Патент на изобретение №2377218
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) СОСТАВ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЕЗОБЖИГОВОГО МАГНЕЗИТОВОГО ЖАРОСТОЙКОГО БЕТОНА
(57) Реферат:
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении изделий из магнезитовых бесцементных жаростойких бетонов, получаемых без предварительного обжига. Технический результат – повышение прочности и термической стойкости магнезитового жаростойкого бетона. Состав для изготовления безобжигового магнезитового жаростойкого бетона содержит, мас.%: магнезитовый заполнитель 60-80, тонкомолотый магнезит 8-16, силикат глыба в виде наноразмерных частиц 2-4, тонкомолотый магниевый концентрат 4-10, тонкомолотый диатомит 6-10, вода из расчета В/Т 0,12-0,14. Способ изготовления безобжигового магнезитового жаростойкого бетона из указанного выше состава заключается в переводе натриевой силикат-глыбы в наноразмерные частицы путем дегидратационного диспергирования гидратированной тонкомолотой до удельной поверхности 2500-3000 см2/г натриевой силикат-глыбы при температуре 200-600°С, перемешивании магнезитового заполнителя, тонкомолотых магнезита, магниевого концентрата и диатомита с добавлением в их смесь при перемешивании имеющей температуру 80-90°С водной смеси натриевой силикат-глыбы в виде наноразмерных частиц и затем воды с температурой 80-90°С, перемешивании полученной смеси, формовании из нее изделий и обработке их термоударом при температуре 250-300°С в течение 1-2 ч. Причем тонкомолотые магниевый концентрат и диатомит получают путем сухого совместного помола. 2 н. и 1 з.п. ф-лы.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении изделий из безобжигового магнезитового жаростойкого бетона. Технический результат – повышение прочности и термической стойкости изделий из магнезитового жаростойкого безобжигового бетона. Известен способ изготовления жаростойких бетонов на основе композиций из природных и техногенных стекол (1). Недостатком известного способа является использование в качестве связующего силикат-глыбы размерами частиц более 100 микрон, которые в точке растворения в вяжущем или бетоне образуют жидкое стекло, которое невозможно равномерно распределять в массе твердеющего бетона, что также приводит к увеличению плавнеобразующего составляющего и снижению прочности и температуры службы и термической стойкости бетона. Наиболее близкими к заявляемому техническому решению по совокупности признаков, т.е. прототипами, являются состав и способ (2), где состав включает натриевую силикат-глыбу с силикатным модулем 2,7-3, огнеупорный заполнитель, тонкомолотый огнеупорный наполнитель, где предусматривается сухое смешивание, затворение водой, формование и сушка при 85-200°С. Основные показатели по прототипу: прочность после сушки при 200°С 20-22 МПа, термическая стойкость 6-7 (1300°С – вода) число теплосмен. Недостатком известного способа является то, что частицы силикат-глыбы имеют размеры более 100 мк, которые в точке растворения в вяжущем или в бетоне образуют жидкое стекло, которое невозможно равномерно распределять в массе твердеющего бетона, что приводит к снижению прочности после сушки и снижению термической стойкости изделий. Цель изобретения: повышение прочности и термической стойкости магнезитовых жаростойких безобжиговых бетонов. Поставленная цель достигается тем, что состав для изготовления безобжигового магнезитового жаростойкого бетона, включающий магнезитовый заполнитель, тонкомолотый магнезит, натриевую силикат-глыбу и воду, содержит натриевую силикат-глыбу в виде наноразмерных частиц и дополнительно – тонкомолотые магниевый концентрат и диатомит при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Поставленная цель достигается также тем, что способ изготовления безобжигового магнезитового жаростойкого бетона из указанного выше состава заключается в переводе натриевой силикат-глыбы в наноразмерные частицы путем дегидратационного диспергирования гидратированной тонкомолотой до удельной поверхности 2500-3000 см2/г натриевой силикат-глыбы при температуре 200-600°С, перемешивании магнезитового заполнителя, тонкомолотых магнезита, магниевого концентрата и диатомита с добавлением в их смесь при перемешивании имеющей температуру 80-90°С водной смеси натриевой силикат-глыбы в виде наноразмерных частиц и затем воды с температурой 80-90°С, перемешивании полученной смеси, формовании из нее изделий и обработке их термоударом при температуре 250-300°С в течение 1-2 ч. Причем тонкомолотые магниевый концентрат и диатомит получают путем сухого совместного помола. Исходные компоненты, входящие в состав сырьевой смеси для изготовления безобжигового жаростойкого магнезитового бетона с повышенной прочностью, следующие: магнезитовый заполнитель требуемых фракций; тонкомолотый магнезит с удельной поверхностью 2500-3000 см2/г; тонкомолотый до удельной поверхности 2500-3000 см2/г магниевый концентрат, получаемый при очистке высокоминерализованных термальных вод, имеющий состав, мас.%: MgO 80-88; СаО 10-18; Fe2O3+Al2O3 0,2-2,2; SiO2 1,6-3,5; тонкомолотый до удельной поверхности 2500-3000 см2/г диатомит – месторождение Республика Дагестан; натриевая силикат глыба – полуфабрикат Огнинского стекольного завода, переведенный в наноразмерные частицы путем дегидратационного диспергирования гидратированных частиц силикат-глыбы с удельной поверхностью 2500-3000 см2/г при температуре 200-600°С; вода – любая, кроме минеральных вод. Использование заявленной совокупности существенных признаков позволяет получить указанный технический результат, а именно: увеличение прочности при сжатии изделий после сушки и термической стойкости изделий. Пример. Предварительно отдозированную часть магнезитового заполнителя измельчают в шаровой мельнице сухого помола до удельной поверхности 3000 см2/г, также магниевый концентрат, диатомит измельчают в шаровой мельнице сухого помола до удельной поверхности 3000 см2/г, затем в подогреваемую бетономешалку загружают в мас.%: магнезитовый заполнитель фракции 1,25-0,63 мм – 70, тонкомолотый магнезит – 12, тонкомолотый магниевый концентрат – 7, тонкомолотый диатомит – 8, смешивают в сухом виде в течение 2-3 мин, при непрерывном смешивании добавляют подогретую до 85°С водную смесь наноразмерных частиц с размером 10-12 нм натриевой силикат-глыбы, полученную в барбатере, содержание наночастиц – 3, при непрерывном смешивании добавляют также подогретую до 85°С воду из расчета водотвердое отношение 0,14, смешивание массы продолжают 3-4 мин. Из этой массы прессуют изделия при удельном давлении 30 МПа и проводят термообработку изделий термоударом при 300°С в сушильной камере в течение 1,5 ч. Способ обеспечивает прочность при сжатии после сушки 45-55 МПа, термическую стойкость 12-15 (1300°С – вода) число теплосмен. Наноразмерные частицы силикат-глыбы получают следующим образом. Тонкомолотую силикат-глыбу с удельной поверхностью 2500-3000 см2/г (для данного примера 3000 см2/г) гидратируют и загружают в кюветы, расположенные в кварцевой трубке, которая в свою очередь расположена внутри трубчатой печи. С одной стороны в кварцевую трубку подают острый водяной пар, а другая сторона подсоединяется к охладителю конденсата, кондесатосборнику и барбатеру с водой. При повышении температуры в печи до 200-600°С (для данного примера 500°С) происходит дегидратационное диспергирование и наночастицы с размером 10-12 нм уносятся паром в конденсатосборник и в барбатер. Хроматографическим анализом определяют в барбатере и конденсатосборнике количественное содержание наночастиц и по достижению достаточного количества содержания их для вышеуказанного состава бетонной смеси водные смеси наночастиц из барбатера и конденсатоотводчика нагревают до 80-90°С и применяют для приготовления бетона. Суммарное содержание наноразмерных частиц по массе состава в водной смеси из барбатера определяют качественным и количественным Хроматографическим анализом. Показатели прочности при сжатии после сушки и термической стойкости больше на 10-15%, чем в прототипе. Предлагаемые состав и способ обеспечивают получение структурно-стабильного изделия без предварительного обжига, повышение прочности и термической стойкости изделий за счет полного растворения компонентов. Литература 1. Способ изготовления безобжиговых огнеупоров. Тотурбиев Б.Д., Батырмурзаев Ш.Д. Авт. свид. СССР 2. Тотурбиев Б.Д. Строительные материалы на основе силикат-натриевых композиций. – М.: Стройиздат, 1988.
Формула изобретения
1. Состав для изготовления безобжигового магнезитового жаростойкого бетона, включающий магнезитовый заполнитель, тонкомолотый магнезит, натриевую силикат-глыбу, воду, отличающийся тем, что он содержит натриевую силикат-глыбу в виде наноразмерных частиц и дополнительно тонкомолотые магниевый концентрат и диатомит при следующем соотношении компонентов, мас.%:
2. Способ изготовления безобжигового магнезитового жаростойкого бетона из состава по п.1, заключающийся в переводе натриевой силикат-глыбы в наноразмерные частицы путем дегидратационного диспергирования гидратированной тонкомолотой до удельной поверхности 2500-3000 см2/г натриевой силикат-глыбы при температуре 200-600°С, перемешивании магнезитового заполнителя, тонкомолотых магнезита, магниевого концентрата и диатомита с добавлением в их смесь при перемешивании имеющей температуру 80-90°С водной смеси натриевой силикат-глыбы в виде наноразмерных частиц и затем воды с температурой 80-90°С, перемешивании полученной смеси, формовании из нее изделий и обработки их термоударом при температуре 250-300°С в течение 1-2 ч. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что тонкомолотые магниевый концентрат и диатомит получают путем сухого совместного помола.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
1701693, БИ