Силикатная смесь
Владельцы патента RU 2285681:
Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва (RU)
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при изготовлении биостойких строительных материалов и изделий, например мастик, замазок, растворов, изделий ячеистой структуры. Технический результат заключается в повышении биологической стойкости композиций при сохранении достаточной прочности. Силикатная смесь, включающая жидкое стекло, модифицирующую добавку и кварцевый песок, в качестве модифицирующей добавки содержит поташ и кремнефтористый натрий при следующем соотношении компонентов, мас.%: жидкое стекло 36,4-36,6, кремнефтористый натрий 7,25-7,3, поташ 1,2-1,85, кварцевый песок 54,5-54,9. 3 табл.
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при изготовлении биостойких строительных материалов и изделий, например мастик, замазок, растворов, изделий ячеистой структуры.
Известна силикатная смесь (см., например, «Рекомендации по изготовлению и проектированию бетонных и армированных конструкций из кислотостойкого бетона». М., НИИЖБ Госстроя СССР, 1985, С.14), включающая жидкое стекло, кремнефтористый натрий, перлит молотый и кварцевый песок.
Данная силикатная смесь имеет высокие показатели плотности и кислотостойкости, однако характеризуется низкими фунгицидными свойствами.
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является силикатная композиция (см., например, SU №823341, МПК3 С 04 В 19/02, опубл. 23.04.81), состоящая из жидкого стекла, кремнефтористого натрия, кварцевого песка и асбеста.
Данная сырьевая смесь пригодна для изготовления теплоизоляционных покрытий, но обладает недостаточно высокими показателями биостойкости.
Технический результат заключается в повышении биологической стойкости композиций при сохранении достаточной прочности.
Сущность изобретения заключается в том, что силикатная смесь, включающая жидкое стекло, кремнефтористый натрий, модифицирующую добавку и кварцевый песок, в качестве модифицирующей добавки содержит поташ при следующем соотношении компонентов смеси, мас.%: жидкое стекло - 36,4-36,6; кремнефтористый натрий - 7,25-7,3; поташ - 1,2-1,85; кварцевый песок - 54,5-54,9.
Пример приготовления силикатной смеси. Производят весовую дозировку компонентов, образующих силикатную смесь. Затем в чистый смеситель наливают отмеренное количество жидкого стекла. В другом смесителе перемешивают кремнефтористый натрий и поташ. Далее получившуюся смесь добавляют в жидкое стекло и тщательно перемешивают. Затем в работающий смеситель добавляют кварцевый песок и готовят смесь до получения однородной массы по цвету. Приготовленную смесь укладывают в специальные стальные формы. Уплотняют смесь на виброустановках. Через сутки готовые образцы извлекают из форм и содержат при нормальном атмосферном давлении в течение 28 суток до достижения ими необходимой прочности.
В качестве вяжущего для заявляемой силикатной смеси используют натриевое жидкое стекло с силикатным модулем М 2,88, плотностью ρ=1,42 г/см3. Химический состав, %: SiO2-31,1; Na2O-11,4; Н2O-57,0; ППП - 0,5.
Отвердителем данной смеси является кремнефтористый натрий, количество которого принимается больше, чем требуется по реакции для достаточного отверждения жидкого стекла.
В качестве модифицирующей добавки применяют поташ - карбонат калия состава К2СО3.
Мелким заполнителем служит кварцевый песок с Мк=0,31. Химический состав, %: SiO2-91,93; Al2О3-5,36; Fe2O3-0,56; CaO-0,04; MgO-0,9; SO3-0,2; ППП-1,01.
При исследовании предложенной силикатной смеси испытания проводились на образцах 1×1×3 см составов, приведенных в табл. 1. Результаты испытаний приведены в табл. 2. Испытания на биостойкость проводили в соответствии с ГОСТ 9.049-91 по методам 1 и 3. В качестве тест-организмов использовали следующие виды микромицетов: Aspergillus oryzae (Ahlburg) Cohn; Aspergillus niger vgn Tieghem; Aspergillus terreus Thorn; Chaetorniurn globosum Kunze; Paecilomyces varioti Bairner; Penicillium cyclopium Westling; Penicillium funiculosum Thorn; Penicillium chrysogenum Thorn; Trichoderma viride. Полученные результаты представлены в табл.3
| Таблица 1 | |||||||
| Составляющие | Содержание составляющих в составах, мас.%. | Прототип | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||
| Жидкое стекло | 36,8 | 36,6 | 36,5 | 36,4 | 36,3 | 36,0 | 26-29 |
| Кремнефтористый натрий | 7,4 | 7,3 | 7,3 | 7,25 | 7,2 | 7,2 | - |
| Кварцевый песок | 55,2 | 54,9 | 54,7 | 54,5 | 54,3 | 54,2 | 27-35 |
| Поташ | 0,6 | 1,2 | 1,5 | 1,85 | 2,2 | 2,6 | - |
| Асбест | - | - | - | - | - | - | 36-39 |
| Таблица 2 | |||||||
| Показатели | Состав | Прототип | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||
| Предел прочности на растяжение при трехточечном изгибе, МПа | 1,3 | 1,4 | 1,75 | 2,1 | 2,2 | 2,3 | 1,9 |
| Предел прочности при одноосном сжатии, МПа | 9,5 | 10,0 | 11,9 | 15,9 | 15,9 | 16,0 | 15,1 |
| Таблица 3 | |||||||
| Состав | Оценка роста грибов, баллы | Характеристика по ГОСТу | |||||
| метод 1 | метод 3 | ||||||
| 1 | 0 | 0 | Фунгициден | ||||
| 2 | 0 | 1 | Фунгициден | ||||
| 3 | 0 | 1 | Фунгициден | ||||
| 4 | 0 | 1 | Фунгициден | ||||
| 5 | 0 | 3 | Грибостоек | ||||
| 6 | 3 | 5 | Негрибостоек |
Из результатов табл.2 и 3 следует, что композиции на основе жидкого стекла в зависимости от соотношения компонентов обладают различными показателями прочности и биостойкости.
Предлагаемая смесь по сравнению с известными решениями имеет большую прочность на растяжение при изгибе и прочность при одноосном сжатии и обладает фунгицидными свойствами. Увеличение содержания поташа более 2% при сохранении прочностных показателей приводит к уменьшению биостойкости.
Силикатная смесь, включающая жидкое стекло, модифицирующую добавку и кварцевый песок, отличающаяся тем, что в качестве модифицирующей добавки содержит поташ и кремнефтористый натрий при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Жидкое стекло | 36,4-36,6 |
| Кремнефтористый натрий | 7,25-7,3 |
| Поташ | 1,2-1,85 |
| Кварцевый песок | 54,5-54,9 |
