Сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций


 


Владельцы патента RU 2439025:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может найти применение при изготовлении изделий на основе серы, например, фундаментов, полов, лотков, тротуарных и футеровочных плиток, дорожных ограждений, бортовых камней, а также для заливки швов футеровки при защите строительных конструкций от коррозии и ведения ремонтно-восстановительных работ в промышленном и гражданском строительстве. Технический результат - повышение прочности, снижение водопоглощения. Сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций содержит, мас.%: серу 66,54-67,00, каучук 0,66-0,67, керосин 1,98-2,01, аэросил 0,67-1,32, тальк, термообработанный при температуре 800-850°С, остальное. 2 табл.

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может найти применение при изготовлении изделий на основе серы, например, фундаментов, полов, лотков, тротуарных и футеровочных плиток, дорожных ограждений, бортовых камней, а также для заливки швов футеровки при защите строительных конструкций от коррозии и ведения ремонтно-восстановительных работ в промышленном и гражданском строительстве.

Известна сырьевая смесь для изготовления строительных конструкций и изделий на основе серы (RU №1650637, опубликовано 23.05.1991), включающая, мас.%: серу - 10,8…12,8; неорганический тонкомолотый наполнитель - 9…13; нефтебитуминозный песок - 4…6; кубовые остатки крекинга нефти (пластификатор) - 0,1…0,25; заполнитель основного характера - остальное.

Недостатком указанной смеси является низкая прочность. Кроме того, предлагаемый заполнитель неустойчив в кислотных средах, что ограничивает области применения смеси.

Известна также сырьевая смесь для изготовления строительных конструкций и изделий (RU №2167120, опубликовано 27.03.2001), содержащая серу, шлаковые щебень и песок, нефтяной битум, йод и железистый кек - промышленный отход хлорно-кобальтового цеха никелевого завода при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Сера - 13…18
Щебень шлаковый - 46,5…51,3
Песок шлаковый - 23,5…24,2
Железистые кеки - 10,7…11,6
Битум нефтяной - 0,2…0,3
Йод - 0,1…0,2

Недостатком указанной смеси является то, что йод даже при слабом нагревании образует пары, при вдыхании которых происходит сильное раздражание дыхательных путей.

Наиболее близкой к предлагаемой является сырьевая смесь для изготовления строительных конструкций и изделий (RU №2276119, опубликовано 10.05.2006), содержащая серу, неорганический тонкодисперсный наполнитель, кварцевый песок и дициклопентадиен, где в качестве тонкодисперсного наполнителя содержатся отвальные «хвосты» нейтрализации состава, мас.%: SiO2 - 38,56; Al2O3 - 2,3; Fe2O3 - 37,0; CaO -10,0; MgO - 2,0; S - 10,0; Cu - 0,12; Co - 0,016 при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:

Сера - 38…42
Дициклопентадиен - 2…4
Указанные отвальные «хвосты» - 38…42
Кварцевый песок - остальное

Недостатком данной смеси является то, что в качестве минерального наполнителя предлагается использовать отходы серосульфидной флотации медно-никелевого сульфидного концентрата от железа и цветных металлов. Эти отходы, полученные по указанной технологии, не могут иметь постоянного химического состава и, следовательно, обеспечить постоянства свойств строительных материалов, изготовленных на их основе. Из медно-никелевого концентрата в отходы могут попадать различные количества соединений никеля и меди, являющихся ядовитыми и потенциально опасными для здоровья человека веществами. Кроме того, указанные отходы являются дефицитными для основной части территории России.

Технический результат - повышение прочности, снижение водопоглощения серных композитов, а также расширение сырьевой базы для их получения.

Поставленная задача решается тем, что сырьевая смесь, включающая серу, минеральный наполнитель и модифицирующую добавку, в качестве модифицирующей добавки содержит смесь синтетического каучука, керосина и аэросила в соотношении 1:3:(1…2) по массе, а в качестве минерального наполнителя - технический тальк, предварительно подвергнутый термообработке при температуре 800…850°C. При этом соотношение компонентов сырьевой смеси следующее, мас.%:

Сера - 66,54…67,00
Синтетический каучук
марки СКДН-Н - 0,66…0,67
Керосин - 1,98…2,01
Аэросил - 0,67…1,32
Тальк термообработанный
при температуре 800…850°С - остальное

Для изготовления сырьевой смеси использовали техническую серу, соответствующую требованиям ГОСТ 127-93; технический тальк по ГОСТ 21235-75 (химическая формула 3MgO·4SiO2·H2O) с удельной поверхностью 1000 м2/кг; керосин, по ТУ 10227-86; синтетический каучук марки СКДН-Н (стереорегулярный полибутадиен, соответствующий ТУ 38.103551-82); аэросил марки А-175 по ГОСТ 14922-77.

Введение керосина позволяет улучшить реологические свойства сырьевой смеси и повысить ее удобоукладываемость.

Введение каучука позволяет снизить открытую пористость, уменьшить водопоглощение серных композитов, предотвратить снижение их прочности и, следовательно, повысить водостойкость материала.

Добавление аэросила (средний размер частиц 10…40 нм) способствует образованию полисульфидов кремния, что обеспечивает армирование границы раздела фаз и повышение прочности материала.

Использование талька обеспечивает расширение сырьевой базы для получения серных композитов. Тальк относится к нетоксичным, негорючим и экологически безопасным веществам. Он отличается устойчивостью к водным растворам кислот и щелочей, обладает термостойкостью и низкой теплопроводностью. Термообработка талька при 800…850°C приводит к его термическому разложению, изменению дисперсности и химического состава, в частности образованию аморфного кремнезема и метасиликатов магния, взаимодействие которых с серой приводит к повышению прочности серных композитов.

Сырьевую смесь получают следующим образом. В серу вводят смесь каучука, керосина и аэросила, перемешивают и разогревают до температуры 150…160°C, затем добавляют нагретый до такой же температуры тальк, предварительно подвергнутый термообработке при 800…850°C, и тщательно перемешивают. Полученную смесь выдерживают, периодически перемешивая, при температуре 150…160°C не менее 1,5 часа, затем укладывают в нагретые металлические формы и охлаждают до нормальной температуры.

Составы предлагаемой сырьевой смеси представлены в табл.1, свойства серных композитов, полученных на основе этой смеси - в табл.2.

Таблица 1
Наименование компонентов Содержание компонентов, мас.%
Варианты предлагаемой смеси Прототип [3]
1 2 3
Сера 67 66,77 66,54 38…42
Синтетический каучук марки СКДН-Н 0,67 0,66 0,66 -
Керосин 2,01 2,00 1,98 -
Аэросил 0,67 1,00 1,32 -
Тальк, термообработанный при температуре 800…850°C 29,65 29,57 29,5 -
Кварцевый песок - - - 12…23
Дициклопентадиен - - - 2…4
Отвальные «хвосты» - - 38…42
Таблица 2
Показатели свойств
Свойства Варианты предлагаемой смеси Прототип
1 2 3 [3]
Предел прочности при сжатии, МПа 59,8 60,6 61,5 46,3…54,5
Водопоглощение за 24 часа, % 0,02 0,02 0,03 0,04…0,08
Водостойкость после 90 суток экспозиции 0,95 0,94 0,93 -

Из табл.2 видно, что серные композиты из предлагаемой сырьевой смеси обладают более высокой прочностью (в 1,1…1,3 раза), меньшим водопоглощением (в 1,3…4 раза) и высокой водостойкостью.

Таким образом, по сравнению с прототипом, заявляемая сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций повышает прочность, снижает водопоглащение серных композитов, а также расширяет сырьевую базу для их получения.

Сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, включающая серу, минеральный наполнитель и модифицирующую добавку, отличающаяся тем, что в качестве модифицирующей добавки содержит смесь синтетического каучука, керосина и аэросила в соотношении 1:3:(1-2) по массе, а в качестве минерального наполнителя - технический тальк, предварительно термообработанный при температуре 800-850°С, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Сера 66,54-67,00
Синтетический каучук марки СКДН-Н 0,66-0,67
Керосин 1,98-2,01
Аэросил 0,67-1,32
Тальк, термообработанный
при температуре 800-850°С Остальное


 

Похожие патенты:
Изобретение относится к серобетонной смеси и способу ее получения и может найти применение для изготовления строительных изделий. .

Изобретение относится к производству машиностроительных материалов и может быть применено для изготовления деталей в виде втулок, шестерен, абразивных кругов. .
Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к изготовлению бетонных изделий и дорожных покрытий. .
Изобретение относится к строительным материалам на полимерной основе, применяемым при изготовлении химически стойких изделий и конструкций. .
Изобретение относится к области строительства и ведения ремонтно-восстановительных работ в промышленном и гражданском строительстве, в частности к получению серного вяжущего, применяемого в производстве серобетона, а также различных строительных изделий.
Изобретение относится к составам строительных бетонов и растворов, содержащих серу. .
Изобретение относится к составам строительных бетонов и растворов, содержащих серу. .
Изобретение относится к способам воздействия на свойства составов строительных растворов или модифицирования их свойств, в частности серных бетонов. .
Вяжущее // 2380335
Изобретение относится к составам серных вяжущих и может использоваться в композициях для изготовления строительных изделий и конструкций, эксплуатируемых в условиях воздействия агрессивных сред.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для получения серного бетона. .
Вяжущее // 2448067
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может найти применение при изготовлении полов, лотков, фундаментов, тротуарных и футеровочных плиток, дорожных ограждений, бортовых камней, других конструкций и сооружений, особенно подверженных кислотной и солевой агрессии
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может найти применение при изготовлении подземных конструкций - свай, фундаментов, подпорных стен, стен опускных колодцев, ограждающих конструкций тоннелей, элементов кровли, дорожных покрытий - бортовых камней, тротуарной плитки, сливных лотков, а также плит, настилов, прогонов, балок, ферм, арок, рам, декоративно-художественных изделий - памятников, барельефов
Изобретение относится к способу модификации и грануляции серы и может найти применение в промышленности строительных материалов при производстве вяжущих веществ

Изобретение относится к способам снижения содержания сероводорода в асфальте
Изобретение относится к композиционным строительным материалам, изготовленным на основе серы, и может быть использовано для изготовления элементов ограждающих конструкций, предназначенных для эксплуатации в условиях воздействия агрессивных сред, а также в условиях воздействия ионизирующих излучений. Технический результат изобретения - увеличение стойкости к воздействию агрессивных сред. Наномодифицированный композит на термопластичной матрице, содержащий серу, ферроборовый шлак с удельной поверхностью 150 м2/кг и модифицирующую добавку, в качестве модифицирующей добавки содержит раствор каучука СКДН-Н в керосине с концентрацией в пределах от 5 до 10 мас.% при следующем содержании компонентов, мас.%: сера 38,11, ферроборовый шлак с удельной поверхностью 150 м2/кг 61,75 указанный каучук 0,14. 1 табл.

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для модифицирования портландцементных бетонов и растворов. Технический результат - коррозионная стойкость и повышение долговечности изделий и конструкций, эксплуатируемых в мягкой воде, усиление сопротивляемости изделий знакопеременным механических нагрузкам. Способ обработки портландцементных строительных материалов включает пропитку препаратом на основе раствора серы в гидроксиде кальция и последующее осушение пористого материала. Концентрация серы в гидроксиде кальция составляет 60-90 г/л. Осушение пропитанного материала осуществляют тепловой обработкой при температуре 40-100°C в течение 2-6 часов. 2 табл.
Изобретение может быть использовано для получения бетонов и композитных материалов на основе серы. Способ получения стабильного связывающего серу композитного материала включает подготовку твердого заполнителя, пропитку заполнителя органическим модификатором, нагревание и осушение пропитанного модификатором заполнителя, смешивание его с элементарной серой и охлаждение до формирования твердого продукта. Изобретение позволяет получить стабильный и высокопрочный связывающий серу композитный материал. 2 н. и 57 з.п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к составу повышения прочности и морозостойкости серобетона, применяемого при производстве строительных материалов и других конструкций и сооружений. Состав для серных бетонов, содержащий газовую серу и мазут, дополнительно содержит отработанный и регенерированный проппант в виде гранулированных алюмосиликатных гранул размером 0,2-2 мм и полимерную добавку - измельченные вторичные отходы полиэтилентерефталата, при следующем соотношении компонентов, мас.%: газовая сера - 11-21, мазут - 3,85, полимерная добавка - 0,15, проппант - 75-85. Технический результат - повышение прочности и морозостойкости серобетона. 1 пр., 2 табл.

Изобретение может быть использовано в строительстве, в резинотехнической промышленности, в производстве минеральных серосодержащих удобрений. Технологическая линия для производства серополимерного вяжущего включает в себя приемный бункер 1, аппарат вихревого слоя АВС 2, плавильную емкость 3, емкость для одоранта-модификатора 4, компрессор 5, полупогружной насос 7, воздухопровод 8, люк для удаления примесей 9 и вытяжную трубу 6. Технологическая линия снабжена наклонной частью 6а длиной 5 м от вытяжной трубы 6 до плавильной емкости 3. Изобретение позволяет снизить выбросы серы в атмосферу. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к асфальтобетонным смесям, используемым для устройства покрытий автомобильных дорог, аэродромов, спортивных площадок, автомобильных стоянок и т.п. во всех климатических зонах. Технический результат - увеличение прочности и водостойкости асфальтобетона при снижении его себестоимости. Асфальтобетонная смесь, включающая вяжущее на битумной основе и минеральную часть, содержащую щебень, шлаковый песок размером 0-5 мм и минеральный порошок, содержит указанное вяжущее, дополнительно включающее серу при соотношении серы с битумом 10-40:60-90, указанное серобитумное вяжущее в количестве 3,5-5,0 мас.% по отношению к минеральной части, в качестве минерального порошка - тонкодисперсные отвальные «хвосты» нейтрализации отходов металлургического завода, получаемые при очистке жидкой фазы пульпы отходов серосульфидной флотации медно-никелевого сульфидного концентрата от железа и цветных металлов, а в качестве щебня - известняковый щебень и указанного песка - песок из шлаков Надеждинского металлургического комбината при следующем соотношении компонентов, мас.%: битум 2,7-4,0 сверх 100%, сера 0,35-1,8 сверх 100%, указанный щебень 50,5-60,0, указанный шлаковый песок 33,5-41,3, указанный минеральный порошок 5,5-10,0. 9 табл.
Наверх