Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11933
.pdf
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_400812.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=400812&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB400812A
[]
ПАТЕН9
Конвенция Да (Франция) Январь. 28, 19, 26 мая 19.
- ---7 СПЕЦИФИКАЦИЯ F P
400812 Соответствующие заявки в Соединенном Королевстве № 2130/33 от января. 23, 1933 № 2131/33 f
(Осталась одна полная спецификация)
32:
32:
Принято к публикации: ноябрь.
2,
1933.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в оборудовании для полировки листового стекла, пластинчатого стекла и тому
подобного.
Мы, компания FORGES & ATLiiRS DB CONSTRUCTIOros ELECTRIQUES DE JEUMONT, расположенная по
адресу: бульвар Оссман, 75, Париж, Франция, юридическое лицо, зарегистрированное в соответствии с
законодательством Франции, настоящим заявляем о характере данного изобретения и способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к устройствам для полировки листового стекла, пластинчатого стекла и тому
подобного.
Эффективность полировального аппарата зависит от равномерного распределения работы трения,
совершаемой полировальными устройствами, по обрабатываемому материалу.
Фактически, необходимо продолжать полировку до тех пор, пока все участки поверхности стекла не будут
достаточно обработаны полировальными устройствами. Если определенные зоны стекла во вращающемся
аппарате или определенные полосы стекла в аппарате непрерывного действия систематически
обрабатываются меньше, чем соседние части, это приведет к перепадам температур, которые могут вызвать
поломки из-за низкой теплопроводности стекла и его хрупкости в горячем состоянии.
Преимущества, обеспечиваемые равномерным распределением работы трения по всем точкам поверхности
обрабатываемого материала, заключаются в уменьшении работы, затрачиваемой на трение, большей
быстроте обработки и возможности увеличения давления и скорости за счет подавления перепадов
температуры.
Конструкция, предложенная в соответствии с настоящим изобретением, позволяет получить распределение
трения, которое является практически равномерным по всем точкам поверхности обрабатываемого
материала, и особенно предназначена для применения в различных устройствах; она состоит из комбинации
двух групп по два, три или четыре полирующих элемента и четырех отдельных полирующих элементов, все из
которых вращательно установлены на общей вращающейся опоре, причем отдельные полирующие элементы
расположены на практически равных радиальных расстояниях от оси вращения опоры и расположены парами
между группами полирующих элементов.
Уже было предложено соединение с шлифовально-полировальным станком для стеклянных пластин или
подобных изделий, предусматривающее наличие ряда полировальных или шлифовальных башмаков в
дополнение к группам планетарных приводных башмаков, расположенных между ними. Последние включают
вращающиеся группы полировальных или шлифовальных башмаков, установленные на вращающихся
головках или рамах, шпиндели которых размещены на главной головке с соответствующим зубчатым
механизмом, посредством которого при вращении главной головки вращаются вспомогательные головки,
несущие вращающиеся группы; вспомогательные башмаки, расположенные между группами приводных
башмаков, установлены на свободных шпинделях 70, установленных на главной головке, благодаря чему
передаваемое им движение происходит только за счет вращения главной головки. В указанном предложении
вспомогательные ботинки расположены приблизительно на той же основной периферийной или круговой
плоскости, что и группы ботинок, и они радиально расположены между группами и чередуются с ними; на
иллюстрации показаны четыре группы и четыре вспомогательных ботинка.
8G Мы обнаружили, что гораздо более равномерное распределение трения по всей поверхности стеклянного
листа или подобного материала, включая боковые кромки в случае подвижного листа, сформированного в
аппарате непрерывного типа OK, достигается за счет расположения полировальных элементов в указанной
выше комбинации, а именно: двух групп из двух или более элементов и двух пар расположенных между ними
отдельных элементов; 90 вращающихся групп создают относительно небольшой эффект трения по краям
листа с двумя максимумами вблизи центра, тогда как отдельные элементы, которые пересекают кромки при
своем круговом движении, создают 95 два максимума рядом с кромками с минимумом в центре ширины, в
результате чего комбинированный эффект обеспечивает практически равномерное трение по всей ширине
листа. Изобретение описывается ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых: Рисунок 1
представляет собой схему распределения работы трения полировальных подушек 105 данной полировальной
головки или элемента с учетом различных скоростей и давлений, а также различных изменений скоростей.
Стрелка А указывает направление вращения коронки или других пластин, а стрелка В — направление
давления, создаваемого подушками, в зависимости от направления вращения коронки или других элементов.
На рисунках 2, 3 и 4 показано продвижение стеклянной пластины или другого материала, подлежащего
полировке. Диаметры конструкции в соответствии с полировальными головками и положениями изобретения,
благодаря чему объект, расположенный вдоль нескольких осей, предпочтительно таков, что может быть
достигнут определенный результат. Элементы 3, 4, 5, 6, 7a и 8a выступают за пределы сторон стеклянной
пластины примерно на треть их диаметров в крайнем положении, то есть на линии, перпендикулярной длине
пластины. На рисунке 5 показан вид конструкции на рисунке 2 в разрезе по линии 5-5 этого рисунка. Ссылаясь
на рисунок 1, основание конструкции.
Диаграмма отображает ширину пластины, которая должна быть отполирована непрерывным методом; высота
диаграммы представляет собой мощность, затраченную на полировку. Рисунки 3 и 4 представляют другую
планку, которая должна быть отполирована непрерывным методом; высота диаграммы также отображается
аналогично описанному методу. На обоих рисунках одинаковое трение при полировке пластины, волнистые
порядковые номера обозначают одну и ту же линию, указывающую на работу или мощность.
Расходуется при трении, строго Q уни-. Ряд 2 аппарата на рисунке 85 образует форму по ширине. Тепло,
выделяемое в разных точках пластины по ширине, будет демонстрировать одинаковую регулярность, но при
условии, что четыре полировальных инструмента или головки 3, 4, 5 и 6 могут свободно вращаться. (1)
Четыре оси.31, 41, 51 и 61
горизонтальная пунктирная линия может быть сохранена (2) Две оси или шарнира 71 и 81 относительно малы,
фактические различия подвижных пауков 7 и 8, каждое из которых будет незначительным. Видно, что
соотношение мини-печатных головок, как в схеме, уже описанной в данном случае, составляет не три оси, а
всего две оси 71a и 95, что приближает их к единице; эффективность S'a, вокруг которой, следовательно, две
полировальные головки такой схемы могут свободно вращаться. Таким образом, существует стопроцентная
гарантия наличия партнеров. Иными словами, был получен аппарат, имеющий восемь элементов для
распределения шлифовальных и термополирующих инструментов или головок.
Покрытие практически равномерно распределено по всей ширине стеклянной пластины по мере ее
прохождения. Другая конструкция, показанная на рисунке 4, отличается от конструкции на рисунке 3 только
тем, что подвижные пауки 7 и 8, каждый из которых несет четыре равномерно расположенных оси 71a и 81a
соответственно, практически исключены; это практически равномерное распределение позволяет достичь
одинакового диаметра, но меньших размеров, чем те, которые используются в конструкциях 2 и 5, где
вращающийся центробежный вал полировального инструмента, таким образом, представляет собой
устройство, непрерывно расположенное под полировкой. Другая конструкция, показанная на рисунке 4,
отличается от конструкции на рисунке 3 только тем, что под полировкой постоянно находятся подвижные
пауки 7 и 8, каждый из которых несет четыре равномерно расположенных паука 71a и 81a соответственно,
вокруг которых могут свободно вращаться четыре полировальных головки Ta и 8a, все имеющие одинаковый
диаметр, но меньшие размеры, чем те, которые используются в конструкциях 2 и 5, показанных на рисунках 2
и 3, которые представляют собой устройство, обеспечивающее 1, а 2 является поддерживающим портом,
включающим коронку или раму, с двумя различными диаметрами.
Установленный на этом валу и приводимый им в движение, оба устройства, изображенные на рисунке,
совершают вращательное движение. Корона 2, фигуры 3 и 4, работает аналогичным образом, как и в
описанном устройстве, обозначенном цифрами 4, 5, 6, и имеет множество полировальных головок 3, 4, 5, 6,
свободно вращающихся вокруг своих параллелей, как показано на фигурах 2 и 5. Они также имеют 115 осей
31, 41, 51, 6', которые установлены практически с теми же преимуществами.
практически равные радиальные расстояния от оси вращения короны 2. Естественно, допустимо
осуществлять это вращение. Наконец, модификации в конструкции и форме пауков 7 и 8, каждый из которых
несет группу опор и средства для переноса трех равномерно расположенных полировальных головок 7a, при
сохранении 120 и Sa соответственно, могут свободно вращаться вокруг соответствующих осей 71 и 81, а
именно двух диаметрально расположенных групп из двух, трех или четырех полировальных головок,
установленных на коронке 2 в диаметрально противоположных точках, осей 31, 41, 51, 6' и двух пар
отдельных полировальных головок, расположенных симметрично и непосредственно между этими осями '-1
81. Порт вращается вокруг главной оси. В результате свободного вращения шпинделей всех полировальных
элементов, свободно вращающихся вокруг своих осей, и диаметр каждой полировальной головки и
автоматических инструментов или головок 3, 4, 5, 6 может быть равен диаметру инструментов или головок
каждой группы, трение распределяется равномерно по всей площади, охватываемой полировальным
устройством, и достигается практически равномерный нагрев материала.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_400813.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=400813&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB400813A
[]
ПАТ- ЭНФ\С- ТИНА
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата проведения съезда (США): февраль.
2,
1932.
Дата подачи заявки (в Соединенном Королевстве): январь. 27, 1933. № 2635/33;.
Завершено: ноябрь. 2, 1933.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Цемент, обладающий выгодными свойствами схватывания и затвердевания.
Мы, компания RIVERSIDE CEMENT COMPANY, корпорация штата Делавэр, Соединенные Штаты Америки,
расположенная по адресу: 621, South Lope Street, Лос-Анджелес, Калифорния, Соединенные Штаты Америки,
настоящим заявляем, что характер данного изобретения и способ его осуществления будут подробно
описаны и определены в следующем заявлении: Данное изобретение относится к новому и выгодному
портландцементу, и в частности к портландцементу, пригодному для использования при изготовлении
массивных бетонных или цементных конструкций. В данном описании и прилагаемых пунктах формулы
изобретения термин «портландцемент» понимается как продукт, полученный путем тонкого измельчения
клинкера, произведенного путем обжига до начала плавления плотной и правильно подобранной смеси,
включающей глинистые и известковые материалы, причем такой продукт обычно содержит добавленный
после обжига обожженный или необожженный гипс, а также с добавлением или без добавления других
материалов.
Основная цель изобретения — создание портландцемента с низкой теплотой затвердевания, который может
быть выгодно использован при формировании массивных высокопрочных и плотных конструкций, в которых
развитие внутренних напряжений и, как следствие, образование трещин сведено к минимуму.
Одной из целей изобретения является создание портландцемента, обладающего удовлетворительной ранней
прочностью и особенно высокой прочностью в более длительном возрасте, а также такого состава, чтобы
образующиеся из него цементирующие тела претерпевали относительно небольшие изменения объема после
затвердевания.
Еще одной целью изобретения является создание портландцемента, который может быть изготовлен из того
же сырья и практически тем же способом, что и обычные портландцементы, широко используемые в
настоящее время, но который отличается от других портландцементов некоторыми существенными
различиями в химическом составе, которые придают ему определенные новые и выгодные характеристики,
как будет объяснено ниже.
[Цена 1|-] Еще одной целью изобретения является создание портландцемента, изменение объема которого
после схватывания сведено к минимуму как за счет уменьшения количества тепла, выделяемого во время
схватывания и затвердевания, и, следовательно, уменьшения последующей усадки из-за термического
сжатия при охлаждении, так и за счет уменьшения усадки, которая обычно происходит даже при постоянной
температуре из-за изменений содержания влаги и, возможно, химических реакций, происходящих в цементе
после схватывания.
Следует отметить, что предыдущие попытки снизить тепловыделение в цементе или бетоне в процессе их
затвердевания были в основном направлены на более грубое измельчение цемента.
Хотя это и приводит к снижению теплопередачи...
Разработанный на единицу веса цемента, он также вызывает еще большее снижение E получаемой
прочности. Обширные испытания, проведенные настоящими изобретателями, показали, что отношение
прочности на сжатие к теплоте затвердевания в цементно-песчаных растворах или других бетонных смесях с
заданным содержанием цемента составляет 8%.
Содержание, существенно уменьшается при снижении тонкости помола или удельной поверхности данного
портландцемента. Эти испытания также показали, что для поддержания заданной прочности на сжатие при
использовании цемента с низкой теплотой затвердевания благодаря крупному помолу, соотношение цемента
и песка должно быть увеличено до такой степени, чтобы фактическое количество тепла, выделяемого в
заданном весе бетона или раствора, было больше, чем в бетоне или растворе, приготовленном из цемента
нормальной тонкости помола, имеющего меньшее соотношение цемента и песка, но равную прочность на
сжатие.
Таким образом, очевидно, что если необходимо выполнить определенные требования к прочности, то грубое
шлифование не принесет никакой пользы в плане снижения теплоты закалки. Это является одной из целей
данного изобретения. Таким образом, задача OJ состоит в том, чтобы предложить цемент, состав которого
обуславливает низкое тепловыделение при затвердении и который измельчен до достаточной тонкости,
чтобы обеспечить требуемые прочностные характеристики, то есть снижение тепловыделения. ce 5i. OL -
W400,813 2 40081 Затвердевание, вызванное новым составом цемента, настолько выражено, что даже при
такой тонкости помола выделение тепла на единицу веса цемента существенно меньше, чем у обычного
портландцемента, производившегося ранее.
Было установлено, что измельчение цемента, описанного в данном изобретении, до последовательно
возрастающей степени тонкости приводит к большему относительному увеличению прочности, чем теплоты
затвердевания, и что этот эффект становится все более выраженным при более длительных периодах
затвердевания, то есть, другими словами, отношение прочности к теплоте затвердевания увеличивается
гораздо быстрее с увеличением тонкости помола при длительных периодах, чем при коротких. В течение
длительных периодов времени темп увеличения вышеупомянутого соотношения с повышением тонкости
помола значительно выше для цементов, описанных в настоящем изобретении, чем для обычных
портландцементов. Следовательно, путем достаточно тонкого измельчения цемента мы получаем продукт,
обладающий более высоким соотношением прочности к теплоте затвердевания в течение длительного
времени, например, 28 дней и более, чем тот, который можно получить при любой практически достижимой
тонкости измельчения цемента обычного портландцемента. Кроме того, чем мельче измельчен цемент, тем
раньше в период твердения соотношение прочности к теплоте затвердевания этого цемента начинает
превышать аналогичное соотношение у других цементов на основе портландцемента.
Согласно настоящему изобретению, все вышеупомянутые явления используются для получения цемента,
прочность которого, в частности его предельная прочность, сопоставима или превосходит прочность
обычного товарного портландцемента, а теплота затвердевания значительно ниже, чем у обычного товарного
портландцемента.
Следует понимать, что теплота затвердевания любого цемента уменьшается с увеличением времени
хранения цемента перед замешиванием или смешиванием с водой, вероятно, из-за частичной гидратации
части цемента в присутствии атмосферной влаги. При испытании цементов, описанных в настоящем
изобретении, и цементов других составов для определения их теплоты затвердевания, испытания
проводились на «свежем» цементе, то есть на цементе, который только что был изготовлен или постоянно
хранился во влагонепроницаемых емкостях, поэтому приведенные ниже данные основаны на этом принципе.
Кроме того, теплота затвердевания в некоторой степени зависит от тонкости помола цемента, и можно
отметить, что все приведенные здесь значения теплоты затвердевания основаны на цементах с тонкостью
помола, выраженной в единицах удельной поверхности, приблизительно от 1400 до 1600 см² на грамм. Для
целей настоящего описания и прилагаемых пунктов формулы изобретения теплота затвердевания может
быть определена как общее количество теплоты, выделяемое цементом с момента добавления к нему
достаточного количества воды для измерения температуры до конца произвольного периода испытаний
относительно большой продолжительности. Приведенные здесь значения представляют собой теплоту
закалки за период в 28 дней, 75 определенную методом, описанным ниже.
Цемент, описанный в настоящем изобретении, представляет собой портландцемент, полученный путем
тонкого измельчения клинкера, образованного обжигом до начала плавления смеси, содержащей оксиды
кальция, кремния, алюминия и железа в определенных пределах, рассчитанных на образование при обжиге
определенных желаемых пропорций основных компонентов клинкера, как поясняется ниже, с добавлением
или без добавления ингредиентов, и имеющий теплоту затвердевания за 28 дней, существенно меньшую, чем
80 калорий на грамм, и предпочтительно менее 75-90 калорий на грамм, по сравнению с теплотой
затвердевания от 80 до 100 или более калорий на грамм для других портландцементов, широко используемых
в настоящее время.
Изменение объема цемента, изготовленного по данному изобретению, после затвердевания также
относительно невелико и предпочтительно как минимум на 10% меньше, чем изменение объема обычного
портландцемента.
Хотя считается, что этот цемент состоит преимущественно или в значительной степени из тех же
составляющих соединений, которые, как сейчас принято считать, присутствуют в других портландцементах,
пропорции таких соединений в нем совершенно иные, и для того, чтобы эти различия были четко выражены,
будет дано краткое объяснение теории соединения оксидов, на которой основаны приведенные здесь
определения составов.
В настоящее время общепринято считать, что способ соединения оксидов в портландцементе описан в статье
«Расчет соединений в портландцементе» доктора Р. Х. Боуга, опубликованной в журнале «Промышленная и
инженерная химия», аналитическое издание, том 1, страница 192.
15 октября 1929 г., и что основными соединениями, присутствующими в клинкере портландцемента 120,
являются следующие:
Трикальцийсиликат 3CaO.SiO2 Дикальцийсиликат 2CaO.SiO2 Тетракальцийалюмоферрит 4CaO.Al2O. FeO3
125M Трикальцийалюминат 3CaO.Al2O3 Если предположить, что химические реакции, участвующие в
образовании клинкера, описаны в указанной статье, и что доля кремнезема такова, что всегда гарантировано
присутствие некоторого количества дикальцийсиликата в дополнение к трикальцийсиликату (как это имеет
место во всех цементах данного изобретения), а также что оксид алюминия присутствует в некотором
молекулярном избытке по отношению к оксиду железа, то метод расчета процентного содержания
вышеуказанных соединений из процентного содержания оксидов в клинкере может быть объяснен
следующим образом: сначала необходимо вычесть присутствующую свободную известь из общего
количества извести, чтобы получить процентное содержание связанной извести. В данном описании
предполагается, что либо свободная известь отсутствует, либо внесена указанная выше поправка, а под
общим содержанием извести или ее процентным содержанием понимается связанная известь.
Весь оксид железа соединяется с частью извести и оксида алюминия, образуя тетракальциевый
алюмоферрит (4WaO.AlA0O.
Fe20), так что процентное содержание этого соединения можно рассчитать по следующему уравнению:2;
Уравнение 1. %4CaO.A1203. Fe2O3 = 3,04 х %/oFe2O5.
Избыток оксида алюминия, превышающий количество, входящее в состав вышеуказанного соединения,
соединяется с дополнительной частью извести, образуя трикальцийалюминат, и может быть рассчитан таким
образом, используя следующее уравнение: Уравнение 2. %30aO.A12O3 = 2,65 × %A12O3 - 1,69 × %Fe2O3.
Избыток извести, превышающий необходимое количество для образования вышеуказанных соединений,
сначала реагирует со всем кремнеземом, образуя дикальцийсиликат, а избыток извести соединяется с частью
этого дикальцийсиликата, образуя трикальцийсиликат. Исходя из этой взаимосвязи, для расчета этих двух
соединений можно использовать следующие уравнения.
Уравнение 3. %3CaO.SiO2 =4,07 X %CaO-7,00 X %SiO2-1,43 X %/OFe2O36,72 X %A12O3., Уравнение 4.
%2CaO.SiO2 = 8,60 x 0/%SiO2-3,07 x %CaO +1,08 x %Fe2O3 + 5,(7 x %A12O3.
Считается, что присутствующая магнезия остается несвязанной в готовом клинкере и не должна учитываться
в приведенных выше расчетах.
В случае, если оксид алюминия не присутствует в молекулярном избытке по отношению к оксиду железа,
способ соединения несколько отличается, поскольку обычно предполагается, что в таких случаях весь оксид
алюминия соединяется, образуя тетракальций-иалюмоферрит, а избыток оксида железа образует
дикалейный феррит.
На этой основе для расчета процентного содержания присутствующих соединений на основе процентного
содержания необходимого n-jd можно использовать следующие уравнения: Уравнение 11. 4% CaO.. А1203.
Fe2O3 = 6i 4,77 x %A12O3.
Уравнение 21. %2CaO.Fe2O3 = 1,69 × %Fe2O3 - 2,65 × %A1?
03.
Уравнение 31. %bsCaO.SiO2=4,07 X %CaO -7,60 x %SiO2-4,48 x %A12O32,85 x %Fe2O3. 70.
Уравнение 41. %2CaO.SiO2==8,60 X %SiO2 -3,07 x %CaO +3,38 x 0/%2f0 + 2,15 x %Fe2O3.
Возвращаясь далее в описании и прилагаемых пунктах формулы изобретения к процентному содержанию
вышеупомянутых соединений в клинкере, следует понимать, что такие проценты рассчитываются с
использованием того набора вышеуказанных уравнений, который применим, с учетом молекулярного
соотношения Al2O к Fe2O, при этом любое присутствующее свободное извести сначала вычитается из общего
количества извести, как указано выше.
Разумеется, следует понимать, что при расчете процентов от вышеуказанных 85.
При анализе готового цемента необходимо также учитывать количество вышеуказанных оксидов,
содержащихся в материалах, добавленных к клинкеру после обжига, таких как сульфат кальция или хлорид
кальция. Однако предпочтительнее определять изобретение с точки зрения состава клинкера, поскольку
именно он определяет теплоту закалки и его прочностные свойства. 95 С точки зрения химического состава,
цемент, описанный в настоящем изобретении, отличается от ранее производимых портландцементов
главным образом различиями в соотношении двух составляющих: трикальцийсиликата (3CaO).
SiO2) и трикальцийалюминат (3CaO).
A12O:1), содержащийся в данном документе. В целом можно сказать, что суммарное содержание
трикальцийалюмината и трикальцийсиликата, в частности, выраженное функцией % (3CaO.SiO02) + 2 x %
(3CjaO.A120,), относительно низкое по сравнению с ранее производимыми портландцементами.
Экспериментально установлено, что уменьшение доли каждого из этих соединений приводит к снижению
выделения тепла во время схватывания и затвердевания, и, следовательно, к снижению последующей
усадки, а также что количество выделяемого тепла за определенный период, например, за одну неделю или
один месяц, имеет практически линейную зависимость от вышеуказанной функции.
Кроме того, доля одного лишь трикальцийалюмината относительно низка (120) по сравнению с обычным
портландцементом, причем состав предпочтительно подбирается таким образом, чтобы в значительной
степени заменить это соединение тетракальцийалюмоферритом.
Хотя доля трикальцийсиликата сама по себе может быть относительно низкой по сравнению с обычным
портландцементом, она, тем не менее, достаточна для обеспечения удовлетворительной ранней прочности
для целей, для которых предназначен цемент; в этом последнем отношении цемент отличается от некоторых
других ранее описанных цементов, известных как «ферропортландцементы».
Цемент, описанный в данном изобретении, также характеризуется существенным отсутствием
дикальцийферрита, который обычно не входит в состав обычного портландцемента и присутствие которого в
значительных количествах в таком цементе обычно считается весьма вредным, как, например, отмечали
Колони и Снейдер в Бюллетене № 4, кафедра гражданского строительства, Колумбийский университет. Это
представляет собой дополнительное различие между данным цементом и ферропортландцементами,
которые имеют относительно высокое содержание дикальцийферрита, — однако следует понимать, что
композиции, имеющие небольшой молекулярный избыток оксида железа по отношению к оксиду алюминия и,
следовательно, содержащие небольшое количество дикальцийферрита, могут использоваться без
отступления от сущности данного изобретения.
Процентное содержание вышеуказанных соединений, которые предпочтительно присутствуют в
измельченном клинкере, составляющем основной компонент цемента по данному изобретению, определяется
следующими условиями: 306 1. Функция %(3CaO.SiO2)+2x %(-3CaO.. A120) составляет менее 45%, а
предпочтительно менее 40%. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления данного изобретения,
где крайне низкие значения теплоты закалки имеют первостепенное значение, значение этой функции может
быть меньше 3,5.
2. %(3CaO.. A100) составляет менее 12%, предпочтительно менее 8%.
%(2CaO.IFe2O) составляет менее 3%, а предпочтительно около нуля.
4.
%(3CaO.SiO) составляет не менее 10% и предпочтительно не менее 15% (но, конечно, менее 45% из-за
условия 1).
Установлено, что цементы указанного состава имеют значительно более низкую теплоту схватывания и
затвердевания, чем портландцементы обычного состава.
Например, ряд этих цементов выделяет меньше тепла за 28 дней, чем обычный портландцемент примерно
той же степени тонкости помола за три дня. Как правило, выделение тепла этими цементами за двадцать
восемь дней при достаточной тонкости помола для обеспечения удовлетворительной прочности составляет
менее 80 калорий на грамм, а при соблюдении указанных выше предпочтительных пределов обычно
составляет менее 75 калорий на грамм, и, соответственно, низкие относительные значения выделения тепла
сохраняются даже при относительно высокой степени помола цемента, как указано ниже.
Кроме того, цементы такого состава демонстрируют значительно меньшее изменение объема или длины по
причинам, отличным от термических изменений, чем цементы с более высоким содержанием
трикальцийалюмината.
Как указано выше, цемент также измельчается до достаточно высокой степени тонкости, чтобы поддерживать
относительно высокую прочность (mav 75), и, в частности, чтобы обеспечить особенно выгодное соотношение
прочности в течение длительного времени и теплоты затвердевания. Изобретатели обнаружили, что цементы
указанного выше состава обладают гораздо большими преимуществами перед портландцементами обычного
состава в отношении соотношения прочности и теплоты затвердевания при измельчении до относительно
высокой степени тонкости помола или удельной поверхности, чем при измельчении до более низкой степени
тонкости помола или удельной поверхности. В целом можно сказать, что цементы вышеуказанного состава
обладают выгодным соотношением прочности к теплоте затвердевания через 28 дней по сравнению с
обычными портландцементами при измельчении до тонкости помола, выраженной в единицах удельной
поверхности, около 12000 кв. см на грамм или более, как определено методом, описанным ниже, и поэтому
цемент предпочтительно измельчают примерно до этой тонкости или большей тонкости.
Превосходство этого цемента по соотношению прочности 10G к теплоте затвердевания становится еще более
очевидным при шлифовке до еще более высокого спектрального размера поверхности. Особенно хорошие
результаты могут быть получены, например, при нанесении цемента на определенную поверхность площадью
более 1400 кв. см.
на грамм. Указанное выше значение удельной поверхности, равное 1200 кв. см на грамм, приблизительно
соответствует средней удельной поверхности коммерческих образцов обычного портландцемента,
производимого в последние годы, и, следовательно, можно видеть, что цемент, предлагаемый в данном
изобретении, предпочтительно имеет как минимум такую же тонкость помола, как и обычный портландцемент.
Особенно примечательна относительно высокая удельная поверхность цемента, описанного в данном
изобретении, особенно при сохранении указанного выше предпочтительного значения удельной поверхности.
Это возможно в цементе, который в основном отличается низкой теплотой затвердевания, поскольку это
прямо противоположно ранее предложенному способу грубого измельчения для снижения теплоты
затвердевания. 125 Для того чтобы приведенные здесь значения удельной поверхности были правильно
поняты, будет дано краткое описание метода, использованного для их расчета. Термин «удельная площадь
поверхности» обозначает общую площадь поверхности всех частиц, содержащихся в единице массы
материала.
Для определения этого показателя материал сначала анализируется на тонкость помола путем измерения
скорости его осаждения в подходящей жидкой среде, предпочтительно с использованием аппарата,
известного как «микросетка», описание которого приведено в документе США.
Патент Роберта Т. Кнаппа № 1 838 628.
Измерения, проводимые с помощью этого прибора, основаны на принципе, согласно которому скорость
свободного падения частицы в жидкой среде является функцией ее диаметра.
i5 Этот принцип был тщательно исследован Г. Г. Стоуксом в той мере, в какой он применялся к сферическим
частицам. В результате микроскопического исследования частиц, размер которых определялся методом
седиментации, было установлено, что этот принцип применим, в практическом плане, и к несферическим
частицам.
Однако, поскольку размер несферических тел нельзя точно выразить через диаметр, размер таких частиц
выражается как эквивалентный размер экрана, то есть ширина квадратного отверстия, через которое они едва
могут пройти. В результате микроскопического исследования было установлено, что в среднем частица
неправильной формы, имеющая ту же скорость свободного падения в жидкой среде, что и сфера, проходит
через квадратное отверстие экрана, размеры которого в 1,05 раза превышают диаметр сферы. Например,
сфера единичного диаметра будет иметь ту же скорость свободного падения в жидкой среде, что и частица
цемента неправильной формы, едва проходящая через отверстие сетки, равное 1,05 единицам. На основе
наблюдаемой зависимости между диаметром сферы и эквивалентным размером ячейки сита для частицы
неправильной формы, имеющей одинаковую скорость свободного падения в жидкой среде, можно рассчитать
процентное содержание материала в определенных полосах или диапазонах эквивалентного размера ячейки
сита в соответствии с принципами и математическим анализом, описанными в книге «Химия коллоидного
состояния» Джона К. Уэйра, глава II. Полученные таким образом данные о распределении по размерам
представляют собой выражение распределения веса образца в определенных полосах эквивалентного
размера ячейки сита, каждая из которых обычно охватывает диапазон в 10 микрон.
Для целей расчета удельной поверхности считается, что вес, представленный частицами определенного
размерного диапазона, сосредоточен в частицах среднего размера этого диапазона. Например, 10 граммов
частиц размером от 50 до 40 микрон (эквивалентный размер сита) считаются 10 граммами частиц размером
45 микрон. Площадь поверхности этих частиц 65i рассчитывается исходя из предположения, что она равна
площади поверхности равного количества сфер диаметром, равным эквивалентному размеру экрана.
Например, 10 грамм частиц размером от 50 до 40 микрон (эквивалентный размер сита) будут иметь площадь
поверхности, равную площади 10 грамм сфер диаметром 45 микрон. При определении приведенных здесь
значений удельной поверхности нижний предел фактически измеренных частиц составил 8,75 микрон.
Частицы размером менее 8 микрон считаются содержащимися в диапазоне от 8 до 2,7 микрон, и,
следовательно, считаются имеющими средний эквивалентный размер частиц 80, равный 5,35 микрона.
Этапы производства клинкера, из которого получают цемент по данному изобретению, в основном такие же,
как и для обычного портландцемента, 85 за исключением того, что смесь сырьевых материалов подбирается
таким образом, чтобы обеспечить различное соотношение необходимых оксидов: CaO, SiO, AlO и
FeO. В качестве сырья могут использоваться известняк и сланец или глина, как при обычном производстве
портландцемента, но если имеющиеся запасы этих двух материалов не содержат необходимого количества
некоторых оксидов для приготовления смеси желаемого состава, могут использоваться и другие материалы,
содержащие такие оксиды.
Следует отметить, что для частичной замены трикальцийсиликата дикальцийсиликатом необходимо
уменьшить соотношение извести и кремнезема, и для осуществления этого изменения можно использовать
известняк, содержащий относительно большое количество кремнезема, либо отдельно, либо в сочетании с
известняком с низким содержанием кремнезема, либо добавить кремнеземистый материал, такой как
диатомитовая земля, мелкоизмельченный кварц и тому подобное. Это позволяет независимо контролировать
соотношение извести и кремнезема, а также оксидов алюминия и железа.
Кроме того, если желательно снизить содержание трикальцийалюмината в цементе путем замены этого
соединения тетракальцийалюмоферритом, то соотношение оксида железа к оксиду алюминия должно быть
относительно высоким по сравнению с обычными портландцементами, хотя, как указано выше, молекулярное
соотношение оксида железа к оксиду алюминия предпочтительно не должно превышать единицу, а 120 ни в
коем случае не должно значительно превышать единицу. При наличии возможности для достижения
желаемого увеличения доли оксида железа можно использовать глинистый материал с высоким содержанием
оксида железа, или же можно использовать другой источник добавленного оксида железа, например,
коммерческий оксид железа(III).
Сырье, включающее известковые и глинистые материалы, а при необходимости и дополнительные
кремнеземистые и содержащие оксид железа материалы, смешивают в таких пропорциях, чтобы получить
сырье желаемого состава, и измельчают до подходящей тонкости помола, например, до тонкости
приблизительно 95% через сито с размером ячейки 200 меш. Смешивание и измельчение могут
осуществляться обычным способом, а также в соответствии с «сухим» или «влажным» способом
производства цемента. Затем исходная смесь сушится и обжигается обычным способом, например, во
вращающейся печи, для образования клинкера, а полученный клинкер измельчается до желаемой тонкости
помола для использования в качестве цемента, например, до удельной поверхности около 1300 кв. см на
грамм или более. Могут быть использованы любые необходимые материалы.
добавляется в относительно небольших количествах до, во время или после операции измельчения.
Например, для регулирования времени схватывания готового цемента предпочтительно добавляют гипс или
аналогичные вещества, как это принято при производстве портландцемента. Однако, как уже было сказано,
Соседние файлы в папке патенты