Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2452702

(19)

RU

(11)

2452702

(13)

C1

(51) МПК C04B7/153 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 27.08.2012 - действует Пошлина:

(21), (22) Заявка: 2010140333/03, 01.10.2010

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

01.10.2010

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 01.10.2010

(45) Опубликовано: 10.06.2012

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: RU 2368577 C1, 27.09.2009. RU 2374194 C1, 27.11.2009. RU 2377200 C1, 27.12.2009. RU 2363674 C1, 10.08.2009. RU 2237641 C1, 10.10.2004. SU 1214618 A, 28.02.1986. SU 881055 A, 15.11.1981. US 4306912 А, 22.12.1981.

Адрес для переписки:

654041, Кемеровская обл., г. Новокузнецк, ул. Циолковского, 23, Новокузнецкий филиал-институт Кемеровского государственного университета (НФ КемГУ), патентный отдел, В.В. Сенкусу

(72) Автор(ы):

Сенкус Витаутас Валентинович (RU),

Коробейников Анатолий Прокопьевич (RU),

Стефанюк Богдан Михайлович (RU),

Сенкус Валентин Витаутасович (RU),

Конакова Нина Ивановна (RU),

Карпова Анна Игоревна (RU),

Барыльников Виктор Владимирович (RU),

Пискаленко Владимир Витальевич (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Сенкус Витаутас Валентинович (RU),

Коробейников Анатолий Прокопьевич (RU),

Стефанюк Богдан Михайлович (RU),

Сенкус Валентин Витаутасович (RU),

Конакова Нина Ивановна (RU),

Карпова Анна Игоревна (RU),

Барыльников Виктор Владимирович (RU),

Пискаленко Владимир Витальевич (RU)

(54) ВЯЖУЩЕЕ И СПОСОБ ЕГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ДЕКОРАТИВНОГО БЕТОНА

(57) Реферат:

Изобретение относится к строительной отрасли, а именно для декоративного окрашивания бетонов для стен, облицовочных плит, стеновых панелей, строительных камней, цветных смесей. Технический результат - повышение стабильности декоративного цвета без снижения прочности и морозостойкости бетона на указанном вяжущем. В способе приготовления вяжущего для производства декоративного бетона, включающем дробление, смешивание, помол вяжущего, шлак от выплавки феррохрома размалывают до крупности 700-800 м 2 /кг, активизатор твердения - отходы обогащения железных руд с включениями минералов гранатов 10-20% размалывают до крупности 500-700 м 2 /кг, смешивают с доменным гранулированным шлаком, двуводным гипсом при следующем соотношении компонентов, мас.%: доменный гранулированный шлак 28-39; двуводный гипс 3-5; отходы обогащения руд 5-12; шлак от выплавки феррохрома - остальное, дополнительно размалывают до крупности 400-450 м 2 /кг. Вяжущее для производства декоративного бетона, характеризующееся тем, что оно получено указанным выше способом. 2 н.п. ф-лы, 1 пр., 2 табл.

Изобретение относится к строительной отрасли, а именно для декоративного окрашивания бетонов для стен, облицовочных плит, стеновых панелей, строительных камней, цветных смесей и др.

Известно вяжущее, содержащее доменный гранулированный шлак, шлак от выплавки стали, нефелиновый шлак и активатор твердения смеси фтористого калия и жидкого стекла [1].

Недостаток вяжущего заключается в низкой прочности бетона на сжатие и изгиб. Нефелиновый шлак обладает красным цветом за счет оксидов железа и небольшое содержание нефелинового шлака в вяжущем не окрашивает массу вяжущего, а превращает в грязный цвет. При дневном (солнечном) освещение оксиды железа меняют валентность и красный цвет заменяется грязным.

Наиболее близким по технической сущности и декоративным свойствам является вяжущее, содержащее шлак от выплавки феррохрома [2], которое получают помолом смеси, содержащей доменный шлак, двуводный гипс, шлак от выплавки феррохрома, горный песок (отход обогащения железных руд), причем помол смеси осуществлен до удельной поверхности 450 м 2 /кг. Окраска вяжущего выглядит зеленоватой. Вяжущее не обладает декоративными свойствами, невозможно использование его в качестве цветного, что является недостатком. Способ получения вяжущего из указанных компонентов путем помола до крупности 450 м 2 /кг не позволяет достичь равномерного и яркого окрашивания вяжущего.

Задача изобретения заключается в повышении стабильного декоративного (зеленого) цвета вяжущего, без снижения прочности и морозостойкости изготовленного бетона.

Технический результат при осуществлении изобретения заключается в оптимизации вещественного состава и его крупности, обеспечивающих стабильный цвет вяжущего.

Решение поставленной задачи достигается тем, что шлак от выплавки феррохрома размалывают до крупности 700-800 м 2 /кг, отходы обогащения железных руд с включениями минералов гранатов 10-20% размалывают до крупности 500-700 м 2 /кг, смешивают с доменным гранулированным шлаком, двуводным гипсом, активизатором твердения в соотношении, мас.%: доменный гранулированный шлак 28-39; двуводный гипс 3-5; отходы обогащения руд 5-12; шлак от выплавки феррохрома - остальное, дополнительно размалывают до крупности 400-450 м 2 /кг.

Вяжущее для производства декоративного бетона, характеризующееся тем, что оно получено способу приготовления вяжущего.

В качестве активтора твердения используются отходы обогащения железных руд с включениями минералов гранатов 10-20% и шлак от выплавки феррохрома, при следующем соотношении компонентов, мас.%: доменный гранулированный шлак 28-39; двуводный гипс 3-5; отходы обогащения руд 5-12; шлак от выплавки феррохрома - остальное.

Органические красители и анилино-красочные красители не применяются для бетонов и растворов, т.к. они при солнечном освещении и под действием атмосферных осадков окисляются кислородом воздуха, разрушаются, поэтому бетоны и растворы теряют первоначальный цвет. Наиболее устойчивы и долговечны минеральные красители, например оксиды железа, хрома, меди.

В настоящее время металлургические комбинаты производят красный краситель на основе оксида железа. Это неустойчивое вещество, которое под действием атмосферных осадков и солнечных лучей изменяет окраску, т.е. оксид железа изменяет валентность с окислением железа. Кристаллическая решетка не устойчива на воздухе, хотя природные оксиды железа: охра желтая и красная, чрезвычайно устойчивы и красивы.

Природный оксид хрома и примесь его в шлаке от выплавки феррохрома устойчивы на воздухе и обладают зеленым цветом, что послужило основой для разработки цветного вяжущего.

Предлагаемое вяжущее содержит отходы обогащения железных руд (горный песок), которое имеет природную окраску зеленого цвета. Окраска этого компонента стабильная, а в процессе приготовления вяжущего не изменяется. Отходы производства содержат минералы граната, которые фактически являются природным компонентом, и в составе вяжущего применяются как активатор гидратации и твердения бетона.

Гранулированный доменный шлак имеет белый цвет и содержит двухкальциевый силикат 2СаО·SiO 2 , являющийся вяжущим веществом в цементах (минерал белит), не оказывает вредного влияния на окраску соединений хрома в шлаке от выплавки феррохрома.

Указанные минеральные красители требуют тонкого измельчения, поэтому предлагается предварительно размолоть его до крупности 700-800 м 2 /кг и затем добавлять в смесь вяжущего.

Активатор твердения (отход обогащения) предварительно размалывают до крупности 500-700 м 2 /кг, что резко повышает качество его как вяжущего вещества и активатора гидратации.

Размолотые отходы, шлак от выплавки феррохрома, гипс двуводный и гранулированный доменный шлак смешиваются и подвергаются помолу до крупности 400-450 м 2 /кг.

Пример

Исходные материалы с химическим составом, приведенном в таблице 1, подвергались сушке при температуре 115°С в сушильном шкафу. Пробу шлака от выплавки феррохрома подвергали измельчению до крупности 700 м 2 /кг на лабораторном виброистерателе. Проба отходов обогащения измельчалась в виброистерателе до крупности 600 м 2 /кг. Измельченные шлак от выплавки феррохрома, отходы обогащения, двуводный гипс, гранулированный доменный шлак смешивались и размалывались в лабораторной мельнице. Измельченная масса соответствовала марке вяжущего М 450. Полученное вяжущее визуально оценивалась и соответствовало ярко-зеленому цвету.

На основании полученного вяжущего были приготовлены растворы с различным содержанием вяжущего и изготовлены образцы, которые были подвергнуты испытаниям, результаты испытаний образцов, имеющих устойчивую окраску от зеленого до ярко-зеленого, приведены в таблице 2.

Результаты подтвердили предложенный состав вяжущего и способ его приготовления, позволяют его получать из отходов производства.

Источники информации

1. А.С. СССР 160852. Вяжущее. МПК 6 СO4В 7/14, Заявит. и авторы Блажис А.Р., Ростовская Г.С. Заявл. 15.08.1988. Опубл. 23.11.1990.

2. Патент РФ 2368577. Вяжущее. МПК СO4В 7/14 (2006.01). Патентообл. ГОУ ВПО «СибГИУ», Авторы: Коробейников А.П., Силин А.Н., Барыльников В.В. Заявл. 10.04.2008.

Таблица 1

Исходные материалы для получения вяжущего

Материалы

Номер пробы

Химический состав, масс.%:

SiO 2

CaO

MgO

Al 2 O 2

S

FeO+Fe 2 О 3

Na 2 O+K 2 O

Cr 2 O 3

Fe об

Шлаки от выплавки феррохрома

1

29-31

0,8-1,2

45-48

14-16

-

0,5-1,5

-

4-6

-

2

29,1

1,1

44,4 5

15,9

0,29

1

-

7,7

1,5

3

32,0

0,89

45,5

18,8

0,21

0,77

-

1,3

-

Доменный

1

36,2

38-

4,8-

12,3

0,1

0,6-2,6

0,13-0,17

шлак

2

42

42

9,9

-17

-

-

Отходы

1

34,1

11,3

0,8

обогащения

2

-

-

4,2-9,9

9,8-11

-

12,8-26,1

1,3-3,2

3

39,9

13,7

1,5

-

-

Таблица 2 - результаты испытаний образцов бетона

Таблица 2

Вяжущее

состава

Состав вяжущего, мас.%:

Предел прочности в возрасте 28 суток

Морозостойкость

Доменный шлак

Гипс

Отходы обогащения

Шлак от выплавки феррохрома номер пробы

При сжатии

При изгибе

1

2

3

Предложенное

1

28

4

12

-

56

-

61,1

11

350

2

35

3

8

-

56

-

72,1

12

360

3

39

5

5

-

-

51

72,1

12,3

360

4

3

4

12

51

-

-

58,3

8,0

300

5

33

4

12

-

51

-

62,0

8,1

330

6

33

4

12

-

-

51

60,0

8,1

340

7

39

4

8

49

-

43,9

7,7

280

Формула изобретения

1. Способ приготовления вяжущего для производства декоративного бетона, включающий дробление, смешивание, помол вяжущего, отличающийся тем, что шлак от выплавки феррохрома размалывают до крупности 700-800 м 2 /кг, активизатор твердения - отходы обогащения железных руд с включениями минералов гранатов 10-20% размалывают до крупности 500-700 м 2 /кг, смешивают с доменным гранулированным шлаком, двуводным гипсом при следующем соотношении компонентов, мас.%:

доменный гранулированный шлак

28-39

двуводный гипс

3-5

отходы обогащения руд

5-12

шлак от выплавки феррохрома

остальное,

дополнительно размалывают до крупности 400-450 м 2 /кг.

2. Вяжущее для производства декоративного бетона, характеризующееся тем, что оно получено способом по п.1.