Бетонная смесь

 

ÄÄSUÄÄ 1039917

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

Зся) С 04 В 19/04

ОПИСАНИЕ И30БРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3445384/29"33 (22) 26.05.82 (46) 07.09.83. Бюл. N 83 (72) Ф.В, Нийгер, P.À. Иарусяк, Б.И. Шемердяк, Б.И. Курилко, С.Н. Лыс, Г.M. Спивак, И.Д. Щербатюк и В.П. Беженар (71) Калушский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института галургии (53) 666.943(088.8) . (56) 1. Субботкин И.И. и Курицин Ю.С.

Кислотоупорные бетоны и растворы.

M. Стройиздат, 1967, с. 90-102.

2. Авторское свидетельстро СССР

N 675024, кл. С 04 В 19/04, 1978. (54) (57) БЕТОННАЯ СИЕСЬ, включающая жидкое стекло, твердые хлориды - отходы производства четыреххлористого кремния, базальтовый песок, базальтовый щебень, аэросил и диабазовую муку отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности и адгезии к металлу, она дополнительйо содержит 20 -ную суспензию гидрата окиси кальция и этилсиликонат натрия при следующем соотношении компонентов, вес.4:

Жидкое стекло l0- l4

Твердые хлоридыотход производства четыреххлористого кремния 0,4-1,0

Базальтовый песок 26-30

Базальтовый щебень 24-28 Аэросил 0 3-0,9

204-ная суспензия гидрата окиси кальция 6-10

Этилсиликонат натрия 0,6-1,0

Диабазовая мука Остальное

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении изделий, эксплуатируемых в химической промышленности в агрессивных ср"дах.

Известна бетонная смесь, включающая, вес.i: жидкое стекло 12,3; кремнефтористый натрий 1,5; кварцевый песок 21,6;. гранитный щебень

43 и диабазовую муку 21,6 (1 ).

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является бетонная смесь, включающая, вес.4: жидкое стекло

12-14; твердые хлориды - отход производства четыреххлористого кремния

0,4-1;.базальтовый песок 25-30; базальтовый щебень 24-37, 1; аэросил

0,5-1 и диабазовую муку - осталь" ное (2).

0,4-1 0

26-30

2ч-28

0,3-0,9

Недостатками известных смесей являются низкая прочность и недостаточная адгезия к металлу °

Целью изобретения является повышение прочности и адгезии к металлу, Поставленная цель достигается тем, что бетонная смесь, включающая жидкое стекло, твердые хлориды - отход производства четыреххлористого кремния, базальтовый песок, базальтовый щебень, аэросил и диабазовую муку, дополнительно содержит 204-ную суспензию гидрата окиси кальция и этилсиликонат натрия при следующем соотношении ком- З5 понентов, вес.3:

Жидкое стекло I 0-14

Твердые хлоридыотход производства

40 четыреххлористого кремния

Базальтовый песок

Базальтовый щебень

Аэросил

203-ная суспензия гидрата окиси кальция 6-10

Этилсиликонат натрия 0,6-1,0Диабазоаая мука О талонное

Для приготовления бетонной смеси применяют следующие материа.пы:

50 натриевое жидкое стекло с модулем

2,6 и удельным весом 1,38 (ГОСТ 1307867); твердые хлориды " неутилизироаанные отходы производства четыреххлористого кремния следующего состава, вес. Ж: FeCP> 65-70: Са СР> 1-2: АРС Р з

25-30; NgCP>1-2; МпСЮ 0,2-0, 3 при

17 2 меси - остальное {примеси включают связанную кремниевую кислоту и силанолы общей формулы R S i (ОН) >, где

R == CH ., концентрация которых составляет 150-300 г/л); диабазовую муку (СТУ 77- 10092-63); базальтовый песок Берестоаецкого месторождения Ровенской области, Фракции 0,15-0,6 мм; базальтовый щебень Берестовецкого месторождения Ровенской области, фракции 5-20 мм;

201-ную суспензию гидрата окиси кальция известкового цеха и/о "Хлорвинил"; этилсиликонат натрия - кремнийоо3 ганическая жидкость ГКЖ-10, (МРТУ 6-02-271-63); аэросил марки А- 300 — высокодисперсная двуокись кремния. белый сыпучий порошок с насыпным весом 4060 г/л (ГОСТ 14922-69)„

При реакции нейтрализации твердых хлоридоа 204-ной суспензией в воде гидрата окиси кальция до рН 8,6-9,0 образуются в осноаном гидроокиси железа и алюминия. Добавление в бетонную смесь жидкого стекла в присутствии образовавшейся гидроокиси алюминия способствует отаерждению состава смеси и образованию алюмосиликата общей Формулы Иа20 М 20 > п5102х хН20, Образование химической связи алюминия с кремнием способствует повышению прочностных характеристик состава смеси. В момент образования алюмосиликата происходит уплотнение частичек наполнителя и их цементация с образованием прочного монолита.

Избыточное содержание ионов кальция а растворе способствует связы" ванию кремниевой кислоты а труднорастворимую соль силиката кальция согласно уравнению

H S iО + Са(ОН) g = 4CaSiОз+ ЗН20

Образование силиката кальция способствует заполнению микропор частичек наполнителя и предотвращает проникновение агрессивной среды к поверхности метапла.

1039917

Силанолы, содержащиеся в твердых хлоридах., взаимодействуя с кремнийорганической жидкостью ГКЖ- 10, образуют силоксаны общей формулы

Я 8" (l

- 0- 8i- o — pj -o— ! (О О

I l

o — 4- Π— Ы- о(I

О О

В В

10 (5

1 где R = СН, С2Н и R = СН

5! 2

Термический нагрев образцов кислотоупорной бетонной смеси при 120 С приводит к образованию на их поверхности водонепроницаемой полисилоксановой пленки, обладающей повышенной адгезией к металлической поверхности.

Применение 204-ной суспенэии гидрата окиси кальция для нейтрализации твердых хлоридов способствует сниже" 2s нию их токсичности при изготовлении кислотоупорных изделий.

Пример 1, При непрерывном перемешивании в мешалку загружают

6 вес. i 20 -ной суспензии гидрата окиси кальция и 0,4 вес. твердых хлоридов до достижения рН 8,0. В дальнейшем последовательно вводят, вес.4: базальтового щебня 24,0; базальтового песка 26,0; диабазовой муки 32,7; азросила 0,3; зтилсиликоната натрия

ГКЖ-10 0 6 и жидкого стекла IO, Бетонную смесь тщательно перемешивают в течение 2 мин, помещают в формы (10 10 -10 и 4.4 .16 см) и вибрируют,40 на вибростоле в течение 30 с. После суточной выдержки одну часть образцов выдерживают 28 сут сухого хранения, а другую подвергают термооб" о работке при 120 С в течение 1 ч.

Пример 2, При непрерывном перемешивании в мешалку загружают, вес.3: 203-ной суспенэии гидрата окиси кальция 8,0; твердых хлоридов 0,7 до достижения рН 8,5, В дальнейшем последовательно вводят,вес.г: базальтового щебня 26,0;.базальтового песка 28,0; диабазовой муки 23,9; азросила 0,6; зтилсиликоната натрия

ГКЖ-10 0,8 и жидкого стекла 12,0.

Бетонную смесь тщательно перемешивают в течение 2,5 мин, помещают в форму и вибрируют на вибростоле в течение

30 с. После суточной выдержки одну часть образцов выдерживают 28 сут сухого хранения, а другую подвергают термообработке при 120 С в течение

1 ч.

Пример 3. При непрерывном перемешивании в мешалку загружают, вес. : 20/-ной суспенэии гидрата окиси кальция 10; твердых хлоридов 1,0 до достижения рН 9,0. В дальнейшем последовательно вводят, вес. 1: базальтового щебня 28,0; базальтового песка 30; диабазовой муки 15, 1; аэросила 0,9; зтилсиликата натрия ГКЖ-10

1,0 и жидкого стекла 14,0. Бетонную смесь тщательно перемешивают в течение 3 мин, помещают в формы и вибрируют на вибростоле в течение 30 с.

После суточной выдержки одну часть образцов выдерживают 28 сут сухого хранения, а другую подвергают термо" обработке при 120 С в течение 1 ч.

Данные составы бетонной смеси ис" пытывают по ГОСТ 10180-78.

B табл, 1 приведены составы известной и г(редлагаемой бетонных смесей и результаты испытаний; в табл. 2 - физико-механические свойства составов.

В табл, 3 приведен химический состав одного из растворов хлоридов и сульфатов фабрик переработки полиминеральных руд галургических производств.

Введение в качестве добавок 20ь-ной суспензии гидрата окиси кальция и зтилсиликоната натрия способствует повышению прочности бетонной смеси на 58 и адгезии к металлу íà 32 .

1039917

ТаблиЧа 1

Состав смесей, вес.3

Компоненты предлагаемой по примерам известной

1 1

Жидкое стекло

Твердые отходы

1,0

Базальтовый песок

30,0

Базальтовый щебень

Аэросил

0,9

203-ный раствор гашеной извести

6,0

8,0

Зтилсиликонат натрия. жидкость ГКЖ" 10

0,6

0,8

23,9

1,0

28,0

32,7

Диабазовая мука

15, 1

Таблица 2

Состав смесей, вес.3

Показатели известной предлагаемой по примерам после 28 сут, после нагрева при о сухого хранения 120 С в течение 1 .ч

° Ю Ф аа

Предел прочности при сжатии, МПа

30,8 32,4 33 1

23,0 28,0 29,5 31,0,Предел прочности при изгибе, МПа

7,2 7,3 7,6

98 98 98

6„0 6,2 6,8 7,0

98 98 96 96

Кислотостойкость, Ф

Водонепроницаемость, атм

7,0 7,5 8,0

6,5 7,0 7,0

0, 1 0,72 0,76 0,77 0,76 0,79 0,81

10,0

6,9

Алюминий

Титан

8,0

Нержавеющая сталь

8,5

Казффициент стойкости в растворах хлоридов и сульфатов (180 сут хранения) Прочность сцепления состава смеси с металлами, МПа ст. 3

13 .

0 7

28,0

29,6 .0,7

13,0

8,5

8,9

9,0 !

0,4

26,0

24,0

0,3

13,2 13,5

8 5 8 7

10,4 11,0

10,2 11,0

0,7

28,0

26,0

0,6

14,0 14,1 14,5

8,8 9,0 9,0

10,3 11,1 11,4

10,5 10,5 11,3, 1039917

Таблица 3

Раствор

Сост ав, г/л

MgC9> NaCt рН среды м,gso+ КСФ Н 0. 87,6 204,7 . 106,6 72,60 828,5

Хлормагниевый раствор

Заказ 6811/24

Состабитель Г. Сельченкова

Редактор И. Шулла Техред H,Harb Корректор А. Ференц й

Тираж 622 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

° Ф ° 4В Ю

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4