UA157802U - Спосіб отримання наномодифікованого композиційного сульфоалюмінатного цементу - Google Patents

Abstract

Спосіб отримання наномодифікованого композиційного сульфоалюмінатного цементу включає змішування компонентів з глиноземистим цементом. При цьому перед змішуванням відбувається спершу рівномірний розподіл нанотрубок у воді з пластифікатором, з наступною обробкою ультразвуком протягом 4,5 хвилини та подальшим змішуванням отриманої колоїдної системи з двоводним гіпсом.

Description

Корисна модель належить до галузі будівельних матеріалів і може бути використана для прискореного будівництва та спорудження будівель та споруд, що потребують швидкого розпалублювання монолітних конструкцій, для регулювання їх термінів тужавлення та міцних властивостей.

Узагальнивши нагромаджений досвід, зазначаємо, що нові ефективні композиції на основі глиноземистого цементу, гіпсу та відходів виробництва є досить ефективними в економічному і технічному плані. Але недоліком таких композиційних в'яжучих речовин є нестабільність етрингітової фази, отриманої в процесі гідратації алюмінатів і сульфатів. Слід відзначити, що проблема стабільності складової етрингіту присутня і в виробах на основі портландцементу.

Вирішення проблеми стабільності складової етрингіту можливе використанням сучасних технологій - наномодифікуванням сульфоалюмінатів кальцію. Це дасть змогу цілеспрямовано регулювати швидкість гідратації та узгодити в часі процес структуроутворення і підвищити стабільність етрингітової фази (основної складової цементного каменю).

Відомий спосіб вдосконалення складу композиційного зв'язуючого за допомогою введення нової добавки, що містить такі компоненти, мас. 95 (1|Ї: твердий продукт сульфатних вод виробництва синтетичних масних кислот на основі сульфату натрію - 2-4 95, сульфат технічний пентоеритриту на основі форміату натрію - 1-3 Фо, гіпс - 1-3, портландцемент ний клінкер - решта.

Недоліком цього композиційного зв'язуючого є значна водопотреба розчинів, внаслідок чого зменшується його міцність на стиск.

Найближчим аналогом корисної моделі за технічною суттю і результатом є отримання сировинної суміші для виготовлення глиноземистого та високоглиноземистого цементів, що містить, мас. 9о: алюмінатну складову - 55,0...85,0; карбонат - 20,0...45,0 (21.

Спільними суттєвими ознаками корисної моделі та найближчого аналога є змішування компонентів з глиноземистим цементом.

До основних недоліків найближчого аналога належать проявлення високих термінів тужавлення за рахунок високого водоцементного відношення, а також низька міцність одержаного цементного каменю.

Задачею корисної моделі є зниження термінів тужавлення та водоцементного відношення і збільшення міцності виробів на основі глиноземистого цементу.

Поставлена задача вирішується тим, що в способі отримання наномодифікованого композиційного сульфоалюмінатного цементу, що включає змішування компонентів з глиноземистим цементом, згідно з корисною моделлю, перед змішуванням відбувається спершу рівномірний розподіл нанотрубок у воді з пластифікатором, з наступною обробкою ультразвуком протягом 4,5 хвилини та подальшим змішуванням отриманої колоїдної системи з двоводним гіпсом, при наступному співвідношенні компонентів, мас.9о: глиноземистий цемент 29,93...69,94 двоводний гіпс 29,71...69,71 пластифікатор 0,1...0,4 наночастинки - вуглецеві 0,035...0,18. нанотрубки

Було досліджено наступні склади зв'язуючих (табл. 1).

Таблиця 1

Склади зв'язуючих аналог

Глиноземистий цемент / 29,93 | 3985 | 4978 | 6957 | -

Алюмінатнаскладова.ї | ЇЇ |111155

Ппео 77777777 17111 69,94 | 585 | 4978 | 297 | -

Пластифікатор.ї///////77 01 71102 | 03 | 04 | -

Нанотрубки. 1710035 | 01 | 014 | 018 | -

Карбонат////777717171111 1111-11-11 -111455

Склади дослідних композицій та результати випробування приведені в таблиці 2.

Таблиця 2

Склади дослідних композицій та результати випробування . Відношення компонентів, в мас. 95 і показники властивостей властивостей шини я 1 2. 18. 12 Й аналог (Глиноземистий цемент | 29,93 | 39,85 | 4978 | 69571 | -

Алюмінатнаскладова.ї/ | - | - | - /| - | 55 /

Пп 77777777 116994 | 59585 | 4978 | 29/71 | щ З(-

Пластифікатор.ї///////// | од. | 02 | 03 | 04 | -

Нанотрубки.ї | 0035 | 01 | 074 | 018 | -

Карбонат//// ЇЇ А 1111-1111 - 11145

Міцністьнастис. Мпа. | //7Г7777771111Ї11111111С111111

Здоби | 601 | 607 | 609 | 702 | 545 (Термінитужавлення,хв. |: ЇЇ 77СС11Ї1111111111Ї111111111111 години 2 хв хв

Спочатку проводилась сумісна обробка ультразвуком ретельно віддозованих та перемішаних компонентів колоїдного розчину, який складається з пластифікатора, наночастинок та води, для створення стійкої дисперсії зважених у колоїдному розчині нанотрубок. Пластифікатор - розчин полікарбоксилатів полімерної технології - рідка добавка модифікованих фосфатів. Рівень рН 8,2.

Хімічна основа - водний розчин модифікованих полікарбоксилатів. Щільність - 1,050 до 1,150 г/см3.

Рівень рН - 4,0/5,0 при температурі - 2376.

Після закінчення обробки даного розчину ультразвуком його змішували з цементом та гіпсом до одержування гіпсового тіста нормальної густини (В/1-0,25). З гіпсового тіста формували зразки розміром 40х40х160 мм, які тверділи в повітряно-сухих умовах.

Результати досліджень наномодифікованих будівельних композитів, що містять максимальну кількість етрингіту, показують, що оптимальним складом, який забезпечує міцність системи в 70,2 МПа є 69,71 95 глиноземистого цементу, 69,71 9о гіпсу, 0,4 95 пластифікатору та 0,18 95 нанотрубок.

Дослідження впливу добавок на композити системи СаО-АІ2Оз3-505-НгО та подальша розробка складів дала можливість управляти процесами гідратації формувати високоосновний етрингіт, кількість хімічно-зв'язаної води в якому досягає 46 95.

Дослідження процесів гідратації системи з СзА-С5ЗН» в часі (1, 3, 7, 28 діб) для визначення формування етрингіту та інших мінералів дають можливість визначити їх вплив на властивості композиційних в'яжучих речовин.

Методика досліджень полягала в модифікуванні напівводяного гіпсу глиноземистим цементом.

При цьому визначалася оптимальна кількість модифікатора для підвищення фізико-механічних властивостей, а також вплив мінералогічного складу наномодифікованого в'яжучого.

Джерела інформації: 1. Деклараційний патент на корисну модель 17779 А Україна, СО4В 22/08. В'яжуче для бетону /

Саницький М.А., Шихненко І.В, Шевчук Г.Я, Лоза М.3., Жерновий С.А., Заявл. 20.05.97; опубл. 31.10.97, Бюл. Мо 5 -4 с. 2. Деклараційний патент на корисну модель 34236, МПК СО048В 7/32. Склад сировинної суміші для виготовлення високоглиноземистого та глиноземистого цементів / Ілюха М.Г., Лебеденко 6Є..,

Щебликін С.В., Телятникова Н.Ї., Тимофіїва В.П.; заявник і патентоутримувач Ілюха Микола

Григорович В.М. - Меи200713700; Заявл. 07.12.07; опубл. 11.08.08, Бюл. Мо 15 -2 с.

Claims (1)

1. Спосіб отримання наномодифікованого композиційного сульфоалюмінатного цементу, що включає змішування компонентів з глиноземистим цементом, який відрізняється тим, що перед змішуванням відбувається спершу рівномірний розподіл нанотрубок у воді з пластифікатором, з наступною обробкою ультразвуком протягом 4,5 хвилини та подальшим змішуванням отриманої колоїдної системи з двоводним гіпсом, при наступному співвідношенні компонентів, мас. 90:

   глиноземистий цемент 29,93...69,71 двоводний гіпс 29,71-69,64 пластифікатор 0,1...0,4 наночастинки -вуглецеві 035. (18.

   нанотрубки " "

   Спосіб отримання наномодифікованого композиційного сульфоалюмінатного цементу включає змішування компонентів з глиноземистим цементом.

   При цьому перед змішуванням відбувається спершу рівномірний розподіл нанотрубок у воді з пластифікатором, з наступною обробкою ультразвуком протягом 4,5 хвилини та подальшим змішуванням отриманої колоїдної системи з двоводним гіпсом.