PL219001B1 - Spoiwo mieszane o regulowanych zmianach liniowych - Google Patents
Spoiwo mieszane o regulowanych zmianach liniowychInfo
- Publication number
- PL219001B1 PL219001B1 PL397291A PL39729111A PL219001B1 PL 219001 B1 PL219001 B1 PL 219001B1 PL 397291 A PL397291 A PL 397291A PL 39729111 A PL39729111 A PL 39729111A PL 219001 B1 PL219001 B1 PL 219001B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- mass
- cement
- binder
- portland cement
- days
- Prior art date
Links
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 title claims abstract description 25
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 18
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 16
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000001175 calcium sulphate Substances 0.000 claims abstract description 6
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 229910052925 anhydrite Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 6
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 6
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 6
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 5
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 4
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 4
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 4
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 3
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 2
- -1 calcium aluminates Chemical class 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 2
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000002918 Fraxinus excelsior Nutrition 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 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
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- HOOWDPSAHIOHCC-UHFFFAOYSA-N dialuminum tricalcium oxygen(2-) Chemical compound [O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[Al+3].[Al+3].[Ca++].[Ca++].[Ca++] HOOWDPSAHIOHCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Spoiwo mieszane o regulowanych zmianach liniowych, zawierające cement glinowy i portlandzki, składa się z 1-95% masowych cementu portlandzkiego, 0,5-10% masowych cementu glinowego oraz, 1-95% masowych popiołu lotnego ze spalania węgla w kotłach fluidalnych, zdominowanego aktywną fazą metakaolinitową i zawierającego poniżej 8% masowych wolnego tlenku wapniowego oraz do 10% siarczanu wapniowego.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest spoiwo mieszane o regulowanych zmianach liniowych, przeciwdziałające skurczowi, do stosowania w dziedzinach, gdzie typowy skurcz obserwowany w przypadku cementu portlandzkiego jest mniej wskazany.
Większość znanych spoiw bazujących na cemencie portlandzkim i materiałach pucolanowych, takich jak żużle lub popioły lotne, wykazuje z biegiem czasu skurcz. Zjawisko to związane jest z procesem krystalizacji żelowych produktów hydratacji ich rekrystalizacji, oraz ubytkiem zaadsorbowanej wody. Jest to fakt niekorzystny, prowadzący do powstawania niedopuszczalnych naprężeń, dających w konsekwencji spękania odpowiedzialne za utratę odporności na czynniki zewnętrzne oraz zmniejszenie wytrzymałości.
Znane metody przeciwdziałania skurczowi oparte są głównie na wprowadzeniu czynnika, umożliwiającego krystalizację fazy etryngitowej. Wyodrębnić tu można trzy typy spoiw:
S - z istotną zawartością fazy C3A (glinian trójwapniowy)
M - w których występują fazy charakterystyczne dla cementów glinowych
K - na bazie C4A3S, który wraz z wapniem i siarczanami określany jest mianem kompleksu Kleina.
Z opisu patentowego US 903019 znane jest spoiwo zawierające dodatek 2-20% glinianu wapniowego oraz 1-3% siarczanu wapniowego do cementu portlandzkiego lub jego mieszanek z innymi typowymi cementami. Dodatek ten ma wpływ na skurcz i przebieg twardnienia w początkowych okresach hydratacji. Z kolei z opisu patentowego US 3775143 znana jest kompozycja cementu mieszanego zawierająca 58-62% cementu portlandzkiego oraz 12,5-14% siarczanu wapniowego, 2-4% tlenku wapniowego, 20-27,5% materiału zawierającego gliniany lub uwodnione gliniany wapniowe, uzyskane w wyniku hydratacji cementu glinowego i wygrzewaniu ich w temperaturze 20-150°C
Spoiwo mieszane znane ze zgłoszenia patentowego US 4350533 z udziałem cementu portlandzkiego i glinowego, którego skład jest tak dobrany, aby w początkowym okresie hydratacji udział powstającego etryngitu wynosił 40-60% masy zaczynu. Skład spoiwa jest następujący: 18-65% cementu glinowego, 16-35% siarczanu wapniowego, 0-65% cementu portlandzkiego oraz 0-8,5% wapna, z czego część wydzielana jest podczas hydratacji.
Natomiast z opisu patentowego PL 205477 znany jest sposób wytwarzania ekspansywnego dodatku do cementu portlandzkiego, który polega na zapewnieniu korzystnego udziału faz niezbędnych do powstania etryngitu w odpowiednim okresie hydratacji, oraz odpowiedniego przygotowania komponentu anhydrytowo-wapniowego. Dodatek do cementu, otrzymuje się przez zmieszanie zmielonego klinkieru glinowego, zawierającego gliniany wapniowe (CA) i (C12A7) z komponentem anhydrytowo-wapniowym (CaSO4-CaO) o różnej proporcji CaSO4 do CaO, powstałym przez wypalenie w temperaturze 900 do 1180°C mieszaniny gipsu oraz surowca wapiennego w stosunku wymaganym dla ekspansywnego dodatku następnie schłodzenie nie szybciej niż 20°/min i mielenie.
W w/w rozwiązaniach specyficzne własności spoiw uzyskuje się na drodze współdziałania faz glinianowych z fazami typowymi dla cementu portlandzkiego.
Z polskiego opisu patentowego 199020 znane jest spoiwo mieszane przeznaczone do produkcji drobnowymiarowych ściennych elementów prefabrykowanych o podwyższonej wodoodporności, które składa się z gipsu półwodnego lub anhydrytu w ilości 20-50% masowych, mielonego, granulowanego żużla wielkopiecowego w ilości 20-50% masowych, wapna hydratyzowanego w ilości 5-15% masowych i metakaolinitu w ilości 5-30% masowych.
Z innego polskiego opisu patentowego nr 200227 znane jest spoiwo, które składa się anhydrytu w ilości 20-50% masowych, mielonego, granulowanego żużla wielkopiecowego w ilości 10-30% masowych, cementu w ilości 10-20% masowych oraz metakaolinitu w ilości 5-20% masowych.
Ze zgłoszenia P-357459 znany jest sposób wytwarzania spoiw mieszanych na bazie popiołów lotnych, który charakteryzuje się tym, że zaktywowany mechanicznie popiół lotny konwencjonalny zwany Megapar A w ilości 65-80% wagowych miesza się z cementem portlandzkim w ilości 10-25% wagowych oraz wapnem palonym lub hydratyzowanym w ilości 3-12% wagowych i powstałą mieszankę poddaje się mieleniu w młynie wibracyjnym aż do całkowitego zhomogenizowania.
Celem wynalazku jest opracowanie spoiwa mieszanego, przeciwdziałającego niekorzystnemu skurczowi.
Istotę wynalazku stanowi spoiwo mieszane o regulowanych zmianach liniowych składające się z 1-95% masowych cementu portlandzkiego, 0,5-10% masowych cementu glinowego oraz, 1-95% masowych popiołu lotnego ze spalania węgla w kotłach fluidalnych, korzystnie zdominowanego
PL 219 001 B1 aktywną fazą metakaolinitową i zawierającego poniżej 8% masowych wolnego tlenku wapniowego oraz do 10% siarczanu wapniowego.
Spoiwo o skompensowanym skurczu, zawierające popiół lotny ze spalania fluidalnego oraz dodatek cementu glinowego nie było znane. W opracowanym spoiwie wg wynalazku, wykorzystano aktywne fazy glinianowe zawarte w cemencie glinowym i portlandzkim oraz składniki obecne w popiołach z fluidalnego spalania węgla kamiennego lub brunatnego, w technologii oczyszczania gazów za pomocą mączki wapiennej. Metakaolinit, powstający w wyniku rozkładu termicznego minerałów ilastych podczas spalania węgla, stanowi cenny składnik wykazujący w środowisku wapiennym własności pucolanowe stanowiąc równocześnie moderator warunków panujących w przestrzeni reakcyjnej. Natomiast inne fazy związane z procesem odsiarczania spalin jak anhydryt II oraz aktywne wapno są składnikami, które biorą udział w krystalizacji etryngitu.
Tak skomponowany skład spoiwa, uwzględniający różne proporcje składników (zwłaszcza popiołu o limitowanych zawartościach wolnego wapna i siarczanów względem cementu glinowego) dostarczających do układu reakcyjnego glin, siarczany oraz wapń zapewniają wytrącanie się etryngitu C3A · 3CaSO4 · 32H2O we wczesnym okresie twardnienie, kiedy wzmacnia i uszczelnia strukturę materiału. Dzięki temu uzyskuje się spoiwo o zredukowanej, skompensowanej lub dodatniej zmianie wymiarów liniowych.
P r z y k ł a d 1
Skład spoiwa wyrażony w % masowych jest następujący popiół z fluidalnego spalania węgla 94% cement glinowy Górkal 40 5% cement portlandzki CEM I 42,5R 1%
Spoiwo charakteryzuje się następującymi właściwościami
| czas wiązania (min) | |
| początek | koniec |
| 55 | 175 |
| wytrzymałość (zginanie/ściskanie) MPa | ||
| 1 dzień | 7 dni | 28 dni |
| 1,2/3,0 | 2,3/7,8 | 2,6/7,5 |
| ekspansja (mm/m) | |||
| 1 dzień | 2 dni | 7 dni | 14 dni |
| 3,8 | 3,74 | 3,72 | 3,6 |
P r z y k ł a d 2
Skład spoiwa wyrażony w % masowych jest następujący popiół z fluidalnego spalania węgla 47,5% cement glinowy Górkal 40 5% cement portlandzki CEM I 42,5R 47,5%
Spoiwo charakteryzuje się następującymi właściwościami:
| czas wiązania (min) | |
| początek | koniec |
| 215 | 270 |
PL 219 001 B1
| wytrzymałość (zginanie/ściskanie) MPa | ||
| 1 dzień | 7 dni | 28 dni |
| 4,2/12,7 | 5,5/22,6 | 11,/34,1 |
| ekspansja (mm/m) | |||
| 1 dzień | 2 dni | 7 dni | 14 dni |
| 0,15 | 0,13 | 0,12 | 09 |
P r z y k ł a d 3
Skład spoiwa wyrażony w % masowych jest następujący popiół z fluidalnego spalania węgla 1% cement glinowy Górkal 40 5% cement portlandzki CEM I 42,5R 94%
Spoiwo charakteryzuje się następującymi właściwościami:
| czas wiązania (min) | |
| początek | koniec |
| 140 | 200 |
| wytrzymałość (zginanie/ściskanie) MPa | ||
| 1 dzień | 7 dni | 28 dni |
| 7,8/29,2 | 7,6/37,3 | 9,1/47,3 |
| ekspansja (mm/m) | |||
| 1 dzień | 2 dni | 7 dni | 28 dni |
| -0,06 | -0,06 | -0,06 | -0,02 |
Zastrzeżenia patentowe
Claims (2)
1. Spoiwo mieszane o regulowanych zmianach liniowych, zawierające cement glinowy i portlandzki, znamienne tym, że składa się z 1-95% masowych cementu portlandzkiego, 0,5-10% masowych cementu glinowego oraz, 1-95% masowych popiołu lotnego ze spalania węgla w kotłach fluidalnych.
2. Spoiwo według zastrz. 1, znamienne tym, że popiół lotny zdominowany jest aktywną fazą metakaolinitową i zawiera poniżej 8% masowych wolnego tlenku wapniowego oraz do 10% siarczanu wapniowego.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL397291A PL219001B1 (pl) | 2011-12-08 | 2011-12-08 | Spoiwo mieszane o regulowanych zmianach liniowych |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL397291A PL219001B1 (pl) | 2011-12-08 | 2011-12-08 | Spoiwo mieszane o regulowanych zmianach liniowych |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL397291A1 PL397291A1 (pl) | 2013-06-10 |
| PL219001B1 true PL219001B1 (pl) | 2015-02-27 |
Family
ID=48539595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL397291A PL219001B1 (pl) | 2011-12-08 | 2011-12-08 | Spoiwo mieszane o regulowanych zmianach liniowych |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL219001B1 (pl) |
-
2011
- 2011-12-08 PL PL397291A patent/PL219001B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL397291A1 (pl) | 2013-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Canbek et al. | Laboratory production of calcium sulfoaluminate cements with high industrial waste content | |
| Aïtcin | Portland cement | |
| AU2014317428B2 (en) | Binder comprising calcium sulfoaluminate cement and a magnesium compound | |
| CA2712437C (en) | Additives for cement | |
| FI115298B (fi) | Sementtikoostumus | |
| ES2273679T3 (es) | Composiciones de cemento tipo portland de endurecimiento rapido y resistencia ultra-alta temprana, clinqueres novedosos y metodos para su fabricacion. | |
| ES2895001T3 (es) | Método para fabricar aglutinantes que endurecen por hidratación y carbonatación | |
| US8568528B2 (en) | Iron-doped sulfo-belitic clinker | |
| CN104609750A (zh) | 一种硫铝酸盐水泥及其制备方法 | |
| AU2012282216B2 (en) | Hydraulic binder | |
| KR20180014373A (ko) | 산업부산자원을 활용한 칼슘설포알루미네이트계 클링커 조성물, 이를 포함하는 시멘트 조성물 및 이의 제조방법 | |
| KR20230117421A (ko) | 낮은 탄소 발자국 및 높은 초기 강도를 갖는 수경성결합제 | |
| Kotsay et al. | Belite cement as an ecological alternative to Portland cement—A review | |
| Canbek et al. | Influence of production parameters on calcium sulfoaluminate cements | |
| EA029364B1 (ru) | Сульфобелитовый клинкер, легированный фосфором | |
| KR101116346B1 (ko) | 고로슬래그 시멘트 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 고로슬래그 시멘트 | |
| Li et al. | Clinkering and hydration of alite-belite-ye'elimite cement with increasing ye'elimite percentage | |
| CN105314899B (zh) | 一种可高效利用工业废石膏的低热水泥 | |
| Nocuń-Wczelik et al. | Calorimetry and other methods in the studies of expansive cement hydrating mixtures | |
| Martins et al. | Beyond efficiency: Engineering a sustainable low-tech cementitious binder for earth-based construction | |
| Yang et al. | Activation of anhydrate phosphogypsum by K2SO4 and hemihydrate gypsum | |
| PL219001B1 (pl) | Spoiwo mieszane o regulowanych zmianach liniowych | |
| JP7768744B2 (ja) | 水硬性組成物、水硬性組成物の製造方法、及び水硬性組成物の圧縮強さ増進方法 | |
| EP2878587B1 (en) | Cementitious mixture on the basis of beta clinker | |
| JP7792235B2 (ja) | 水硬性組成物、水硬性組成物の製造方法、及び水硬性組成物の圧縮強さ増進方法 |