Вяжущее

 

Изобретение относится к области производства стройматериалов и может быть использовано для получения быстротвердеющих высокопрочных материалов и изделий , огнеупорных растворов, бетонов, температуростойких покрытий и клеев. Вяжущее содержит, мас.%: электрокорунд 61,1-73,8; сталеплавильный шлак 3,1-11,6 фосфатное связующее - остальное. Технология получения вяжущего заключается в измельчении компонентов наполнителя до тонкодисперсного состояния, в воде порошка в фосфатное связующее при интенсивном перемешивании смеси, формование образцов на основе приготовленной массы. Прочность при сжатии после термообработки при температуре 1000°С 930-1018 МПа, при температуре 1300°С 1700-2153 МПа/ 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s С 04 В 12/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

3,1-11,6

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4881875/33 (22) 14.11.90 (46) 30.03.93, Бюл. М 12 (71) Институт химии силикатов им. И.В.Гребенщикова АН СССР и Институт металлургии им. А. А. Байкова (72) О.В.Шидловская, П.Ф.Румянцев, Е.Л.Кривовязов и Н.П.Лякишев (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1293154, кл. С 04 В 28/34, 1987.

Авторское свидетельство СССР

N 1260356, кл. С 04 В 28/34, 1985. (54) ВЯЖУЩЕЕ (57) Изобретение относится к области производства стройматериалов и может быть использовано для получения быстротвердеИзобретение относится к области производства стройматериалов и может быть использовано для получения быстротвердеющих высокопрочных материалов и изделий; огнеупорных растворов и бетонов; температуростойких покрытий и клеев для керамики и огнеупоров; для изготовления жаростойких композиционных материалов.

Целью изобретения является повышение прочности вяжущего при температуре термообработки в интервале 1000 и 1300 С, и обеспечение твердения его в естественных условиях.

Поставленная цель достигается тем, что вяжущее содержит, мас.%:

Электрокорунд 61,1-73,8

Сталеплавильный шлак

Фосфатное связующее Остальное

„„Я „„1805112 А1 ющих высокопрочных материалов и изделий, огнеупорных растворов, бетонов, тем. пературостойких покрытий и клеев.

Вяжущее содержит, мас,g: электрокорунд

61,1 — 73,8; сталеплавильный шлак 3,1 — 11,6, фосфатное связующее — остальное. Технология получения вяжущего заключается в измельчении компонентов наполнителя до тонкодисперсного состояния, в воде порошка в фосфатное связующее при интенсивном перемешивании смеси, формование образцов на основе приготовленной массы, Прочность при сжатии после термообработки при температуре 1000 С 930 — 1018 МПа, при температуре 1300 С 1700 — 2153 МПа..

1 табл.

В качестве кальцийсодержащей добавки было опробовано множество шлаков черной металлургии, в частности, стале- IQO плавильных, эффект от введения которых: () в диапазоне 3,1 — 11,6 мас.% оказался рав- (Л нозначным. в

Химический состав шлаков изменялся в широких пределах, и в общем виде может быть представлен следующим образом, мас.%:

СаО 36,38 — 57,69 . ()О»

Si02 3,61 — 23,56 аааиаЪ

FeO 2,18-35,10

РеОз 3,30-22„41

А1гОз 1,28-10,08

МпО 2,55 — 13.84

Mg0 0,73-4,36

Рг05 2,72-11,11

При введении шлака менее 3.1 мас.g растягиваются сроки схватывания вяжуще1805112 го, масса нуждается в термообработке. Увеличение количества шлака (> 3,1 мас;%) обеспечивает формирование прочной структуры в раннем возрасте. Повышение содержания шлака (> 11,6 мас. ) нежелательно; живучесть массы сокращаетея, ухудшаются ее формовочные свойства и, как следствие, «технологичность смеси. Введение шлаков,бее 11,6 мас.$J в составы, подвергнутые термообработке, сопровождается,постепенным уменьшением механических характеристик; снижаетсл огнеупорность имеет место. изменение линейных размеров (усадка). Кроме того, повышение содержания шлака не дает положйтельного эффекта по прочности по сравнению с уже достигнутым.

2. Электрокорунд

Содержание электрокорунда s шихте в пределах 61,1-73;8 мас. является оптимальным. Укаэанные предельные концентрации позволяют получить прочную устойчивую структуру иэделия, сохраняющуюся при действии высоких температур.

Увеличение количества электрокорунда (> 73,8 мас. ) не обеспечивает получение необходимых для распалубки прочностных характеристик вследствие недостатка вяжущей составляющей. Пониженное введение (< 61,1 мас. ) его вызывает ухудшение механических показателей цементов.

3; Фосфатное связующее

Количество связки зависит. от требуемой консистенции массы при следующем ее применении. В частности, при использовании ее для штучных изделий формирование камня осуществляется на основе теста нормальной густоты методом пластичного формования. При этом количество связующего определяется объемом изделия, а, значит, и количеством, гранулометрией дисперсного наполнителя.

Изменение количественного диапазона ввода фосфатного связующего в сторону уменьшения (< 23,1 мас.$) или увеличения (> 27,3 мас. ) приводит к неполному связыванию его при твердении в одном случае, и к нарушению структурообразования массы с образованием жесткой смеси - в другом, В обоих вариантах условия для получения качественного иэделия отсутствуют.

Технология получения предлагаемого вяжущего заключается в измельчении компонентов наполнителя до тонкодисперсного состояния, вводе порошка в фосфатное связующее при интенсивном перемешивании смеси, формовании образцов на основе приготовленной массы для испытания физико-механических показателей после высокотемпературного нагрева при 900, 1000, 1100, 1200, 1300 С. Возможно использование вяжущего сразу после формования в

10 естественных условиях.

В таблице приведены составы предлагаемого и известного вяжущих, а также их физико-механические свойства, причем со- ставы 1, 5, 6, 10 имеют запредельные зна15 чения, Иэ таблицы следует, что термообработка вяжущего обеспечивает существенное повышение механической прочности. Ее величина значительно превосходит прочность

20 прототипа. Высоких значений прочностных показателей заявляемый состав достигает при более низких температурах термообработки: 900 — 1300 С.

Использование заявляемого изобретения позволяет: расширить сырьевую базу производства жаростойких строительных материалов за счет применения промышленных отходов, в частности, шлаков черной металлургии; получить изделия, обладающие достаточной распалубочной прочностью, формирующейся в естественных условиях; повысить прочность изделий при пони35 женных температурах термообработки.

Формула изобретения

Вяжущее, включающее фосфатное связующее, глиноземсодержащий компонент и кальцийсодержащую добавку, о т л и ч а ю40 щ е е с я тем, что, с целью повышения прочности при температуре термообработки

1000 и 1300 С и обеспечения его твердения в естественных условиях, оно содержит в качестве глиноземсодержащего компонен45 та злектрокорунд, а в качестве кальцийсодержащей добавки — сталеплавильный шлак . черной металлургии при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Электрокорунд 61.1-73,8

Сталеплавильный шлак 3,1 — 11,6

Фосфатное связующее Остальное

1805112

Сее t

I I

1 ! 1

1 1

1- ° О

8i о

I а

lO

1 б I

t а !

Э

I 1

O1.О ! .1 О I

Д,! (ч

OiI

C:(1 е °

1

) Е

„! о I

"! о I

I

1 е» )

>(t (1 I

1 е

5., Х>3

a с!

1 > Я!

О а с»

I

I !

1

)

t

1

f

1

1 о о о о о в

4 3 ! 1

Ф

fO (и

О! .1(1

I !

)а (t ! )Э

>z (((X

ZXО(-(„ аЯт

1 Э Э 1 С,.! (; CC (1 X (g

° 1 Ф О Х О 1

a3I hc a!5 c (1 (! г — — е, . Я

-1 Q >O X I

Ф X

О, „Я йЭ Э(Э

Z Ct>X Х IÄ

С О О (С >

8 (1 !

1 о I (e

zXt x. ((f I «Я 1

)3 !!

:!—

О, сэ

I & 1 х ! cC 1

I

1

1

1 о а о о сч м м в

В ° CO ep е CV е» е» о а о о а о в

° Сч е»

Ch М Л о а в .а. л,а

СЧ е-,о (1

О е о е- СЧ х

О э (и

3и

Х к м сч х а в

Ф О О х о е аА Ф х у

О С>1 аэ м од е» е»

3Ф и

В

Ж an+

В л Ф.Э а

an o (л сфЯ! с» î an сч л о в л о л о. an а а

Х -б М М О1 к !. о л an

X СЧ е» е

Ф и х

У а

X cn е

И.

CL а о

МвЗ о а о а л л е «ф Сч

an a а е» м .сч

О1 сО О\ е» е)

° в

Ф м а

Ю е» .>ф

3- еи

Ф и (((Ф

i"

Э

Ф

С! а

o an о о л со л

О1 сп л ър а О м л. в со

СЧ

1- ео а

Э В В

«К

Cl

Ф

Ф

В (A

Э о в л

Iо а ь о

Э Л (((Ч

Х С0 Л Р Р

o о о а

Л О и

I t

М

>z g

2 tЧЭ Ф

Ф а а а е» СЧ м ° сс

Ое о а

О л х

o - л а а а м an

СЧ СЧ СЧ о л м о. а а а a * м м an

nl cat (ч сч м о л м о а а а а а (>1 М (A Л сч сч сч сч м о а м о л м а а а а м м а

СЧ СЧ СЧ Сч а о л в е е ° ° ер 3 ер

Ф а а е» ф. а а е» СЧ а еь е»

М л - - м л

ОΠ —.a0 О В О1 - р О а а а а а а a a а .а

М О - ер Л Cn ео - О 1 ° л о о an л л ч) о а 1 сч м а а (в в

o0 о а ао(00 Ф В) а е» Л)

I

1

1

I о c>0 о л

О В Со

iо в л сп

1 !

I 1

I

I в о ее ) ! ! в со ав о !. — м О!

° В О1 1 со(1

1

I

М е» Се! л -- 3 )бъ в в ср 1

I !

1

I

1 О

-О

° е а ° СЧ. О(М Л ° ° ° М) !

X

О ч> |

«С> 1 о аа) ео а ц1

1 .I

1

cn o а а

Л е

СЧ М I

1

1

1

I ant сЧ I

I

I с

I

I. в о (ч

1 в Ф о c(0 сп а a a м о - чэ.ю м о (. о со а л л р