Результат интеллектуальной деятельности: Вяжущее

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к шлакощелочным вяжущим, и может быть использовано для изготовления растворов и бетонов различного назначения.

Известны шлакощелочные вяжущие, включающие в своем составе доменный шлак и щелочной активатор (Глуховский В.Д., Пахомов В.А. Шлакощелочные цементы и бетоны. - К: Будивельник, 1978. - 184 с.).

Недостатками известных вяжущих являются высолы на поверхности изделий, образующиеся за счет большого количества щелочного активатора, их высокая стоимость, а также ограниченность запасов доменного шлака.

Известно вяжущее, включающее отходы промышленного производства и щелочной активатор, в качестве отходов промышленного производства содержит топливную золошлаковую смесь, в качестве щелочного активатора содержит отходы производства лампового люминофора и дополнительно известь гашеную (RU 2243176, МПК С04В 7/28, опубл. 27.12.2004).

К недостаткам известного вяжущего следует отнести недостаточно высокие прочностные показатели, а также ограниченность запасов отходов производства лампового люминофора.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является вяжущее, включающее измельченный доменный шлак и тонкоизмельченные отходы минераловатного производства при соотношении шлакютходы от 1:100 до 1:1 и добавляемый в виде раствора щелочной активатор - метасиликат натрия в количестве 0,5-12% (на активатор) от массы шлака (RU 2090525, МПК С03С 1/00, С03В 37/00, опубл. 20.09.1997).

Недостатком известного решения является недостаточно высокие прочностные показатели.

Технический результат заключается в повышении прочностных характеристик и удешевлении вяжущего, расширении сырьевой базы за счет использования для производства многотоннажных отходов промышленности.

Сущность изобретения заключается в том, что вяжущее включает отходы промышленного производства - отходы производства минеральной ваты фракции менее 2,5 мм размолотые до удельной поверхности 350-400 м/кг, и щелочной активатор - 6-11%-ный водный раствор натра едкого технического, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Для изготовления вяжущего использовались следующие компоненты: отходы производства минеральной ваты ООО «Комбинат теплоизоляционных изделий» г. Саранск (Химический состав, мас. %: SiO₂ - 44,98%; СаО - 29,62%; Аl₂O₃ - 9,71%; MgO - 8,33%; Fe₂O₃ - 3,94%; Na₂O - 1,53%; К₂O - 0,75%; ТiO₂ - 0,48%; SO₃ - 0,25%; MnO - 0,17%; SrO - 0,08%; BaO - 0,07%; P₂O₅ - 0,04%; ZrO₂ - 0,02%; Cr₂O₃ - 0,02%; CuO - 0,01%), фракции менее 2,5 мм размолотые до удельной поверхности 350-400 м²/кг; для приготовления щелочного активатора использовали натр едкий технический, отвечающего требованиям ГОСТ Р 55064-2012 и воду для бетонов и строительных растворов, отвечающую требованиям ГОСТ 23732-2011.

Способ изготовления вяжущего заключается в следующем. Отходы производства минеральной ваты высушивают до постоянной массы при температуре 105°С, затем просеивают через сито с размером ячеек 2,5 мм. Прошедшие через сито отходы размалывают до удельной поверхности 350-400 м²/кг. Производят весовую дозировку компонентов. В работающий смеситель постепенно загружают отходы производства минеральной ваты и щелочной активатор - водный раствор натра едкого технического. Перемешивают 5-7 мин. Из полученного раствора методом виброформования изготавливают образцы-балочки с размером 4×4×16 мм и подвергают пропариванию при температуре 85°С по режиму 6:8:2.

Через 2 час после пропаривания по методике согласно ГОСТ 30744-2001 определяют прочность при изгибе и прочность на сжатие. Результаты пяти измерений в каждой серии усредняют. Исследуемые составы представлены в табл. 1, усредненные значения прочностей при изгибе и на сжатие - табл. 2.

По сравнению с известным решением предлагаемое позволяет повысить прочностные характеристики и удешевить вяжущее, расширить сырьевую базу за счет использования для производства многотоннажных отходов промышленности.