dochodzące po 28 dniach do wartości 5 MPa. Wielkość ekspresji oraz doraźna wytrzymałość na ściskanie zależą ściśle od stosunku woda:kompozyt, przy czym kompozyt stanowi sumę ciężaru składników suchych jak lotny popiół, gips i ekspansor. Zwiększenie ilości wody zarobowej wpływa na obniżenie parametrów wytrzymałościowych kompozytu i wielkości ekspansji.
Przedmiot wynalazku jest dokładniej wyjaśniony na podstawie jego przykładu wykonania.
Przykład.
Popiół lotny o zawartości od 41,8-55,1%wagowych SiO2, od 16,0-22,8% wagowych Al2O3, od 7,6-12,6% wagowych Fe2O3, od 3,5-10,5% wagowych CaO, od 3,3-7,5% wagowych MgO, od 0,1-7,0% wagowych SO3, od 0,47-0,13% wagowych P2O5, od 0,25-0,9% wagowych Na2O, od 0,87 -1,18% wagowych TiO2 i od 1,7-2,7% wagowych K2O w ilości 95 części wagowych oraz gips w postaci rozdrobnionej w ilości 5 części wagowych i ekspansor w postaci wodorowęglanu sodowego (NaHCCa) w ilości 3% wagowych w stosunku do ciężaru suchych składników miesza się aż do uzyskania jednorodnej mieszaniny. Przed operacją uszczelniania wyrobiska górniczego, do suchego ekspansywnego kompozytu wiążącego dodaje się wody zarobowej w ilości 0,3 części wagowych w stosunku do suchych składników. Tak przygotowany kompozyt charakteryzuje się ekspansją Ex = 10% i następującymi parametrami doraźnej wytrzymałości na ściskanie: po 1 dniu Rc1 = 0,3 MPa, po 3 dniach Rc3 = 0,4 MPa, po 7 dniach Rc7 = 0,8 MPa i po 28 dniach Rc28 = 1,5 MPa.
169 948
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (2)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób wytwarzania ekspansywnego kompozytu wiążącego na bazie popiołów lotnych przez wymieszanie popiołu lotnego, gipsu i ekspansora, znamienny tym, że do popiołu lotnego, dogodnie o składzie chemicznym: od 41,8 do 55,1% wagowych SiO2,16,0 do 22,8% wagowych Al2O3, od 7,6 do 12,6% wagowych Fe2O3, od 3,5 do 10,5% wagowych CaO, od 3,3 do 7,5% wagowych MgO, od 0,1 do 7,0% wagowych SO3, od 0,13 do 0,47% wagowych P2O5, od 0,25 do 0,9% wagowych Na2O, od 0,87 do 1,18% wagowych TiO2, od 1,70 do 2,70% wagowych K2O dodaje się gipsu w ilości od 1 do 50% wagowych w stosunku do całkowitego ciężaru suchych składników, korzystnie od 2 do 3% wagowych oraz ekspansora najdogodniej w postaci wodorowęglanu sodowego w ilości od 0,1 do 5% wagowych w stosunku do ciężaru suchych składników, korzystnie od 1,5 do 2% wagowych.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do wiązania suchego kompozytu dodaje się wody zarobowej w ilości od 0,15 do 0,60 części wagowych na 1 część wagową suchych składników kompozytu,· a korzystnie 0,30 części wagowych.
PL92296134A 1992-09-30 1992-09-30 Sposób wytwarzania ekspansywnego kompozytu wiążącego na bazie popiołów lotnych PL169948B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL92296134A PL169948B1 (pl) 1992-09-30 1992-09-30 Sposób wytwarzania ekspansywnego kompozytu wiążącego na bazie popiołów lotnych

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL92296134A PL169948B1 (pl) 1992-09-30 1992-09-30 Sposób wytwarzania ekspansywnego kompozytu wiążącego na bazie popiołów lotnych

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL296134A1 PL296134A1 (en) 1994-04-05
PL169948B1 true PL169948B1 (pl) 1996-09-30

Family

ID=20058611

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL92296134A PL169948B1 (pl) 1992-09-30 1992-09-30 Sposób wytwarzania ekspansywnego kompozytu wiążącego na bazie popiołów lotnych

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL169948B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL296134A1 (en) 1994-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7531222B2 (ja) 低炭素建設バインダーのための新しい配合物、調製方法および建設材
US4798628A (en) Settable mineral clinker compositions
KR102117557B1 (ko) 조기 고강도 발현이 가능한 터널보강용 일액형 그라우트 조성물 및 이를 이용한 터널 그라우팅 보강공법
JP7736709B2 (ja) カオトロピックイオンを含む性能添加剤の使用からなる、活性化剤、減水ポリマーを含む湿式コンクリートまたはモルタル組成物を促進および流動化する方法、ならびに低炭素の代替結合剤組成物におけるその使用
US4313763A (en) Cement compositions containing self-setting pozzolans
BE1002412A5 (nl) Bindmiddel alsmede daaruit bereid bouwstofmengsel.
JPS62500167A (ja) 空洞充填用発泡セメント組成物
US5096497A (en) Cement composition
KR960001432B1 (ko) 내화 단열재
US4762561A (en) Volume-stable hardened hydraulic cement
JP7744792B2 (ja) グラウト材料、グラウトモルタル組成物及び硬化体
GB2166430A (en) Settable compositions
RU2114083C1 (ru) Строительная композиция и комплексная добавка "лигнопан б" для строительной композиции
PL169948B1 (pl) Sposób wytwarzania ekspansywnego kompozytu wiążącego na bazie popiołów lotnych
JP3461635B2 (ja) 注入工法
WO2017089899A1 (en) Chemically activated cement using industrial waste
JPS6141949B2 (pl)
JP7697809B2 (ja) 発泡型急結剤及び吹付工法
JP7503011B2 (ja) 急結剤用カルシウムアルミネート、および発泡型急結剤
GB2128179A (en) Rapid hardening compositions
JP2003306371A (ja) 吹付け材料及びそれを用いた吹付け工法
EP0270565A4 (en) Cement with a stable volume before, during and after curing.
PL169944B1 (pl) Sposób wytwarzania kompozytu wiążącego na baźie popiołów lotnych
AU2024221510A1 (en) Accelerator for shotcrete formulation, shotcrete formulations and method for making same
JP2026002000A (ja) 粉体急結剤、吹付けコンクリート、吹付けコンクリートの製造方法、吹付け工法