Патент на изобретение №2356865

(54) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ЖАРОСТОЙКОГО КОНСТРУКЦИОННО-ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО БЕТОНА

(57) Реферат:

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к жаростойким легкобетонным смесям на пористых заполнителях. Техническим результатом предлагаемого состава является получение бетона с улучшенными физико-механическими и теплофизическими показателями для футеровки металлической поверхности тепловых агрегатов при температуре до 1100-1200°С. Сырьевая смесь для жаростойкого конструкционно-теплоизоляционного бетона включает, мас.%: 15-20 вяжущего – высокоглиноземистого цемента, 23,95-24,37 шлаковой пемзы фракции 10-20 мм, 15,16-18,55 шлаковой пемзы фракции 5-10 мм, 37,5-42,5 шлаковой пемзы фракции менее 2 мм и 0,2-0,8 пластифицирующей добавки лигносульфоната ЛСТМ-3; водотвердое отношение – 0,2-0,35. Состав сырьевой смеси обеспечивает получение легкого жаростойкого бетона с температурой применения до 1200°С. 1 табл.

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к жаростойким легкобетонным смесям на пористых заполнителях.

Известна сырьевая смесь для изготовления жаростойкого бетона, содержащая шлакопортландцемент, тонкомолотую шлаковую добавку, шлаковую пемзу, воздухововлекающую добавку, бокситовый шлам и воду [1].

Наиболее близкой к предлагаемой является сырьевая смесь, содержащая высокоглиноземистый цемент, шлаковую пемзу фракции 5-10 мм до 18,55%, фракции 10-20 мм до 24, 37,5 и фракции менее 5 мм до 42,5 [2].

Недостатком этой смеси является то, что она имеет высокую пористость и низкую удобоукладываемость.

Техническая задача заключается в том, чтобы обеспечить лучшую удобоукладываемость смеси и качество бетона за счет введения в состав дополнительно фракции шлаковой пемзы менее 2 мм и пластифицирующей добавки лигносульфаната ЛСТМ-3 до 0,2-0,8%.

Поставленная задача решается таким образом, что сырьевая смесь для жаростойкого бетона, включающая вяжущее, шлаковую пемзу фракции 5-10 мм, 10-20 мм и менее 20 мм, лигносульфанат ЛСТМ-3 и воду, согласно изобретению содержит в качестве вяжущего высокоглиноземистый цемент при следующем соотношении компонентов мас.%: высокоглиноземистый цемент 15-20,0, шлаковая пемза 5-10 мм 15,6-18,55, фракции 10-20 мм 23,95-24,37, фракции менее 2 мм 37,5-42,5, лигносульфанат ЛСТМ-3 0,2-0,8%. Вода для водозатворения 0,2-0,35.

Предлагаемая смесь отличается от известной видом пластифицирующей добавки, соотношением фракций заполнителя, которое обеспечивает более плотную упаковку заполнителя и прочность бетона и удобоукладываемость и улучшение физико-механических и теплофизических характеристик бетона.

Техническим результатом предлагаемого состава является получение бетона с улучшенными физико-механическими и теплофизическими показателями для футеровки металлической поверхности тепловых агрегатов при температуре до 1100-1200°С.

В качестве вяжущего используют высокоглиноземистый цемент марки 800 ТУ 21-60-84 МПСМ СССР. Химический состав вяжущего в %: Al₂О₃ – 71,87; СаО – 23,63; SiO₂ – 0,54; Fe₂O₃ – 1,9; MgO – 1,08; Na₂O – 0,23; K₂O – 0,01; SO₃ – 0,07; Unn – 0,76.

В качестве заполнителя используют шлаковую пемзу фракций 5-10 мм, 10-20 мм и песок фракций 0-2 мм Новолипецкого металлургического комбината следующих характеристик: плотность соответственно 750 кг/м³ и 1050 кг/м³, прочность при сдавливании в цилиндре 1,1 МПа, водопоглощение по массе за 1 час 19%.

Смесь готовят путем последовательного введения в бетономешалку заполнителя, цемента и воды и перемешивания в течение 3-5 минут. Из смеси формуют образцы 15×15×15 см и 7,07×7,07×7,07 см. Уплотнение производят на стандартной виброплощадке. Образцы подвергают тепловой обработке при 100°С. Составы смесей и физико-механические свойства бетона приведены в таблице 1. Как видно из таблицы, предлагаемый состав сырьевой смеси обеспечивает получение легкого жаростойкого бетона с температурой применения до 1200°С.

Источники информации

1. SU Авторское свидетельство 1595823, кл. С0НВ 38/08, опубл. БИ 36, 30.09.1990 г. (аналог).

2. RU патент 6, 27.02.2005 г. (прототип).

п/п	Показатель	Состав, масса, %
1	2	3	Известно
1	Высокоглиноземистый цемент	17,10	18,52	19,53	20
2	Шлаковая пемза Фракция 10-20 мм	26,37	25,42	24,74	23,95
3	Шлаковая пемза Фракция 0-10 мм 0-5 мм	15,62	16,78	19,21	18,55 37,50
4	Шлаковая пемза Фракция 0-2 мм	42,47	41,56	40,22	–
5	Вода В/Т литр	0,2	0,15	1,125	0,1/160
6	Лигносульфанат ЛСТМ-3 0,2-0,8	01÷0,2	0,2÷0,6	0,6÷0,8	–
7	Прочность бетона при сжатии после ТО, МПа	14,8	15,2	15,7	12,5
8	Прочность бетона при сжатии через 28 суток, МПа	20,7	21,8	22,5	18,1
9	Прочность бетона после выдержки в расплавленном свинце, МПа	14,6	14,9	15,3	12,4
10	Температура применения бетона, °С	1200	1200	1200	1200
11	Плотность бетона, кг/м3	1700	1670	1630	1600

Формула изобретения

Сырьевая смесь для жаростойкого конструкционно-теплоизоляционного бетона, включающая 15-20 мас.% вяжущего – высокоглиноземистого цемента, 23,95-24,37 мас.% шлаковой пемзы фракции 10-20 мм, 15,16-18,55 мас.% шлаковой пемзы фракции 5-10 мм, отличающаяся тем, что она содержит дополнительно шлаковую пемзу фракции менее 2 мм и пластифицирующую добавку лигносульфонат ЛСТМ-3 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

высокоглиноземистый цемент	15,0-20,0
шлаковая пемза
фракции 5-10 мм	15,16-18,55
фракции 10-20 мм	23,95-24,37
фракции менее 2 мм	37,5-42,5
лигносульфонат ЛСТМ-3	0,2-0,8

водотвердое отношение 0,2-0,35