Патент на изобретение №2357935

(54) ВЯЖУЩЕЕ

(57) Реферат:

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для получения высокопрочного и водостойкого магнезиального вяжущего и изделий на его основе. Вяжущее содержит в своем составе следующие компоненты, мас.%:

Технический результат – повышение механической прочности и коэффициента водостойкости. 1 табл.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для получения магнезиального вяжущего и изделий на его основе.

Известен состав магнезиального вяжущего – цемент Сореля. Состав включает 100% оксида магния и хлорид магния. Недостатком данного вяжущего является низкий коэффициент водостойкости (от 0,1 до 0,3) и усадка до 5% [Ю.М.Бутт, М.М.Сычев, В.В.Тимашев. Химическая технология вяжущих материалов. – М.: Высшая школа, 1980].

Известен состав вяжущего, диопсид (от 75 до 82,6%), оксид магния (от 17,4 до 25%), хлорид магния (от 2,5 до 5,0%), карбонат кальция (от 0,1 до 4,0%). Основным недостатком данного вяжущего является низкая механическая прочность [А.С. 1756298, кл. С04В 9/00, 1992].

Известен состав вяжущего, тремолит (от 65 до 80%), оксид магния(от 15 до 26%), хлорид магния (от 2,5 до 5,0%), карбонат кальция (остальное количество). Основным недостатком данного вяжущего является высокое содержание тремолита, который относится к группе материалов повышенной опасности [А.С. 1807026, кл. С04В 9/00, 1992].

Известен способ получения вяжущего, который наиболее близок предлагаемому изобретению, включает оксид магния (10-50%), серпентинит (50-90%). Основным недостатком является то, что не указано количество затворителя раствора хлористого магния, нет данных о коэффициенте водостойкости (Патент 2082687 С1, кл. С04В 9/00, 1997).

Задачей предлагаемого изобретения является расширение видов сырьевых компонентов и повышение стабильности кристаллических фаз в композиции, что приводит к направленному фазообразованию более стабильных продуктов гидратации с увеличением значений механической прочности и коэффициента водостойкости.

Поставленная задача достигается тем, что вяжущее состоит из оксида магния, хлорида магния и магний-силикатсодержащей породы – серпентинита при следующем соотношении компонентов:

Магний-силикатсодержащая порода с удельной поверхностью 3100-5000 см²/г является основой для получения магнезиального вяжущего и в сочетании с оксидом магния и хлоридом магния обеспечивает более высокую механическую прочность, практически отсутствие усадки и высокий коэффициент водостойкости. Высокая прочность магнезиальных вяжущих обеспечена наличием активного тонкомолотого силикатного компонента – серпентинита, обладающего исходными высокими прочностными характеристиками и повышенным химическим сродством по отношению к продуктам твердения магнезиального вяжущего и повышенным содержанием хорошо закристаллизованного триоксихлорида магния в затвердевшем магнезиальном камне.

Повышенное химическое сродство обусловлено химическим взаимодействием пентаоксихлорида и триоксихлорида магния с активной кремнеземистой составляющей природного силиката – серпентинита с образованием гетероцепных полимеров, подтверждением тому служит рост механической прочности и водостойкости магнезиальных вяжущих.

Пример

Для получения магнезиального вяжущего используют серпентинитовые породы, которые предварительно измельчают до удельной поверхности 3100-5000 см²/г, готовят сырьевую смесь путем тщательного смешения полученного материала с оксидом магния в соотношениях, указанных в формуле изобретения, после чего затворяют раствором хлорида магния (р=1,2 г/см³) в количестве, необходимом для обеспечения удобоукладываемости смеси и формования изделий методом литья. Полученные образцы-изделия помещают в воздушную и воздушно-влажную среды, через 28 суток твердения образцы испытывают на предел прочности при сжатии. Исследуемые составы магнезиальных вяжущих и свойства образцов представлены в табл.1. Приведенные в таблице результаты показывают, что механическая прочность образцов магнезиального вяжущего с серпентинитом в 28-суточный срок твердения достигает 93,5 МПа (для прототипа – 50,5 МПа), а коэффициент водостойкости – 1,18, усадка образцов составляет 0,07%. Таким образом, магнезиальное вяжущее предложенного состава приобретает свойства гидравлического вяжущего, так как не разрушается при длительной выдержке в воде. Достижение указанных свойств обеспечивается соблюдением указанного в формуле соотношения компонентов.

Формула изобретения

Вяжущее, включающее магний-силикатсодержащую породу – серпентинит, оксид магния, хлорид магния, отличающееся тем, что хлорид магния используют в количестве 4,9-5,9 мас.%, для повышения механической прочности и коэффициента водостойкости при следующем соотношении компонентов, мас.%: