Способ получения силикат-натриевого композиционного вяжущего для жаростойкого бесцементного бетона

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к получению силикат-натриевых композиционных вяжущих для изготовления жаростойких бесцементных безобжиговых бетонов. Технический результат - увеличение прочности при сжатии и температуры службы изделий. В способе получения силикат-натриевого композиционного вяжущего для жаростойкого бесцементного бетона, включающем смешивание тонкомолотого огнеупорного наполнителя и силиката натрия, предварительно силикат натрия гидратированный тонкомолотый до удельной поверхности 2500-300 см2/г переводят в наноразмерные частицы путем дегидратационного диспергирования обработкой острым паром при температуре 200-600°С с выходом в барбатер с кремнийорганической смолой до насыщения смолы наноразмерными частицами 20% от массы смолы.

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к получению силикат-натриевых композиционных вяжущих для изготовления жаростойких бесцементных бетонов.

Известно несколько способов получения силикат-натриевых композиционных вяжущих путем совместного помола части огнеупорного заполнителя и силиката натрия - силикат-глыбы.

Известен [1] способ получения ультрадисперсного диоксида кремния, где его получают из паровой фазы с размерами частиц менее 1 мкм и с удельной поверхностью более 100 м2/г.

Получаемый порошок диоксида кремния имеет большие размеры.

Известен также способ получения отдельно ультрадисперсного SiO2, например, по [2] получают высокодисперсный диоксид кремния из силиката натрия с помощью соляной кислоты и поверхностно-активных веществ.

Недостаток - указанный способ многостадийный и сложный для реализации в производстве.

Простыми для производства являются способы получения диоксида кремния из рисовой шелухи по патентам [3], где получают аморфные порошки диоксида кремния с большими размерами частиц до 200 мкм.

Наиболее близким (прототипом) - является способ по [4], где осуществляют совместный помол силиката натрия и части огнеупорного заполнителя и полученное композиционное вяжущее смешивают с огнеупорным заполнителем. Недостатком является отсутствие возможности получения достаточно дисперсных частиц силиката, так как они имеют размеры больше 10 мкм и после затворения водой и сушки до конца не растворяются или, растворяясь в данном месте, образуют избыток жидкого стекла, т.е. способствуют образованию плавней в зонах контакта частиц заполнителя и наполнителя, что приводит к снижению температуры службы и прочности при сжатии изделий.

Целью изобретения является увеличение прочности при сжатии и температуры службы изделий из жаростойкого бесцементного бетона на основе силикат-натривого композиционного вяжущего.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения композиционного вяжущего для жаростойкого бесцементного бетона, включающем смешивание тонкомолотого огнеупорного наполнителя и силиката натрия, предварительно силикат натрия гидратированный тонкомолотый до удельной поверхности

2500-300 см2/г переводят в наноразмерные частицы путем дегидратационного диспергирования обработкой острым паром при температуре 200-600°С с выходом в барботер с кремнийорганической смолой до насыщения смолы наноразмерными частицами 20% от массы смолы.

Исходные компоненты, входящие в состав вяжущего:

тонкомолотый огнеупорный наполнитель различных видов - шамот, карбид кремний, циркон, хромомагнезит, манезит, доломит, динас, кварцит, может быть с удельной поверхностью 2500-3000 см2/г;

силикат натрия может быть в виде натриевой силикат-глыбы, например это - отход Огнинского стекольного завода, тонкомолотый до удельной поверхности 2500-3000 см2/г.

В предлагаемом способе силикат натрия переводят в ультрадисперсные наноразмерные частицы, имеющие размер 10-12 нм, путем применения эффекта дегидратационного диспергирования и миграции частиц водяным паром в газовую фазу.

Использование заявленной совокупности существенных признаков позволяет получить указанный технический результат. Способ осуществляют следующим образом: натриевый силикат, возможно в виде силикат-глыбы, измельчают путем помола до удельной поверхности 2500-3000 см2/г (для данного примера 3000 см2/г), гидратируют и загружают в кюветы, расположенные в кварцевой трубке, которая в свою очередь расположена в электрической печи. Ее включают, затем с одного конца кварцевой трубки подают острый водяной пар, а другой конец через охладитель соединен с барботером с кремнийорганической смолой МФСИ-15 (марка модифицированной кремнийорганической смолы с содержанием силикона до 15%), представляющей собой высоковязкую жидкость желтого цвета. При повышении температуры в печи до 600-800°С (для данного примера 800°С) происходит дегидратационное диспергирование и наночастицы с размером 10-12 нм уносятся паром в барботер. Через 0,5-1 час (в данном примере 1 час) в пробе из барботера хроматографическим анализом определяют содержание наночастиц. По достижении достаточного количества содержания их - 20% от массы смолы массу из барботера используют для приготовления композиционного вяжущего для жаростойкого бетона путем смешивания с огнеупорным наполнителем динасом с удельной поверхностью 3000 см2/г при их соотношении, мас.% 20:80 соответственно.

Использование для смешивания с огнеупорным наполнителем кремнийорганической смолы в смеси с наноразмерными частицами силиката натрия позволяет увеличить прочность при сжатии на 25-30% и температуру службы 70-80°С.

Литература

1. Патент РФ №2067077 «Способ получения ультрадисперсного SiO2 и устройство для его осуществления».

2. Патент РФ №2079429.

3. Патенты Индии №148538, ФРГ №2416291, Великобритании №1508825.

4. АС СССР №1701693, БИ №48, 30.12.91. «Способ изготовления безобжиговых огнеупоров».

Способ получения силикат-натриевого композиционного вяжущего для жаростойкого бесцементного бетона, включающий смешивание тонкомолотого огнеупорного наполнителя и силиката натрия, отличающийся тем, что предварительно силикат натрия гидратированный тонкомолотый до удельной поверхности 2500-300 cм2/г переводят в наноразмерные частицы путем дегидратационного диспергирования обработкой острым паром при температуре 200-600°С с выходом в барбатер с кремнийорганической смолой до насыщения смолы наноразмерными частицами 20% от массы смолы.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для склеивания различных строительных изделий друг с другом или с металлическими поверхностями, с эксплуатацией при воздействии повышенных температур до плюс 1200°С.

Изобретение относится к строительству, а именно к реконструкции и восстановлению старых зданий и сооружений, конкретно к средствам и способам для внутристенной отсечной гидроизоляции для защиты стен от воздействия почвенной влаги.
Вяжущее // 2330822
Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано в промышленном строительстве при изготовлении изделий и конструкций из кислотостойких бетонов.
Вяжущее // 2330821
Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано в промышленном строительстве при изготовлении изделий и конструкций из кислотостойких бетонов.
Изобретение относится к области производства строительных материалов. .
Вяжущее // 2325362
Изобретение относится к составу вяжущего и может найти применение при изготовлении бетонов и растворов, используемых при сооружении тепловых агрегатов. .
Вяжущее // 2320598
Изобретение относится к составам вяжущих, используемых при проведении краткосрочных ремонтных работ. .

Вяжущее // 2307098
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано в строительстве для изготовления изделий и конструкций из жаростойких бетонов.
Вяжущее // 2306286
Изобретение относится к области производства вяжущего, используемого при футеровке тепловых агрегатов, кладке печей. .
Вяжущее // 2302396
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано в строительстве для изготовления изделий и конструкций из жаростойких бетонов.
Изобретение относится к способам получения наночастиц веществ с заданными свойствами, в частности к получению полупроводниковых наночастиц теллурида кадмия метастабильной гексагональной фазы (вюртцита).

Изобретение относится к области приготовления нанесенных на пористый углерод металлических катализаторов с управляемой дисперсностью частиц активного компонента, эффективных при осуществлении структурно-чувствительных реакций.

Изобретение относится к износостойкому, в частности эрозионностойкому, защитному покрытию, предпочтительно для деталей газовых турбин. .

Изобретение относится к области получения наноматериалов, которые могут использоваться как нанесенные катализаторы в ряде процессов, в том числе для синтеза углеродных нанотрубок УНТ с контролируемым числом слоев.
Изобретение относится к носителю для лекарственных средств, биологически-активных веществ, биообъектов, используемому в медицине при диагностике и лечении, в фармацевтической промышленности.

Изобретение относится к электронной технике, а именно к приборам, преобразующим энергию электромагнитного излучения в электрическую, и технологии их изготовления, в частности к полупроводниковым фотоэлектрическим генераторам.

Изобретение относится к области исследования физико-химического состояния материалов при изучении механизма воздействия внешних факторов и может быть использовано для контроля качества материалов при создании новых материалов, в том числе, на основе нанотехнологий.
Изобретение относится к области нанотехнологий, в частности к способу получения наночастиц металла на поверхности подложки. .
Изобретение относится к технологии получения материалов для нанесения защитных покрытий на поверхность различных естественных и искусственных субстратов. .
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении изделий из кварцитовых жаростойких бетонов, получаемых без предварительного обжига
Наверх