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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2085542

Wie eine wässrige Suspension von Mikrosilika vorzubereiten

Name des Erfinders:. Kaprielov SS; Batrakov VG. Sheynfeld AV
Der Name des Patentinhabers: Zentrum modifizierten Beton
Adresse für die Korrespondenz:
Startdatum des Patents: 1994.08.04

Usage: in den Verfahren der Herstellung von konzentrierten und stabilen Suspension von Mikrosilika als aktive Mineraladditive für Beton verwendet.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG: Erhöhung der Fluidität und Aggregationsstabilität mit der Zeit der Aufschlämmung und ihre Aktivität in den Beton. Zu diesem Zweck wird ein Verfahren zur Herstellung einer wässrigen Suspension als stabilisierende Komponente Herstellung verwendete Substanz auf Basis Bikomponenten nitrilotrimetilenfosfonovoy-Kondensationsprodukt und - Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd im folgenden Verhältnis, wt%: 40-70 fume, nitrilotrimetilenfosfonovaya 0,02-0,14 Säure, Kondensationsprodukt eines - Naphthalinsulfonsäure mit Formaldehyd 0,02-0,14, Wasser der Rest ..

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung von fließfähigen, stabilen und konzentrierte Suspensionen von Mikrosilika als aktive Mineraladditive für Beton verwendet.

Verfahren konzentrierte Aufschlämmungen von Mikrosilika Herstellung (TU 67-602-9-88 "Sulkrem pulp"), umfassend zu der wässrigen Aufschlämmung von Silica fume Konzentration von 20-30% Verabreichen, Natriumsulfat (23 bis 25 Gew% MC) und Natriumnitrit ( 5 Gewichts-% Na 2 SO 4) [1]

Der Nachteil der Pulpe Sulkrem ist ihre Instabilität bei Langzeitlagerung: Schichtung erfordern der Aufschlämmung periodischem Mischen zu verhindern.

In der Nähe der technischen Wesen und erzielte Ergebnis ist ein Verfahren zur Herstellung von konzentrierten stabilen Suspensionen von Silica fume, umfassend eine wässrige Aufschlämmung von Silica fume 70-75% Konzentration mit einer Stabilisierungskomponente aus Salzsäure, Schwefelsäure oder Essigsäure Mischung (0,35% 0,74% 0,37% MK Gewicht, jeweils) [2]

Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin , daß die Verwendung eines Stabilisators , wie Salzsäure, Schwefelsäure oder Essigsäure ist relativ kurzfristige Wirkung von Aggregat Suspensionsstabilität (15 Tage), da die Säure mit Alkalikomponenten kontinuierlich Mikrosilika neutralisiert wird. bei längerer Lagerung oder Transport Aufschlämmungsteilchen Mikrosilika Aggregation tritt daher und es wird notwendig, periodisch neue Menge Säure hinzuzufügen, was wiederum führt zu einer reduzierten Aktivität der Mikrosilika Aufschlämmung als Zusatzstoffe in Beton.

Das technische Problem ist es, die Gesamtstabilität und Fluidität der Aufschlämmung im Laufe der Zeit zu erhöhen, und seine Aktivität, und als Mineralzusatz für Beton.

Das Problem gelöst wird, so dass in dem Verfahren zur Herstellung einer wässrigen Aufschlämmung, umfassend das Vermischen Silikastaub, Wasser und ein Stabilisierungskomponente gemäß der Erfindung als stabilisierende Komponente Mischung nitrilotrimetilenfosfonovoy Säurekondensationsprodukt eingesetzt wird und -naftalinsulfokisloty mit Formaldehyd in dem folgenden Verhältnis, wt.

  • Mikrosiliciumdioxids 40-70
  • Nitrilotrimetilenfosfonovaya Säure 0,02-0,14
  • Das Kondensationsprodukt b -naftalinsulfokisloty mit Formaldehyd - 0,02-0,14
  • Andere Wasser

Das vorgeschlagene Verfahren unterscheidet sich von dem Prototyp durch die Tatsache, dass das Verhältnis von neuen Komponenten, die als Stabilisator eine Mischung nitrilotrimetilenfosfonovoy Säure und Kondensationsprodukt von Formaldehyd mit -naftalinsulfokisloty b, die aufgrund der kombinierten Wirkung Ergebnisse in Dispergiereinheiten Mikrosilika Teilchen, vollständigere Bindung von Metallionen auf der Teilchenoberfläche in der öllöslichen Komplexe, die Bildung von tight Adsorptionsschichten und Änderung der elektrischen Doppelschicht auf der Oberfläche der Quarzstaub-Teilchen. Dies führt zu einer kumulativen Wirkung der sterischen und elektrostatischen Stabilisierung der Suspension, wodurch die Gesamtstabilität und Fluidität über die Zeit, und als Ergebnis erhöht sich seine Aktivität als mineralischer Zusatzstoff für Beton.

Daher trifft das beanspruchte Verfahren die Kriterien der "Neuheit" und "erfinderischen Tätigkeit".

Verfahren zur Herstellung von wässrigen Suspensionen wird wie folgt durchgeführt: der Mischer die geschätzte Anzahl der Komponenten zugeführt wird, wt. Wasser 29,44-59,90; Stabilisator -nitrilotrimetilenfosfonovaya 0,02-0,14 Säure und Kondensationsprodukt von Formaldehyd mit b -naftalinsulfokisloty 0,02-0,14; 40-70 Mikrosilika, intensiv um eine einheitliche Suspension von 40-70% Konzentration zu bilden , gemischt.

Beispiel
Die Eigenschaften der Materialien für die Herstellung von Suspensionen verwendet werden, werden unten gezeigt.

Da der Quarzstaub (MC) ultrafeine Abfallproduktion von Ferrosilicium Chelyabinsk Elektrometallurgie Pflanze verwendet markiert MK-85 TU 7-249533-01-90.

Als stabilisierende Komponenten verwendet:

  • Schwefelsäure (H 2 SO 4), entsprechend GOST 4204-77;
  • nitrilotrimetilenfosfonovoy wässrigen Säure (NTF) -N (CH 2 PO 3 H 2)3 entsprechende TU 6-09-5283-86 (mit bemerkt N 1-4);
  • b -naftalinsulfokisloty Kondensationsprodukt mit Formaldehyd - superplasticizer C-3 NGO "Orgsintez" (einer der Vertreter dieser Produktklasse), die entsprechende TU 6-36-0204229-625-90.

Um die Viskosität und Aggregatstabilität von wässrigen Suspensionen von Silica fume bestimmen, wurden in der Zeit vorbereitet. Als eine Kontrollprobe Suspension entnommen, hergestellt nach dem Verfahren-Prototyp [2]

Aggregate Stabilität der durch Sedimentationsanalyse beurteilt Suspensionen mit photosedimentograph "Lumosed" Firma "RETSCT" (Deutschland) , um die Intensität des Lichtstroms zu verändern durch die Zelle für einen bestimmten Zeitraum mit der Probensuspension vorbei. Dies ermöglichte es uns, die Konzentration der Suspension Höhe der Zelle zu bestimmen, sondern auch, durch eine mathematische Transformation der Stokes Formel, des Durchmessers und der Gewichtsanteil der Einheiten zu bestimmen.

Um Daten auf granulometrischen Zusammensetzungen Suspensionen veranschaulichen wurden in Übereinstimmung mit der Gleichung Rosin-Ramlera und Teilchengrößen gegebene Charakteristik umgewandelt.

Die Viskosität der Suspensionen wurde in einem Rotationsviskosimeter (Polymer RP-1M) mit einem Zwischenraum zwischen den koaxialen Zylindern von 2,1 mm bei einer Scherrate von 1,05 s -1 und bei 22 ± 1 o C bestimmt

pH - Wert der Aufschlämmung wurde auf dem pH-Meter, die Marke I-120M bestimmt.

Die Forschungsergebnisse werden in Suspensionen gezeigt Tabelle 1

Um die Aktivität der Suspensionen von Mikrosilika bestimmen als Additiv in Beton mit Betonzusatzmittel bei N 1 und 4 getestet wurden ( Tabelle. 1 ). Als eine Kontrolle angenommen Betonverflüssiger Additiv-3 und ein durch das Verfahren-Prototyp hergestellten Suspension [2] (Zusammensetzung N 1, Tabelle 1 ). Beton hatte die gleiche Zusammensetzung wie die Aufschlämmung gelagert für 90 Tage, hinzugefügt , um die Menge an Mikrosilica in dem die Dosierung (Trockenbasis) 20% des Zementgewichts, mit Wasser, ein Teil des Schlamms in Betracht als Anmachwasser genommen wurde.

Die Aktivität wurde in 1 durch Motilität Suspensionen Betonmischungen (QA) und der Betonfestigkeit beurteilt, 3, 7, 14 und 28 Tagen nach der normalen Härten , die auf den Würfel von 10x10x10 cm Proben durch Standardverfahren bestimmt.

Verwendete Materialien:

  • Portland - Zement M400 Auferstehung Werk, entsprechend 10.178 GOST;
  • superplasticizer C-3 NGO "Orgsintez" entspricht TU 6-36-0204229-625-90;
  • Quarzsand M cr = 2,1;
  • zerkleinert Granit 20.5 mm Fraktion.

Formulierungen von Betonmischungen und die Testergebnisse sind in der gezeigten Tabelle. 2 .

Wie aus den Ergebnissen zu sehen ist , war der pH - Wert des Schlamms N 2-6 6,9-8,4 reicht, die die Art des Mediums neutral Suspensionen und nicht aggressive zu Metallen (zeigt Tabelle 1 ).

Eine Suspension von 70% iger Konzentration, hergestellt nach der Zusammensetzung des Prototyps (N 1, Tabelle 1 ), um eine stabile Aggregatstabilität und der Viskosität bei einem pH - Wert von 4,0-5,0 bis 15 Tagen hat, wobei Lagerzeiten bis zu 90 Tagen mit steigendem pH - Wert zunehmenden Suspension auf 7,9 verliert seine Stabilität während der Viskosität des Systems erhöht wird .

Die vorgeschlagene Suspension von Mikrosilika (Zusammensetzung N 3-5, Tabelle 1 ) haben eine signifikant höhere Fluidität und Aggregatstabilität, die bis 90 Tagen Lagerung praktisch unverändert bleiben, das heißt haben eine stabile Konsistenz in der Zeit. Herstellung von höheren Konzentration Suspensionen (Zusammensetzung N 6, Tabelle 1 ), führt zu einem starken Anstieg der Viskosität des Systems, trotz des erheblichen Dosierungs Stabilisator. Reduzierten Dosierungen Stabilisator (Zusammensetzung N 2, Tabelle 1 ) bewirkt , dass Trennung von festen und flüssigen Phasen.

Wie aus den Ergebnissen von Beton Prüfergebnissen ( Table. 2 ), die Verwendung von Mischungen von Säuren und nitrilotrimetilenfosfonovoy b -naftalinsulfokislty Kondensationsprodukt mit Formaldehyd als Stabilisator Aufschlämmung von Silica fume führt zu einer gewissen Erhöhung der Mobilität von Betonmischungen und einem signifikanten Anstieg (bis 130-210%) der Betonfestigkeit den frühen Stadien der Härtung, puzzolanischen Aktivität dieser Suspensionen erhöht anzeigt, als in der Kontrollgruppe verglichen.

Somit sind die vorgeschlagene Suspension von Mikrosilika nicht aggressiv gegenüber Metallen, eine hohe Fließfähigkeit auf 90 Tage verlängert und eine erhöhte Gesamtstabilität im Vergleich mit dem Prototyp puzzolanischen Aktivität.

FORDERUNGEN

Ein Verfahren zur Herstellung einer wässrigen Suspension von Mikrosilika, umfassend Silica fume Mischen, Wasser und eine stabilisierende Komponente, die eine Mischung kompoenta nitrilotrimetilenfosfonovoy Säure und Kondensationsprodukt von beta-Naphthalinsulfonsäure mit Formaldehyd in dem folgenden Verhältnis, daß als Stabilisator gekennzeichnet, wt.

  • Mikrosiliciumdioxids 40-70
  • Nitrilotrimetilenfosfonovaya Säure 0,02-0,14
  • Das Kondensationsprodukt von ß-Naphthalinsulfonsäure mit Formaldehyd 0,02-0,14
  • Wasser Ostalnoeg

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Erscheinungsdatum 26.11.2006gg