Вяжущее

 

Изобретение относится к составам вяжущего и может быть использовано в строительстве для изготовления изделий и конструкций из жаростойких бетонов. Техническим результатом является улучшение деформативных характеристик (снижение деформаций усадки) вяжущего при одновременном упрощении процесса его получения и снижении стоимости. В вяжущем, включающем алюмосиликатный компонент и щелочной компонент – жидкое стекло, в качестве алюмосиликатного компонента используют золу-унос первого поля, полученную от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г. Братска Иркутской области, а в качестве жидкого стекла используют углеродсодержащее жидкое стекло, изготовленное из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода - микрокремнезема и содержащее до 6 - 7 мас.% высокодисперсных углеродистых примесей – графит - С и карборунд – SiC с силикатным модулем n = 1 - 3 и плотностью ρ = 1,25 - 1,35 г/см³ при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанное углеродсодержащее жидкое стекло 36,8 - 44,4, указанная зола-унос первого поля 55,6 - 63,2. 2 табл.

Изобретение относится к составам вяжущего и может быть использовано в строительстве для изготовления изделий и конструкций из жаростойких бетонов.

Известны жаростойкие и огнеупорные бетоны на основе портландцемента, цемента [Волженский А.В. Минеральные вяжущие вещества: Учеб. для вузов, 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1986, с.329-332].

Недостатками этих бетонов являются значительные усадочные деформации, многокомпонентность, а следовательно, значительная стоимость таких бетонов.

Наиболее близким к изобретению являются бетоны на вяжущих, включающих гранулированный шлак, соединение щелочного металла и корректирующие добавки [В.Д.Глуховский, П.В.Кривенко, Г.В.Румына, В.Л.Герасимчук. “Производство бетонов и конструкций на основе шлакощелочных вяжущих”. К., Будiвельник, 1988, с.14-18].

Недостатками данного вяжущего также являются многокомпонентность состава, ограниченность распространения по регионам гранулированных металлургических шлаков, необходимость их помола, а главное - сравнительно высокие деформации вяжущего при одновременных сложности технологического процесса получения вяжущего и его высокой стоимости.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение качества вяжущего.

Технический результат - улучшение деформативных характеристик (снижение деформаций усадки) вяжущего при одновременном упрощении процесса его получения и снижении стоимости.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в вяжущем, включающем алюмосиликатный компонент и щелочной компонент - жидкое стекло, в качестве алюмосиликатного компонента используют золу-унос первого поля, полученную от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г. Братска Иркутской области, а в качестве жидкого стекла используют углеродсодержащее жидкое стекло, изготовленное из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода - микрокремнезема и содержащее до 6-7 мас.% высокодисперсных углеродистых примесей - графит - С и карборунд - SiC, с силикатным модулем n=1-3 и плотностью ρ=1,25-1,35 г/см³, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

указанное углеродсодержащее жидкое стекло 36,8-44,4

указанная зола-унос первого поля 55,6-63,2

Химический состав золы-унос первого поля представлен в табл. 1.

Вяжущее для испытаний готовилось следующим образом. Зола-унос первого поля перемешивалась с кварцевым песком в соотношении З:П=1:3 и затворялась углеродсодержащим жидким стеклом из микрокремнезема с силикатным модулем n=2 и плотностью ρ=1,25 г/см³. Смесь перемешивалась в бетоносмесителе принудительного действия в течение 2-3 минут. Формование образцов - балочек размером 4×4×16 см производилось на лабораторной виброплощадке. Образцы твердели в камере ТВО при температуре 90-95°С по режиму 2+2+2+2 ч. После пропаривания распалубленные образцы высушивались в сушильном шкафу при Т=105-110°С. Высушенные до постоянной массы образцы помещались в муфельную печь, где в течение 4 часов подвергались воздействию Т=1000°С. Деформации усадки обожженных образцов устанавливались с помощью индикатора часового типа. Аналогично приготовлены и испытаны вяжущие еще двух составов. Результаты представлены в табл. 2.

Анализ полученных данных показывает, что деформации усадки предлагаемого вяжущего весьма незначительны: 0,20-0,71%. При этом предлагаемое вяжущее состоит всего из двух компонентов в отличие от многокомпонентного аналога, в составе которого используются корректирующие добавки. Основной компонент предлагаемого вяжущего (зола-унос) имеет повсеместное распространение (по прототипу гранулированные шлаки имеются не во всех регионах). Технологический процесс получения предлагаемого вяжущего значительно проще, так как зола-унос в отличие от шлаков не требует помола. Предлагаемое вяжущее дешевле известного, так как в технологическом процессе его получения отсутствует весьма энергоемкая операция помола, а компоненты предлагаемого вяжущего либо являются отходами промышленности (зола-унос), либо получены на основе отходов (жидкое стекло из микрокремнезема). Таким образом, предлагаемое вяжущее позволяет решать не только технические задачи (создание вяжущего для жаростойких бетонов с минимальными деформациями усадки), но и экономические (снижение стоимости вяжущего) и экологические (широкое вовлечение в производство отходов промышленности).

Формула изобретения

Вяжущее, включающее алюмосиликатный компонент и щелочной компонент - жидкое стекло, отличающееся тем, что в качестве алюмосиликатного компонента используют золу-унос первого поля, полученную от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г. Братска Иркутской области, а в качестве жидкого стекла используют углеродсодержащее жидкое стекло, изготовленное из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода - микрокремнезема и содержащее до 6-7 мас.% высокодисперсных углеродистых примесей - графит - С и карборунд - SiC, с силикатным модулем n = 1-3 и плотностью ρ = 1,25-1,35 г/см³, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Указанное углеродсодержащее жидкое стекло 36,8-44,4

Указанная зола-унос первого поля 55,6-63,2