Кислотоупорная бетонная смесь

 

КИСЛОТОУПОРНАЯ БЕТОННАЯ СМЕСЬ, включающая жидкое стекло, вулканическое водосодержащее стекло фракции 0,010 ,1 мм, кварцевый песок и щебень, отличающаяся тем, что, с целью повышения подвижности смеси и увеличения долговечности путем снижения внутренних напряжений, она содержит кварцевый щебень и дополнительно 30%-ный водный раствор нейтрализованных серосодержащих продуктов перегонки нефти при следующем соотношении компонентов, мас.%: Жидкое стекло9,5-12 Вулканическое водосодержащее стекло фракции 0,01-0,1 мм17-19 Кварцевый песок.32-35 Кварцевый щебейЪ36-38 30%-ный водный раствор нейтрализованных серосодержащих продуктов перегонки нефти0,5-1,0

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 1 4 A

3(50 С 04 В 19 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

1 . -.. + ° . ° ..-..а

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ !, „, ., ".....

К ABTOPCHOhhV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ФЮНФ > ю в °

17 19

32 — 35

36-38 (54) (57) КИСЛОТОУПОРНАЯ БЕТОННАЯ

СМЕСЬ, включающая жидкое стекло, вулканическое водосодержашее стекло фракции 0,01— (21) 3512964/29-33 (22) 04.08.82 (46) 23.03.84. Бюл. Р 11 (72) В. В. Патуроев, Н. Ф. Шестеркина, Ю. А, Супран, В. В. Ордиян, Л, А. Сухарева, Н. И. Морозова и Ю. П. Смирнова (71) Научно-исследовательский институт бетона и железобетона Госстроя СССР и Ордена Трудового Красного Знамени институт физической химии АН СССР (53) 666.972.5 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР 1(0 903338, кл. С 04 В 19/04, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР Р 882965, кл. С 04 В 19/04, 1977 (прототип). 0,1 мм, кварцевый песок и щебень, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения подвижности смеси и увеличения долговечности путем снижения внутренних напряжений, она содержит кварцевый щебень и дополнительно—

30%-ный водный раствор нейтрализованных серосодержащих продуктов перегонки нефти при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Жидкое стекло 9,5 — 12

Вулканическое водосодержащее стекло фракции 0,01 — 0,1 мм

Кварцевый песок

Кварцевый шебетп, 30%-ный водный раствор нейтрализованных серосодержащих продуктов перегонки нефти 0,5-1,0

1081146

40

Изобретение относится к составам бетонных смесей и может быть использовано для изготовления строительных конструкций и изделий, работающих в условиях воздействия кислых. агрессивных сред без дополнительной защиты. 5

Известны кислотоупорные бетонные смеси, включающие жидкое стекло, кислое вулканическое водосодержащее стекло и кварцевый песок при соотношении, мас.%: 12,5:33,5:54 (1).

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является бетонная смесь для изготовления химически стойких конструкций, включающая, мас.%; жидкое стекло 12 — 13; тонкодисперсный наполнитель— вулканическое водосодержащее стекло 33 — 34, 15 кислото-шелочестойкий заполнитель 53 — 55; кварцевый песок 24 — 25; гранитный щебень

25 — 30 (2) .

Общими недостатками материалов, полученных на основе этих композиций, являются высокие внутренние напряжения и низкая деформативность, приводящие в процессе эксплуатации к трещинообразованию, а, кроме того, высокая жесткость смеси, усложняющая технологию ее укладки.

Целью изобретения является повышение подвижности смеси и увеличение долговечности за счет снижения внутренних напряжений.

Поставленная цель достигается тем, что кислотоупорная бетонная смесь, включающая жид- 30 кое стекло, вулканическое водосодержащее стекло фракции 0,01 — 0,1 мм, кварцевый песок и щебень, содержит кварцевый щебень и дополнительно — 30%-ный водный раствор нейтрализованных серосодержащих продуктов пере-35 гонки нефти при следующем соотношении компонентов, мас,%:

Жидкое стекло 9,5 — 12

Вулканическое водосодержащее стекло 17-19

Кварцевый песок 32-35

Кварцевый щебень 36-38

30%-ный водный раствор нейтрализованных серосодержащих продуктов 45 перегонки нефти 0,5 — 1

Водный раствор нейтрализованных серосодержащих продуктов перегонки нефти получают путем обработки технического продукта по

ГОСТ 18302 — 77 — сульфированного газойлево

50 го дистиллята — водным раствором щелочи.

Технический продукт предварительно разбавляют водой в соотношении 1:2 и нейтрализуют

20%-ным раствором щелочи до рН 7.

Смесь отстаивают в течение 2 сут в делительной воронке. Верхний и нижний слои с осадком отделяют..В качестве добавки в бетонную смесь используют среднюю часть — прозрачный раствор, являющийся 30%-ным водным раствором нейтрализованных серосодержащих продуктов перегонки нефти. Этот продукт — маловязкая жидкость светло-коричневого цвета, плотность

1,1 —:I,05 г/см, .содержание сульфокислот 25—

30%, отношение содержания сульфокислот к содержанию масла не менее 10, отношение содержания сульфокислот к содержанию серной кислоты не менее 50, молекулярный вес 250 †2, рН 7.

В качестве тонкодисперсного активного наполнителя — кислого вулканического водосодержащего стекла — применяют перлит, витрофир или обсидиан в виде тонкоиэмельченной до фракции 0,01 — 0,1 мм породы.

В качестве мелкого заполнителя применяют песок кварцевый предпочтительно фракции

0,14 — 3 мм.

В качестве крупного заполнителя применяют щебень из кварца или кварцита.

Особенностью связующего — жидкого стек-ла — ячляется неравномерность данной систе мы, проявляющаяся в самопроизвольном агрегировании его макромолекул. Это является причиной формирования в процессе отверждения смеси неоднородной дефектной структуры, обуславливающей высокие внутренние напряжения. Кроме того, самопроизвольное агрегированиЕ жидкого стекла приводит к резкому r повышению его вязкости, а следовательно, снижению подвижности смеси.

Механизм действия добавки состоит в том,. что она адсорбируется на поверхности агрегатов жидкого стекла и наполнителей и таким обпазом препятствует их дальнейшему срастанию.

Это проявляется в снижении вязкости жидкого стекла и, следовательно, увеличении подвижности смеси, а также приводит к формированию однородных по структуре материалов, что приводит к более полному протеканию релаксационных процессов и формированию материалов с низкими внутренними напряжениями.

Подвижность смесей оценивают реологическими свойствами композиции.

Внутренние напряжения определяют поляризационно-оптическим методом.

Примеры составов предлагаемых кислотоупорпых смесей приведены в табл. 1 — 3, в табл. 4 приведены известные составы.

1081146

Таблица 1

Компоненты

9,5

1 1,2

1,0

0,8

0;5

18

35

38

37

Щебень кварцевый

Таблица 2

Компоненты

9,5

11,2

0,8

1,0

0,5

35

33

Щебень кварцевый.38

36

Таблица 3

Компоненты

9,5

11,2

12 0,5

0,8

1,0

18

35

32

Щебень кварцевый

38

Жидкое стекло натриевое

Водный раствор нейтрализованных серосодержаших продуктов перегонки нефти

Тонкодисперсный перлит фр. 0,01 — О, 1 мм

Песок кварцевый фр. 0,1 — 3 мм

Жидкое стекло натриевое

Водный раствор нейтрализованных серосодержащих продуктов перегонки нефти

Тонкодисперсный витрофир фр. 0,01 — 0,1 мм

Песок кварцевый фр.

0,1 — 3 мм

Жидкое стекло натриевое

Водный раствор нейтрализованных серосодержащих продуктов перегонки нефти

Тонкодисперсный обсидиан фр. 0,01 — 0,1 мм

Песок кварцевый фр. 0,1 — 3 мм

Содержание компонентов, мас.%, в составе

Содержание компонентов, мас.%, в составе

Т Т

Содержание компонентов, масЯ в составе

1081146

Таблица 4

Содержание компонентов, мас.%, в составе

Компоненты

12,5

34

33,5

30

30

Состав и сжа-, 50

0,93

145

25

0,94

143

0,94

145

48

140

0,93

142

0,93

25

0,93

49

23 !0

0,93

140

0,94

23 10

0,93

Жидкое стекло натриевое

Вулканическое водосодержащее стекло

Тонкоднсперсный перлит фр. 0,01-0,1

Тонкодисперсный обсидизн фр. 0,01-0,1 мм

Тонкодисперсный витрофир фр. 0,01-0,1 мм

Песок кварцевый фр; 0,14 — 5 мм

Щебень гранитный

Предел прочности, МПа

При растятни женин

Модуль упругосTH ô . МПа.10

1 " 1 ислотостойость в 10%-ной

НС1 (после года) 1081146

Поотюпжени табл. 5

Кислотостойкость в 10%-ной

НС1 (после

1 года) Модуль упругосВнутре нее насадка опуса, мм

При растяжении ри сжатии пряжение, кг/см

-3

isa 10

130

41 14

0.9

130

40 14

0,9

100

33 38 13

0,9

П р и м е ч а н и е., Составы 10 — 12 известные.

Приготовление смеси включает следующие операции; дозирование составляющих, перемешивание сухих компонентов смеси, перемешивание жидкого стекла с добавкой, затворение сухой смеси жидким стеклом с добавкой.

Приготовление бетонной смеси производят в стандартных бетоносмесителях принудительного действия, уплотнение — по вибрационной тех нологии, термообработку в автоклаве при 160 — 190 С и давлении 8 атм, Исследуют еле- 30 дующие свойства материалов: прочность при растяжении и сжатии, внутренние напряжения, реологические свойства смеси, кислотостойкость, водостойкость и морозостойкость.

Составитель Н. Федорова

ТехРед И.Асталош Корректор А. Зимокосов

Редактор Н. Егорова

Тираж 606 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1468/19

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

Предел прочности, МПа

Состав

Водостойкость получаемого материала, оцениваемая коэффициентом стойкости при полном погружении в воду,- в течение 1 года составляет 0,79 — 0,80 (у известного материала 0,78), морозостойкость 400 циклов замораживания — оттаивания (у известного материала

300) .

Свойства составов приведены в табл. 5, Таким образом, введение добавки—

30 o-ного водного раствора нейтрализованных серосодержащих продуктов перегонки нефти приводит к увеличению подвижности смеси и повышению долговечности за счет снижения внутренних напряжений при сохранении прочности и кислотостойкости.