invention
Fédération de Russie Patent RU2160723

Comment préparer des modificateurs complexes BÉTON
Et modificateurs complexes BÉTON

Nom de l'inventeur:. Kaprielov SS; AV Sheynfeld. Zhigulev NF
Le nom du titulaire du brevet: OOO "Béton Maître Enterprise"
Adresse de correspondance: 109428, Moscou, ul. 2e Institutskaya, 6, KTB NIIZhB, Ltd. "Béton Enterprise Master" Kaprielov SS
Date de début du brevet: 25.11.1998

L'invention concerne des procédés pour la préparation des modificateurs de béton complexes et des modificateurs de compositions complexes.

Le problème technique consiste à fournir un procédé de préparation du modificateur complexe et ses composés, dans lesquels le processus (en particulier, l'opération de séchage de la suspension) sera réduite, ce modificateur posséderait une meilleure capacité plastifiante qui en résulte, ainsi que les compositions de béton préparé en utilisant l'inoculant résultant permettrait pour obtenir un béton de haute résistance. Procédé de préparation d'un complexe de modificateur de béton comprenant le mélange contenant un composant minéral de particules de silice avec un additif chimique, suivie par le séchage et la granulation du mélange résultant dans le flux air-gaz en tant que composant minéral dispersé comprend une épuration des gaz produits du four de fusion du silicium et / ou de silicium cristallin des alliages et / ou de combustion charbon, et / ou de la roche; comme additif chimique des produits utilisés à base de sels d'acides organiques, et que le flux air-gaz en utilisant les produits de combustion du gaz et / ou de gaz provenant des fours de combustion, des alliages de fusion de silicium ou de pierres à charbon et contenant des particules solides naturelle en une quantité de pas plus de 2,5 modificateur,% g / Nm 3 dans les proportions suivantes en poids obtenu: contenant de la silice particulaire composant minéral - 51,9 à 94,1 ;. additif chimique - 4,7 à 45,5; l'eau - le reste. Ici, comme les produits composant minéral particulaire en utilisant un sèche fours de purification de gaz, de silicium fusion cristalline et / ou ferrosilicium et / ou ferrosilicochrome ou silicocalcium et / ou des cendres volantes et / ou le kaolin. Les additifs chimiques utilisés en tant que plastifiant à base de sel polycondensat acide sulfonique formaldéhyde-naphtalène et / ou son mélange avec de l'acide nitrolotrimetilfosfonovoy et / ou un acide nitrilotrimetilfosphonic sel complexe et / ou de l'acide oksietilendifosfonovoy et / ou le sel disodique de l'acide éthylènediaminetétraacétique et / ou un plastifiant sur la base de sels d'acide lignosulfonique. Composition de modification du complexe obtenu à partir d' un mélange d'alimentation comprenant du dioxyde de silicium en une quantité non inférieure à 50,7 en poids.% D' additif composant particulaire minéral chimique et de l' eau, granulé et séché dans le flux air-gaz, est réalisé en ce que lors de l' utilisation d' un composant minéral dispersé produits de purification de gaz des fours, des alliages de fusion de silicium, et / ou la combustion de charbon et / ou de la roche ou un mélange d'au moins un des composants ci-dessus avec des fours de traitement de gaz de produit, fusion ferrosilicium, et en tant que produit chimique additif, il contient des produits à base les sels d'acides organiques dans le rapport suivant, en poids. %: Contenant des particules composant minéral de silice - 51,9-94,1; additif chimique - 4,7-45,5; l'eau - le reste. Ici, comme les produits composants minéraux particulaires qu'il contient sec purification de gaz four de fusion du silicium cristallin et / ou silicocalcium et / ou ferrosilicochrome et / ou des cendres volantes et / ou du kaolin.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention concerne des procédés de préparation de béton complexe modificateurs (additifs complexes) et les modificateurs aux compositions.

Un procédé de production complexe de béton de modification (additifs complexes) comprenant microsilice agitation (40-70 en poids.%), Superplastifiant (4-9,5 en poids.%) D'acide Nitrilotrimetilfosfornoy (0,01-0,4 poids.%) Et l' eau (le reste) pour former une suspension qui est ensuite séché dans un courant d'air à 160-300 ° C avec une humidité de réglage du produit résultant à 1-8% (RU, 2,096,389, 1997).

Le plus proche en substance technique et résultat réalisable est un procédé de préparation d' un modificateur complexe intégré et un modificateur comprenant le mélange microsilice (25-70 en poids.%) Avec un additif chimique (2,10 en poids. De%) et de l' eau (balance) pour donner une suspension qui est soumis à flux de gaz de séchage à une température de 120-270 ° C à un débit de 3,0 à 15,0 m 3 / s. Étant donné que les additifs chimiques utilisés dans le procédé plastifiant et / ou des mélanges de ceux-ci avec le régulateur de durcissement, entraînant l'air, des additifs antigel. On obtient ainsi un produit constitué de fumée de silice (77,2-94,0 poids.%), Les additifs chimiques (4,7-15,7 en poids. De%) et l' eau (balance) (RU, 2,096,372, 1997).

L'inconvénient de cette méthode est la durée et de la consommation d' énergie du processus de séchage en conséquence depuis son alimentation en suspension à l'unité de séchage pour produire un produit fini, et que le modificateur complexe ainsi obtenu a une capacité de plastification relativement faible.

Le problème technique consiste à fournir un procédé de préparation d' un béton de modification complexe et sa composition, de sorte que le procédé de séchage de la suspension serait réduite, le modificateur résultant possédera une capacité améliorée de plastification, ainsi que les compositions de béton préparé en utilisant l'inoculant résultant permettrait d'obtenir un béton de grande résistance.

Le problème est résolu de manière que dans le procédé de préparation d' un modificateur de béton complexe comprend mélange contenant un composant minéral de particules de silice avec un additif chimique, suivie par le séchage et la granulation du mélange résultant dans le flux air-gaz en tant que composant minéral dispersé comprend un épurateur de gaz de silicium produits du four de fusion cristalline, et / ou alliages et / ou la combustion de charbon et / ou de la roche, comme additif chimique des produits utilisés à base de sels d'acides organiques et que le courant d'air et de gaz en utilisant des produits et / ou des gaz étendant à partir du four de combustion du gaz contenant du silicium, les alliages de silicium de fusion ou de combustion du charbon, et contenant des particules solides en une quantité non supérieure à 2,5 g / Nm 3 (ci - après, la concentration en particules dans les gaz est basée sur la température normale (20 ° C); U: mesurée.. . g / Nm 3) dans le modificateur de rapport obtenu après,% en poids:

  • Comprenant de la silice particulaire composant minéral - 51,9 à 94,1
  • additif chimique - 4,7 à 45,5
  • Eau - Le reste

Ici, comme les produits composant minéral particulaire sec à l'aide d'un des fours de purification des gaz, la fusion du silicium cristallin et / ou de ferrosilicium et / ou ferrosilicochrome et / ou silokokaltsy et / ou des cendres volantes et / ou du kaolin.

Les additifs chimiques utilisés en tant que plastifiant à base de sel polycondensat -naftalinsulfokisloty et de formaldéhyde et / ou son mélange avec de l'acide nitrilotrimetilfosphonic et / ou un acide nitrilotrimetilfosphonic sel complexe et / ou de l'acide oksietilidendifosfonovoy et / ou le sel disodique de l'acide éthylènediaminetétraacétique et / ou un plastifiant sur la base de sels d'acide lignosulfonique.

La tâche en ce qui concerne la composition de modificateur complexe obtenu à partir d' une silice particulaire de mélange comprenant de départ contenant un composant minéral et un additif chimique est de l' eau, est obtenu par le fait que, en tant que composant particulaire minéral contenant de la silice en une quantité non inférieure à 50,7 en poids. % des produits d'utilisation de fours de purification de gaz, de silicium fusion cristalline et / ou ferrosilicochrome et / ou silicocalcium et / ou comburants charbon et / ou de la roche ou un mélange d'au moins un des composants ci - dessus avec des fours de traitement de gaz produit, fusion ferrosilicium et . car il contient des produits d'additifs chimiques à base de sels d'acides organiques dans le rapport suivant,% en poids:

  • Comprenant de la silice particulaire composant minéral - 51,9 à 94,1
  • additif chimique - 4,7 à 45,5
  • Eau - Le reste

Comme additif modificateur chimique comprend un produit de polycondensation de sel de plastifiant à base -naftalinsulfokisloty et de formaldéhyde et / ou son mélange avec de l'acide nitrilotrimetilfosphonic et / ou un acide nitrilotrimetilfosphonic sel complexe et / ou de l'acide oksietilidendifosfonovoy et / ou le sel disodique de l'acide éthylènediaminetétraacétique et / ou un plastifiant sur la base de sels d'acide lignosulfonique.

modificateur complexe de béton comprenant les fours de purification de gaz produit, un alliage de silicium fusion - à base de ferrosilicium additif chimique des sels d'acides organiques et d' eau, caractérisé en ce qu ' il contient des composants dans les proportions suivantes,% en poids:.

  • Les fours de purification de gaz produit - 51,9 - 77,2
  • additif chimique - 15,8 à 45,5
  • Eau - Le reste

modificateur complexe comprend un plastifiant sur la base de polycondensat de sel -naftalinsulfokisloty et de formaldéhyde et / ou un plastifiant sur la base d'un sel d'acide ligninesulfonique ou d'un mélange d'au moins l'un desdits plastifiants acide nitrilotrimetilfosphonic et / ou d'un acide complexe nitrilotrimetilfosfornoy de sel et / ou de l'acide oksietilidendifosfonovoy et / ou éthylènediaminetétraacétique sel disodique de l'acide .

modificateur de béton complexe comprenant de la silice particulaire contenant un composant minéral, l'additif chimique et de l' eau, caractérisé en ce que le composant minéral particulaire comprend du dioxyde de silicium en une quantité non inférieure à 50,7% et un traitement gazeux de produits fours de fusion ferrosilicium, comme additif chimique elle contient un mélange d'agent plastifiant sur la base du sel . -naftalinsulfokisloty Et de formaldéhyde et / ou un plastifiant à base de sels d'acide lignosulfonique sel complexe d' acide nitrilotrimetilfosphonic et / ou de l' acide oksietilidendifosfonovoy et / ou le sel disodique d'acide éthylènediaminetétraacétique dans le rapport suivant,% en poids:

  • Le composant particulaire comprenant de la silice en une quantité non inférieure à 50,7% - 51,9 à 94,1
  • additif chimique - 4,7 à 15,7
  • Eau - Le reste

L'invention peut réduire le processus de séchage et de la suspension de granulation.

Ceci est réalisé par deux facteurs:

  • Utiliser comme un composant minéral, à la fois ultrafine et matériaux grossiers origine technogénique (fours de purification de gaz de la poussière, des alliages de fusion de silicium, et les cendres volantes) et la roche traitée (kaolin), ainsi additifs chimiques - les sels complexes d'acides organiques,
  • utiliser comme un courant d'air-gaz de gaz de combustion (gaz de produit de combustion dans les fours) et les gaz de combustion des fours, qui contiennent des solides.

Le premier facteur permet, sans augmenter la viscosité de la suspension, d'augmenter sa concentration en raison de la moindre composante trubodispersnogo de la demande d'eau ou d'additifs chimiques, la deuxième intensifie le processus de séchage et de granulation en raison de la présence dans les particules de poussière réfrigérant gazeux chauffé.

Étant donné que le composant minéral comprend un modificateur, (taille des particules inférieure à 1 micron) ultra-fine et grossière (granulométrie 1-200 microns) matériau, il est possible d'attendre la demande en eau inférieure. A un certain rapport entre le composant minéral et un additif chimique qui devrait améliorer la capacité de plastification modificateur par rapport au prototype, ce qui se traduira par une plus faible demande en eau des mélanges de béton et béton à haute résistance, respectivement. La présence dans la composition du sel polycondensat modificateur -naftalinsulfokisloty et le formaldéhyde, lignosulfonate et d'un logiciel destiné à un système de ciment plastifiant et organophosphorés et éthylènediaminetétraacétique disodique d'acide pour stabiliser la suspension du composant minéral du modificateur à l'étape de la préparation et de la conservation prolongée de la consistance des mélanges de béton stade de la préparation du béton. Ces effets sur les systèmes de ciment est considérablement améliorée, comme modificateur consistant équilibre entre les composants organiques de ce dernier vers le haut minérale et changé.

Ainsi, la méthode de préparation du modificateur complexe, sa composition et le mélange de béton et permettre de résoudre le problème et répondre aux critères de «nouveauté» et «activité inventive».

Procédé de préparation d'un agent de modification complexe est effectuée dans l'ordre, qui est décrit ci-dessous.

L'eau chargée de mélange, les additifs chimiques, les produits pulvérulents purification de gaz four dans lequel fondre le silicium cristallin, le ferrosilicium, ferrosilicochrome, les cendres volantes et le kaolin enrichi qui sont mélangés pour obtenir une suspension fluide et homogène. La suspension résultante est introduite dans l'unité de séchage qui est séché et granulé. Comme un agent de séchage utilisé dans les fours de produits de combustion de gaz naturel - les gaz de combustion ou des gaz partant des fours, de la fusion ou de la combustion du charbon ferroalliages. La concentration de particules de poussière dans les gaz d' échappement des fours, la fonte et ferroalliages la combustion du charbon est de l'ordre de 2,5 g / Nm 3.

exemple
Pour la préparation des matériaux de modification complexes utilisés, dont les caractéristiques sont indiquées ci-dessous.

  1. Comme minéraux:

    • matières pulvérulentes constituées de ultrafine (moins de 1 micron) des particules de forme sphérique, qui sont la production de déchets d'alliages de silicium - produits secs Fours de purification de gaz dans lequel fondre le silicium cristallin (Kp) et ferro-alliages: AppSort ferrosilicium (FS), ferrosilicochrome (FSH) et silicocalcium (SC)

    • des cendres volantes, des particules sphériques de mesure 1-200 microns, correspondant à GOST 25818-91 "voler plantes cendres de centrales thermiques pour le béton"

    • le kaolin, qui est un matériau particulaire, correspondant à GOST 19607-74 "Kaolin enrichi pour l' industrie chimique".

    • Une caractéristique commune de ces matériaux est la prédominance des modifications de silice amorphe, dont le contenu ne soit pas inférieure à 50,7 en poids.% ( Voir. Tableau. 1 ).

  2. Comme additifs chimiques:

    • superplastifiant marque C-3 , sur la base du sel de sodium du produit de condensation -naftalinsulfokisloty et le formaldéhyde, le TU correspondant 6-36-0204229-625-90 "plastifiant de C-3. Les conditions techniques."

    • lignosulfonate Technology (LST), qui est un sel de sodium de l' acide lignosulfonique dopé avec "Spécifications techniques. lignosulfonates" de TU correspondant.

    • ATMP (NTF), N (CH 2 PO 3 H 2)3, TU 6-095283-83 correspondante "ATMP Spécifications propres.".

    • l' acide oksietilidendifosfonovaya (HEDP), de CH 3 C (OH) (PO 3 H 2)2, TU correspondant 6-09-5372-87 "acide MA 1-hydroxyéthylidène (HEDP-MA) propre. Spécifications".

    • sel disodique de l' acide éthylènediaminetétraacétique (Trilon B), C 10 H 14 Na 2 O 8 · 2H 2 O, ce qui correspond GOST 10652-73 "Ethylènediamine - N, N , N ', N' - tétracétique sel disodique d'acide 2 - l' eau ( sel disodique de l' éthylène diamine - N, N, N ', N' acide tétraacétique, Trilon B).

    • sel complexe (AMFO) constitué d'un mélange de sels d'ammonium d'acides nitrilotrimetilfosphonic (95%), N (CH 2 PO 3)33 H (NH 4)3, le TU approprié 6-09-20-195-91 ". Spécifications Amifol »et de l' acide oksietilidendifosfonovoy - HEDP (5%).

Parmi les matériaux ci-dessus dans le mélangeur à vitesse élevée la préparation de suspensions aqueuses sont introduites dans une unité de séchage. Les relations entre les composants minéraux de la suspension et un additif chimique variait de 51,9: 45,5 à 94,1: 4,7.

Les suspensions ont été pulvérisées par des buses ont été séchées et contre-courant gaz-air, remplissant la fonction d'un agent de séchage. Nous avons utilisé trois types d'agents de séchage: gaz de combustion (TG) - les produits de la combustion dans les fours gaz naturel, à une température de 120-270 ° C et un taux de 2,5 de débit - 8,0 m 3 / s, les gaz d' échappement provenant des fours, des alliages de fusion de silicium (KG), la concentration des particules de poussière de 0,1 à 2,0 g / Nm 3, la température de 140-180 ° C à un débit de 4,0-15,0 m 3 / s, les gaz issus de la puissance de la chaleur d'échappement du four, dans lequel le charbon est brûlé (SH), la densité de particule de 0,4 à 2,5 g / Nm 3, la température de 120-170 ° C à un taux de 3 8,0-15,0 m / s débit.

Le séchage de la suspension a été réalisée dans la capacité unitaire de 35 m 3 avec un support inerte. Le temps de séchage prédéterminé par la nécessité d'assurer la teneur en humidité du produit fini dans l'intervalle de 0-5%. Des échantillons modificateur - prototype préparé par la même méthode, en utilisant comme microsilice composant minéral, ce qui correspond à l' échantillon Kp, comme additifs chimiques - un mélange de C-3 et NTP, en tant qu'agent de séchage , - gaz de combustion (TG).

Les caractéristiques de l'agent modifiant les paramètres des techniques de préparation d'échantillons sont donnés dans le tableau. 2 , d'où il résulte que la méthode proposée permet de réduire le temps de séchage par rapport au prototype à 27-52%. La réduction du temps de séchage, comme il est indiqué ci-dessus, est associé à un certain nombre de facteurs complexes: utilisation en tant qu'agent de séchage des gaz contenant de fines chauffées (gaz d'échappement des fours, la fusion de ferro-alliages et la combustion du charbon), en utilisant en tant que composant minéral de cendres volantes, le kaolin, la poudre la production d' alliages de déchets de silicium et des mélanges de ceux - ci, et une utilisation d'additifs chimiques comme plastifiants , en combinaison avec des chélateurs (FSN, HEDP, AMFO, Trilon B).

En utilisant les échantillons de modification obtenus (sauf les échantillons 5 N et 22 N, qui ne résolvent pas la tâche en réduisant le temps de séchage), les mélanges de béton ont été préparés. L'utilisation de ciment Portland M500 D5 (GOST 10178) en tant que liant, en tant que charges - du sable de quartz avec M cr = 2,0 (GOST 8736) et le granit gravats fr. 5-20 mm (GOST 8267). La proportion de sable dans le mélange de granulats Il était 0,37-0,40. La mobilité des mélanges en béton a été évaluée par affaissement selon GOST 10181,1 et la résistance du béton à l'âge de 28 jours. stockage normal - les résultats des tests d'échantillons cubes 10x10x10 cm en conformité avec GOST 10180. Caractéristiques des bétons en résultant, en fonction de la composition des inoculants et leurs dosages sont donnés dans le tableau. 3 .

D'après les informations ci - dessus , il en résulte que les compositions de béton préparées en utilisant le modificateur obtenu par la présente invention sont caractérisés par une grande mobilité à 28-33% (comparer les échantillons 1 et 6 de NN et NN et 2 et 8), et les bétons - à élevée force à mobilité similaire et composition prototype de mélange de béton 15-22% (comparer NN échantillons 1 et 7 ainsi, et NN 2 et 9).

Résumant figurant dans le tableau. 2 et le tableau. 3 matériau aux conclusions suivantes:

- La méthode proposée pour la préparation d'un produit de modification produit de haute qualité avec une diminution, par rapport à l'art antérieur, la durée du processus,

- Modificateur complexe obtenu par le procédé proposé permet d'obtenir un béton plastique et le béton une résistance accrue.

REVENDICATIONS

  1. Procédé de préparation d'un complexe de modificateur de béton comprenant le mélange contenant un composant minéral de particules de silice avec un additif chimique et de l'eau, suivie par le séchage et la granulation du mélange résultant dans le flux air-gaz, caractérisé en ce que le composant minéral particulaire en utilisant purification des gaz produits du four fusion du silicium cristallin et / ou contenant du silicium des alliages, et / ou la combustion du charbon et / ou de la roche, comme un additif chimique des produits utilisés à base de sels d'acides organiques, et que le flux air-gaz en utilisant des produits de combustion du gaz et / ou de gaz, les gaz d'échappement des fours, des alliages de fusion de silicium ou combustion charbon, et contenant des particules solides en une quantité non supérieure à 2,5 g / Nm 3 dans les pourcentages en poids de modificateur de rapport suivant obtenu. :

    • Comprenant de la silice particulaire composant minéral - 51,9 à 94,1

    • additif chimique - 4,7 à 45,5

    • Eau - Le reste

  2. Procédé de préparation d'un agent de modification complexe selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'additif chimique est utilisé comme plastifiant, par rapport au sel polycondensat - L'acide naphtalènesulfonique et du formaldéhyde et / ou son mélange avec de l'acide nitrilotrimetilfosphonic et / ou un acide nitrilotrimetilfosphonic sel complexe et / ou de l'acide oksietilidendifosfonovoy et / ou de l'acide etilendiamintetrauksusunoy sel disodique et / ou un plastifiant sur la base de sels d'acide lignosulfonique.

  3. modificateur de béton complexe comprenant de la silice particulaire contenant un composant minéral, l'additif chimique et de l' eau, caractérisé en ce que le composant minéral particulaire comprend du dioxyde de silicium en une quantité non inférieure à 50,7 en poids.% et des fours de roche et / ou de produit gazeux de purification, de la fusion silicium cristallin et / ou ferrosilicochrome et / ou silicocalcium et / ou la combustion du charbon ou un mélange d'au moins un des composants ci-dessus avec des fours de traitement de gaz de produit, fusion ferrosilicium, et en tant que produit chimique additives il contient des produits à base de sels acides organiques komonentov le rapport suivant,% en poids.:

    • Le composant particulaire comprenant de la silice en une quantité non inférieure à 50,7% en poids. - 51,9 à 94,1

    • additif chimique - 4,7 à 45,5

    • Eau - Le reste

  4. modificateur Complexe selon la revendication 3, caractérisé en ce que les sels d'acides organiques, il contient un plastifiant à base de sel de polycondensat - L'acide naphtalènesulfonique et du formaldéhyde et / ou un plastifiant sur la base de sels d'acide ligninesulfonique ou d'un mélange d'au moins l'un desdits plastifiants acide nitrilotrimetilfosphonic et / ou d'un acide complexe nitrilotrimetilfosphonic de sel et / ou de l'acide oksietilidendifosfonovoy et / ou d'un sel de disodium l'acide éthylènediaminetétraacétique.

  5. modificateur complexe de béton comprenant les fours de purification de gaz produit, un alliage de silicium fusion - à base de ferrosilicium additif chimique des sels d'acides organiques et d' eau, caractérisé en ce qu ' il contient des composants dans les proportions suivantes,% en poids:.

    • Les fours de purification de gaz produit - 51,9 - 77,2

    • additif chimique - 15,8 à 45,5

    • Eau - Le reste

  6. modificateur complexe selon la revendication 5, caractérisé en ce que les sels d'acides organiques, il contient un plastifiant à base de sel de polycondensat - L'acide naphtalènesulfonique et du formaldéhyde et / ou un plastifiant sur la base de sels d'acide ligninesulfonique ou d'un mélange d'au moins l'un desdits plastifiants acide nitrilotrimetilfosphonic et / ou d'un acide complexe nitrilotrimetilfosphonic de sel et / ou de l'acide oksietilidendifosfonovoy et / ou d'un sel de disodium l'acide éthylènediaminetétraacétique.

  7. modificateur de béton complexe comprenant de la silice particulaire contenant un composant minéral, l'additif chimique et de l' eau, caractérisé en ce que le composant minéral particulaire comprend du dioxyde de silicium en une quantité non inférieure à 50,7% et un traitement gazeux de produits fours de fusion ferrosilicium, comme additif chimique elle contient un mélange d'agent plastifiant sur la base du sel . -naftalinsulfokisloty Et de formaldéhyde et / ou un plastifiant à base de sels d'acide lignosulfonique sel complexe d' acide nitrilotrimetilfosphonic et / ou de l' acide oksietilidendifosfornoy et / ou le sel disodique d'acide éthylènediaminetétraacétique dans le rapport suivant,% en poids:

    • Le composant particulaire comprenant de la silice en une quantité non inférieure à 50,7% - 51,9 à 94,1

    • additif chimique - 4,7 à 15,7

    • Eau - le reste

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Date de publication 25.11.2006gg