PL204633B1 - Sposób otrzymywania szybkotwardniejącego glino-siarczanowo-wapniowego dodatku do cementu - Google Patents
Sposób otrzymywania szybkotwardniejącego glino-siarczanowo-wapniowego dodatku do cementuInfo
- Publication number
- PL204633B1 PL204633B1 PL374628A PL37462805A PL204633B1 PL 204633 B1 PL204633 B1 PL 204633B1 PL 374628 A PL374628 A PL 374628A PL 37462805 A PL37462805 A PL 37462805A PL 204633 B1 PL204633 B1 PL 204633B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- sulphate
- aluminum
- amount
- phase
- hardening
- Prior art date
Links
- 239000000654 additive Substances 0.000 title claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 11
- 239000004568 cement Substances 0.000 title claims description 7
- GVXIVWJIJSNCJO-UHFFFAOYSA-L aluminum;calcium;sulfate Chemical compound [Al+3].[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O GVXIVWJIJSNCJO-UHFFFAOYSA-L 0.000 title description 2
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 15
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 13
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 11
- 229910052925 anhydrite Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 claims description 7
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 claims description 5
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000006028 limestone Substances 0.000 claims description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 5
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- -1 calcium aluminates Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims description 2
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 2
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical class [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 5
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 239000001175 calcium sulphate Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000018199 S phase Effects 0.000 description 1
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- XFWJKVMFIVXPKK-UHFFFAOYSA-N calcium;oxido(oxo)alumane Chemical compound [Ca+2].[O-][Al]=O.[O-][Al]=O XFWJKVMFIVXPKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- BUACSMWVFUNQET-UHFFFAOYSA-H dialuminum;trisulfate;hydrate Chemical compound O.[Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O BUACSMWVFUNQET-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 150000004683 dihydrates Chemical class 0.000 description 1
- 229910001653 ettringite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania szybkotwardniejącego glino-siarczanowo-wapniowego dodatku do cementu, które znajdują zastosowanie do wytwarzania cementów o własnościach szybkotwardniejących, a także specjalnych spoiw wiążących o w/w właściwościach.
Znany sposób otrzymywania dodatków szybkotwardniejącego, wysokowytrzymałościowego i ekspansywnego polega na wymieszaniu w odpowiedniej proporcji spieku zawierającego związek Kleina lub faz glinianowych z gipsem i/lub anhydrytem oraz wodorotlenkiem i/lub tlenkiem wapniowym.
Z polskiego opisu patentowego 187378 znany jest sposób otrzymywania mieszanki ekspansywnej, znajdującej zastosowanie jako dodatek do cementów ekspansywnych i bezskurczowych, polegający na tym, że mieszaninę złożoną z gipsu i/lub anhydrytu oraz surowca wapiennego lub z surowca odpadowego, korzystnie z oczyszczania gazów, ewentualnie uzupełnionego gipsem i/lub anhydrytem oraz surowca wapiennego w takiej proporcji, aby stosunek wagowy CaSO4/CaO w przeliczeniu na stan wyprażony wynosił od 1,8 do 5,0, wypala się w temperaturze nie niższej niż 1100°C, po czym otrzymany spiek chłodzi się nie wolniej niż 25°C na minutę. Taki sposób chłodzenia pozwala na zachowanie zdefektowanej, drobnokrystalicznej struktury kryształów CaO i CaSO4, które tworzą również polimineralne ziarna zbudowane z CaO i CaSO4, dzięki czemu spiek charakteryzuje się wysoką reaktywnością z glinianem wapniowym i wodą w procesie hydratacji. Następnie spiek, powstały w trakcie wypalania, miele się i miesza z materiałami zawierającymi związki takie jak gliniany wapniowe, glinosiarczany wapniowe i/lub z siarczanem glinowym w takiej proporcji, aby stosunek wagowy tych związków do sumy CaSO4 i CaO w mieszance ekspansywnej wynosił 0,15 - 0,50.
Istota sposobu według wynalazku polega na tym, że wysuszone i zmielone komponenty takie jak boksyt i/lub wodorotlenek glinu lub odpady z przemysłu aluminiowego, gips naturalny lub reagips, surowiec wapienny pochodzenia naturalnego lub odpadowy wypala się w temperaturze 1000 - 1190°C, następnie chłodzi i miele do uziarnienia 10% pozostałości na sicie 4900 oczek/cm2, przy czym komponenty zestawia się w takich proporcjach, wyrażonych w % wagowych, aby w dodatku szybkotwardniejącym ilość fazy C4A3S (3CaO^3AI2O2^CaSO2) wynosiła od 47,8 do 57,8%, ilość fazy CaSO4 wynosiła 33,0 - 43,7%, a ilość fazy CaO wynosiła 8,4 - 17,0%, _
Wypalone dodatki stanowią różne matryce C4A3S z wbudowanym tlenkiem wapniowym lub tlenkiem wapniowym i siarczanem wapniowym oraz matryce anhydrytowe z wbudowanym tlenkiem wapniowym i dzięki temu w procesie hydratacji tych dodatków powstaje ettryngit o różnych własnościach i różnej morfologii, pozwala to na uzyskanie cementów i specjalnych spoiw wiążących o własnościach szybkotwardniejących.
Zakresy proporcji, w procentach wagowych dla szybkotwardniejącego dodatku glino-siarczanowo-wapniowego przedstawiono na trójskładnikowym diagramie
C4A3 S -CaSO4-CaO (rys)
P r z y k ł a d
W celu otrzymania dodatku szybkotwardniejącego zmieszano wysuszone i zmielone składniki boksyt o zawartości 71% Al2O3 w ilości 23,5% wagowych reagips o zawartości 43,3% SO3 w ilości 42,6% wagowych kamień wapienny o zawartości 55% CaO w ilości 33,9% wagowych
Po ich zmieszaniu i homogenizacji wypalono je w temperaturze 1180°C w czasie 1 godziny, a następnie schłodzono i zmielono do uziarnienia 10% pozostałości na sicie 4900 oczek/cm2.
Uzyskany dodatek szybkotwardniejący jak wykazały badania zawiera 91,7% sumy podstawowych składników mineralnych tj. C4A3S , CaSO4 i CaO. Ilości tych składników w przeliczeniu na 100% są następujące: C4A3S - 51,8%, CaSO4 - 37,7% i CaO - 10,5%.
Badania wykazały, że w procesie hydratacji dodatku szybkotwardniejącego ettryngit tworzy się w pierwszych godzinach hydratacji i ma strukturą drobnokrystaliczną.
Dodatek ten charakteryzuje się wytrzymałością na ściskanie po jednym dniu twardnienia wynoszącą 33 MPa.
Otrzymany dodatek poddano testowemu procesowi hydratacji, a następnie wykonano badania dyfraktometryczne hydratyzowanych zaczynów oraz badania metodą elektronowej mikroskopii skaningowej SEMEDS. Na rentgenogramach zaczynów obserwuje się maksima dyfrakcyjne odpowiadające fazie ettryngitu (3CaOAl2O3OCaSO<31H2O), które charakteryzują się różną intensywnością. Ponadto obserwuje się maksima dyfrakcyjne odpowiadające fazie gipsu dwuwodnego (CaSO,22H2O) i związku Kleina (3CaOOAl2O3OaSO4).
Claims (1)
- Sposób otrzymywania szybkotwardniejącego glino-siarczanowo-wapniowego dodatku do cementu zawierającego związki takie jak gliniany wapniowe, glinosiarczany wapniowe i/lub siarczan glinowy oraz tlenek lub wodorotlenek wapnia, gips lub anhydryt, otrzymany drogą wypalania, znamienny tym, że wysuszone i zmielone komponenty takie jak boksyt i/lub wodorotlenek glinu lub odpady z przemysłu aluminiowego, gips naturalny lub reagips, surowiec wapienny pochodzenia naturalnego lub odpadowy wypala się w temperaturze 1000 - 1190°C, następnie chłodzi i miele do uziarnienia 10% pozostałości na sicie 4900 oczek/cm2, przy czym komponenty zestawia się wjakich proporcjach, wyrażonych w % wagowych, aby w dodatku szybkotwardniejącym ilość fazy C4A3S (3CaOOAI2O3OaSO4) wynosiła od 47,8 do 57,8%, ilość fazy CaSO4 wynosiła 33,0 - 43,7%, a ilość fazy CaO wynosiła 8,4 - 17,0%,
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL374628A PL204633B1 (pl) | 2005-04-25 | 2005-04-25 | Sposób otrzymywania szybkotwardniejącego glino-siarczanowo-wapniowego dodatku do cementu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL374628A PL204633B1 (pl) | 2005-04-25 | 2005-04-25 | Sposób otrzymywania szybkotwardniejącego glino-siarczanowo-wapniowego dodatku do cementu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL374628A1 PL374628A1 (pl) | 2006-10-30 |
| PL204633B1 true PL204633B1 (pl) | 2010-01-29 |
Family
ID=39592623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL374628A PL204633B1 (pl) | 2005-04-25 | 2005-04-25 | Sposób otrzymywania szybkotwardniejącego glino-siarczanowo-wapniowego dodatku do cementu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL204633B1 (pl) |
-
2005
- 2005-04-25 PL PL374628A patent/PL204633B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL374628A1 (pl) | 2006-10-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Rungchet et al. | Synthesis of low-temperature calcium sulfoaluminate-belite cements from industrial wastes and their hydration: Comparative studies between lignite fly ash and bottom ash | |
| Aïtcin | Portland cement | |
| RU2547866C2 (ru) | Добавка для гидравлического вяжущего материала на основе клинкера из белита и сульфоалюмината-феррита кальция | |
| US8177903B2 (en) | Hydraulic binder with a base of sulfoaluminate clinker and portland clinker | |
| US8568528B2 (en) | Iron-doped sulfo-belitic clinker | |
| US8268071B2 (en) | Sulfoaluminous clinker and method for preparing same | |
| Velazco et al. | Effect of citric acid and the hemihydrate amount on the properties of a calcium sulphoaluminate cement | |
| US3857714A (en) | High calcium sulfate expansive clinker | |
| JP5962836B2 (ja) | セメント用急硬性添加材及びその製造方法 | |
| WO2016118030A1 (en) | Amorphous low-calcium content silicate hydraulic binders and methods for their manufacturing | |
| Julphunthong | Synthesizing of calcium sulfoaluminate-belite (CSAB) cements from industrial waste materials | |
| JP7044996B2 (ja) | セメント用急硬性添加材及びその製造方法 | |
| Niziurska et al. | The influence of lithium carbonate on phase composition of calcium aluminate cement paste | |
| US20200109086A1 (en) | Method for manufacturing cement | |
| CN120554010A (zh) | 用于由水处理残余物制造水硬粘合剂的方法 | |
| DK2970010T3 (en) | Sulfoaluminium-containing lime with a low belit content | |
| JP2020050557A (ja) | セメント用速硬性混和材、その製造方法及び速硬性セメント組成物 | |
| KR102258626B1 (ko) | 건설-화학물질 적용을 위한 저-벨라이트 ｃｓａ 시멘트 | |
| JP7257278B2 (ja) | セメント用膨張組成物、及びセメント組成物 | |
| JP6900761B2 (ja) | セメントモルタル・コンクリート組成物及びその製造方法 | |
| PL204633B1 (pl) | Sposób otrzymywania szybkotwardniejącego glino-siarczanowo-wapniowego dodatku do cementu | |
| Velazco et al. | Effect of the strontium aluminate and hemihydrate contents on the properties of a calcium sulphoaluminate based cement | |
| CA1138903A (en) | Hydraulic binders based on portland cement clinkers and their process of obtention | |
| PL205476B1 (pl) | Sposób otrzymywania wysokowytrzymałościowego glino-siarczanowo-wapniowego dodatku do cementu | |
| PL205475B1 (pl) | Sposób otrzymywania ekspansywnego glino-siarczanowo-wapniowegododatku do cementu |