Защитная композиция и способ ее получения
Изобретение относится к технологии строительства защитных гидротехнических сооружений (пруды-отстойники, - испарители, - шламонакопители и др.) и может быть использовано при устройстве противофильтрационных экранов для предотвращения проникновения вредных химических компонентов промышленных и сельскохозяйственных стоков в подземные и открытые водоемы или для понижения фильтрации в магистральных и оросительных каналах. Цель изобретения - повышение противофильтрационных свойств и стойкости композиции к воздействию водных растворов электролитов при знакопеременных температурах. Защитная композиция содержит, мас.%: глинистый грунт 30,0-45,0 цемент 4,0-8,0 силикат щелочного металла (в пересчете на сухое вещество) 2,0-4,0 гидролизованный полиакрилонитрил (в пересчете на сухое вещество) 3,0-6,0 двузамещенный фосфат аммония 2,0-3,6 вода остальное. Получение защитной композиции включает предварительное приготовление смеси гидролизованного полиакрилонитрила с двузамещенным фосфатом аммония путем перемешивания их в течение 40-80 мин и дисперсии глинистого грунта с цементом в водном растворе силиката щелочного металла при перемешивании их в течение 70-110 мин с последующим смешением их и дополнительным перемешиванием в течение 60-130 мин. 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ .
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
{19) (11}
ГОСУДАРСТВЕННЬ1Й КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4455004/23 — 15 . (2Z) 05.07,88
i(46) 15.06.90. Бюл. М 22 (71) Институт коллоидной химии и химии воды им. А.В.Думанского (72) В.А.Яременко, В.Ю,Третинник, Т.В.Словиковский, В.И.Лирник, В.В.Пархоменко, M.Í.Ëèâëèö и П.Е.Кравец (53) 628.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
h> 1286677, кл. Е 02 Э 3/12, 1985.
f(54) ЗАЩИТНАЯ КОМПОЗИЦИЯ И СПОСОБ ЕЕ ,ПОЛУЧЕНИЯ (5?) Изобретение относится к технологии строительства защитных гидротехнических сооружений (пруды-отстойники-, испарители-, шламонакопители и др.) и может быть использовано при устройстве противофильтрационных экранов для предотвращения проникновения вредных химических компонентов промышленных и сельскохозяйственных стоков в подземные и открытые водоемы или для понижения фильтрации в маИзобретение относится к технологии строительства защитных гидротехнических сооружений (пруды-отстойники, -испарители, -шламонакопители и др.) и может быть использовано при устройстве противофильтрационных экранов для предотвращения проникновения вредных химических компонентов ,промышленных и сельскохозяйственных стоков s подземные и открытые водоемы или для понижения фильтрации в магистральных и оросительных к=чалах. (g))g E 02 В 3/16, С 09 К 17/00, Е 02 D 3/12 гистральных и оросительных каналах.
Цель изобретения- повышение противофильтрационных свойств и стойкости композиции к воздействию водных растворов электролитов при знакопеременных температурах. Защитная композиция содержит, мас.%: глинистый грунт 30,0-45,0, цемент 4,0-8,0, силихат щелочного металла (в пересчете на сухое вещество) 2,0-4,0; гкдролиэованный голиакрилонитрил (B пересчете на сухое вещество) 3,0-6,0Ä цвуза.мещенный фосфат аммония 2,0-3,6; вода остальное. Получение защитной композиции включает предварительное приготовление смеси гидролизованного О полиакрилонитрила с двуэ амещенным @ фосфатом аммония путем перемешивания их в течение 40-80 мин и дисперсии глинистого грунта с цементом в С:: водном растворе силиката щелочного металла при не их в течение
70-110 мин с последующим смешением их и дополнительным перемешиванием в течение 60-130 мин, 2 табл.
Цель изобретения — повышение протифильтрсционных свойств и стойкости композиции к воздействию водных растворов электролитов при знакопеременных температурах.
Пример. Для получения защитной композиции используют следующие компоненты: глинистый грунт, представленный в основном супесью (до
75,0X) с содержанием глинистой фракции от 3,0 до 12,0Е и частично суглинком (до 20,0Х) при наличии глинистой
)5 "в1 в
3 фракции в пределах от 15,0 до 27,0Х цемент марки 11-400; силикат щелочно- го металла (жидкое стекло, калиевое или натриевое), гидролизованный полиакрилонитрил (гипан); двузамещенный фосфат аммония.
Защитную композицию получают следующим образом.
К 16,7 г гидролизованного полиак- 1р рилонитрила (3,0 г гипана в пересчете на сухое вещество) добавляют 2,0 r двузамещенного фосфата аммония и перемешивают смесь в течение 60 мин.
Параллельно готовят дисперсию глинисто15 го грунта с цементом в силикате щелочного металла, для чего 30,0 r глинистого грунта перемешивают с 4,0 r цемента, затем в полученную смесь добавляют 43„7 r воды и 5,0 r силиката >О щелочного металла с модулем 3,0 и содержанием силиката щелочного металла 40Х и перемешивают в течение
90 мин. Далее к смеси гипана с двузамещенным фосфатом аммония добавляют 25 дисперсию глинистого грунта с цементом, полученную в водном растворе силиката щелочного металла, перемешивают образующуюся смесь в течение
95 мин и получают защитную компози- 3р цию в
Эксплуатационные характеристики предлагаемой и известной композиций определяли путем измерения в течение
1-7 мес величины коэффициента фильт35 рации водных растворов различной природы электролитов и их смесей (К», см/с) через экраны из этих композиG,HH
Химическую стойкость состава композиций определяли по изменению коэф- фициента стойкости (КС):
КС» — отношение прочности образцов после 6 мес хранения в растворах электролитов к величине прочности таких же образцов „ но хранившихся в дистиллированной воде;
КС вЂ” отношение прочности образцов после 6. мес хранения в растворах электролитов к величине прочности образцов в момент их помещения в такой раствор.
Устойчивость композиции к циклическим действиям положительных и отрицательных температур в растворах 55 солей определяли по изменению коэффициента морозостойкости (КМ);
KM — отношение прочности образIloB композиций после 10 циклов замораживания-размораживания (1 цикл — замораживание в течение 10 ч -15,0 С
»» в растворах соответствующих солей и последующее размораживание при
25,0 С в течение 6,0 ч) к величине прочности таких же образцов, но хранившихся в дистиллированной воде при
25,0 С.
Совокупность данных параметров (К, КС», KN »0) характеризует коагуляционно-коррозионную устойчивость защитной композиции во времени.
Результаты испытаний представлены в табл. 1-2.
Формула изобретения
2 — 4
1. Защитная композиция, содержащая глинистый грунт, силикат щелочного металла, водорастворимый полимер, отвердитель и воду, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения противофильтрационных свойств
,и стойкости композиции к воздействию водных растворов электролитов при знакопеременных температурах, в качестве водорастворимого полимера она содержчт гидролизованный полиакрилонитрил, а в качестве отвердителя двузамещенный фосфат аммония и цемент при следующем соотношении компонентов, мас,ь:
Глинистый грунт 30-45
Цемент 4-8
Силикат щелочного металла (в пересчете на сухое вещество)
Гидролизованный полиакрилонитрил (в пересчете на сухое вещество) 3-6
Двузамещенный фосфат аммония 2,0-3,6
Вода Ос.тальное
2, Способ получения защитной композиции, включающий смешение компонентов, отличающийся тем, что предварительно готовят смесь гидролизованного полиакрилонитрила с двузамещенным фосфатом аммония путем перемешивания в течение 4080 мин и дисперсию глинистого грунта с цементом в водном растворе силиката щелочного металла при перемешивании в течении 70-110 мин, а после их смешения композицию дополнительно перемешивают в течение 60-130 мин.
Таблица I
1571 128 (I
Состав предлагаемой композиции, мас. X
Коэффициент фильтрации, б
Е 1О, см/с, через t>ìåñ
К 1о
КС, Двуза- ° мещенный фосфат аммония
Гипан
Глинис Цемент тый
Жидкое стекло
Вода грунт
7,2
7,0
7,0
8,5
14,0
32,0
8,3
12,0
25,0
I8,0
8>2
29,0
7,0
15,0
ЭО,О 4,0 2,0 3,0
45,0 8,0 4,0 6,0
25,0 4,0 2,0 3,0
50,0 8,0 4,0 6,0
30 0 2,0 2,0 3,0
45 О 10>0 .. 4,0 6,0
30 0 4,0 1,0 3,0
45,0 8,0 5,0 6,0
300 40 20 20
45,0 8,0 4,0 7,0
ЭО,О 4>0 2,0 3,0
45,0 8,0 ° 4,0 6,0
Известная композиция
2,0
3,6
2,8
2,0
3,6
2,0
3,6
2,0
3,6
2,0
3,6
1,0
4,6 59,0
33,4
46, 2.
54,0
28>4
6l,0
31,4
60,0
32,4
60 0
32,4
60,0
32,4
6,5
6,3
6,3
10,0
44,0
78,0
8,3
27,0
41,0
37,0
8,0
42,0
6,5
34,0
П р и м е ч а и и е: Исследования проводили в
М8$04 (1О мас,Х), СаС1 (10 мас.Х) е Состав, мас.X песок 51,0; глина 16,0; жидкое агент 0,001; фтористый кальций 0,35; 31,75, солей: NaC1 (15 мас.ь), присутствии стекло 0,9; коллагено-танидный ре-обработки смеси композиции в зависимости от
Технологические сворствв зашитнор
Время обработки смеси мин кс, Состав предлагаемой композиции, мас.X коэффициент фильтрации, Y„ см/с ° 10, через t,ìåñ
Двузамещеннь>й фосс>ат аммония
Вода
Гнпаи
Силнкат щелочного
Глинис (емент тый
Фк Фв к с t
3 5 грунт металла
7,г
7,0
7,С
28;0 гз,о
25,0
7,о
6,5
6,5
7,г
6,5
6,5
27,0
25,0
20,0
9,2
9,4
9,4
7,2
7,0
7,0 !
4,З э,е
14,0
7,2
7,!
7,1
6,5
6,0
6,0
7,0
6,5
6,5
2;0
З,о
4,0
2,0
3,0
4,0
4,0
2,0
З,о
4,0
2,0
З,о
4,0 г,о
Э,о
4,0
Ьо
Зо
З0 !
lOO
60 60
40.
S0
80 . 80
l3O
1Зо !
Зо
90 95
90 95
90 95 90 40
90 40
90 40
90 150
90 150
90 150
Зо,о
37,5
45,0
30,0
37,5
45,0
Зо,о
37,5
45,0
Зо,о
37,О
45,0
Зо,о
37,5
45,0
37,5
45,0
Зо,о
37,5
45,0
30,0
37,5
45,0
Зо,о
37,5
45,0
30,0
37,5
45 0
З0,0
37,5
45,0
4>0
6,0
Е,о
4,0
6,0
8,0
4,0
6,0
В,о
4,0
6,0
Ь,о
4,0
6,0
В,о
2,0
6,0
Е,о
4,0
6,0
8,0
4,0
6,0
Е,о
4,0 о,0.
Е,о
4,0
6,0
Е,о
4,0
6,0
Е>0
2,0
З,о
4>0
2,0
-.,0
4,0
2,0
Э,0
4,0
3>0
Э 0
4,0 г,о
З,о
4,0
2,0
",0
3,0
4,5
6,0
З,о
4,5
6,0
З,о
4,5
6,0
З,о
4,5
6,0
З,о
4,5
6,0
З,о
4,5
6,0
3,0
4,5
6,0
З,о
4,5
6,0
Э,о
4,5
6,0
З,о
4,5
6,0 .
3,0
4,5
6,0
2,0 г,е
3,6 г,о
2,8
3,6 э,о
2,8
3,6
З,о
2,8
3,6
3,0
2,6
3>6 г,о
2,Å
3,6 г,о
2,8
3,.6
2, 0
2, Е
3, 6 г, 0 г, е
3, 6
2, 0
2,8
3,6
2,0 г,s
3;6
8,1
7,7
7,7
8,6
8,6
18,0
7,6
8,0
6„0
12,0
6,5
15,0
6>8
6,8
59,0
46,2
33,4
59,0
46,2
ЭЗ,4
59,0
46,2
ЗЭ,4
59,0
46,2
33,4
59,0
46,2
ЗЗ,4
59,0
46,2
ЗЗ,4
59,0
46,2
33,4
59,0
46,2
33,4
59,0
46,2
33 ° 4 .59, О 46,2
ЗЗ,4
59,0
46,2
33,4
8,1
7,7
7,7
l2 0 !
0,0 г,о
8,0
7,5
7,5 е,!
7,5
7,5
16,0 !
4,0
I5,0
10,2
9,5
9,5 в,!
7,5
7,5
12,4
11,5
ll 7
7,9
7,4
7,5
7,8
7,0
7,0
В,о
7,5
7,5
6,5
6,3
6,3
38,0
35,0
37,Î
6,5
6,3
6,3
6,5
6,3
6,3
Зь,о
47,0
41,0
8,5
8,3 е,з
6,5
6,3
6,3
25,7
29,1 . 28,4
6,4
6, 1
6,1
6,!
6,2 б,!
6,5
6,3
6,3
6,0
5,8
5,8
12,5
81,0
134,0
10,0
54,0
69,0
56,0
7,2
9 4
6,5
77,0
6,0
5,8
5,8
54,0
58,0
58,0
6,2
5,7
5,8
6,0
s,å
5,8
53,0
6I,0
55,0
7,0
7,В
7,8
6,0
5,8
5,8
38, 3
44,7
42,0
6,!
5,7
5,7
6,0
5,5
5,5
6,2
5,7
5,8
0,90
0,92
0,91
0,50
0,62
0,73
0,61
0,75
0,54
0,48
0,47
0,52
0,66
0,54
0,90
0,92
0,91
0,75
О,70
0,73
0,90
0,92
0,9!
0,90
0,92
0,91
0,ÜÇ
0,57
0,57
0,7
0,74
0,75
0,90
0,92
0,91
0,50
0,57
0,55
0,90
0,91
0,92 о,е0,85
0>85
0,90
0,92
0,91
0,91
0,92
0,92
0,43
0>60
0,65
0,64
0,47
0,48
0>64
0,4Э
0,71
0,61
0,91
0,92
0,92
0,68
0,63
0,63
0,91
0,92
0,92
0,91
0,92
0,53
0,58
0,53
0,7
0,69
0,69
0,91
0,92
0,82
0,47
0,48
0>48
0,91
0,92
0,92
О,SS
0,86
0,66
0,9!
0,92
0, г
15711 28. Продолжение табл. 2
Технологические свойства эвщнтнор.компоэнции в эввисимостн от времени обработки смеси
Состав предлагаемой компоэиции, мас.Х
Коэффициент фильтрации, . KC<
К>> см/с ° 10в, череэ t>мес
Время обработки смеси, мин
Вода
Гнпаи
Снлнкат щелочного металла емент
1 а«о z. y
5 7 г 6,0
3,0
4,5
6,0
3i0
4,5
6,0
60 .
70 °
I lO
110
90 60
90 60
90 60
90 130
90 130
90 130
П р и м е ч а н и е. Исследования проводили в присутствии солей: ИаС1 (15 мас.Х), М880< (10 мас,l)>
C<>C1 (lO л<ас.X).
Время перемешнввния гииана с. двуэамещенным фосфатом аммояия.
Фе
Время получения дисперсии глинистого грунта с цементом в силнкате щелочного металла, <<« %
Время эакл«<читального переме<яивания.
Составитель В.Власов
Редактор Л.Веселовская Техред М.Моргентал
Закаэ 1490 Тираж 556 Подписное
ВНИИПИ Гос а ст уд р венного комитета по иэобретениям и открь)тиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб>э д. 4/5
Проиэводственно-иэдательский комбинат "Патент" г У
r. жгород, ул. Гагарина, 101
30>0
37>5
45,0
30iO
37 5
45,0
30,0
37,5
45,0
30,0
37,5
45,0
4,0
6,0
S>0
4,0
6,0
6,0
4,0
6,0
8,0
4,0
6,0
8iO
2,0
3iO
4,0
2,0
3,0
4,0.
2,0
3;0
4,0
2,0
3,0
4,0
Двуэамещенный фосфат аммония
2 0 .2,8
3,6
2,0
2,8
3 6
2,0
2,8
3,6
2i0
2,8
3,6
59>0
46,2
33,4
59, О
46,2
33,4
59,0
46,2
33,4
59,0
46,2
33,4
7,0 6, 9
6,7 6,1
6>8 6,1
8 0 7,0
7,4 6,3
7,4 6,3
8,2 7,6
7,9 7,5
7,9 7,3
7,9 7>2
7>4 7,1
7,5 7,,1
6,0 5 8
5,9 5,Ь
5,9 5,6
6, I 5;8
6,0 5,7
6,0 5 7
6,7 6,3
6,4 6,1
6,5 6,0
6,4 6,1
6,1 5>7
6,1 5,7
0,87
0>85
0;ВЭ
0,87
0,88
0,89
0,87
0,68
0,89
0,90
0>91
0 9I
0>85
0,88
0 85
0,88
0,87
0,90
0,89
0,90
0,90
0,91
0,92
0,92
