Жаростойкий бетон

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для футеровки обжиговых вагонеток и при строительстве печей. Технический результат заключается в повышении прочности бетона. Жаростойкий бетон содержит жидкое стекло, тонкомолотый шамот, феррохромовый шлак, дробленый шлак от алюминотермитной сварки железнодорожных рельсов с размером зерен от 0,01 до 20 мм, на 90% состоящий из герцинита и оксида алюминия, при следующих соотношениях компонентов, мас.%: жидкое стекло - 23-25, тонкомолотый шамот - 13-14, феррохромовый шлак - 4-6, указанный шлак 55-60. 1 табл.

 

Настоящее изобретение относится к области строительных материалов, в частности к жаростойким бетонам, предназначенным для применения в конструкциях, подверженных воздействию температуры до плюс 1100°C, например для футеровки обжиговых печей.

Известны жаростойкие бетоны, содержащие вяжущее (жидкое стекло), заполнитель (керамзитовый, шамотный, вермикулитовый и т.д.), тонкомолотую добавку (шамотную, магнезитовую) и отвердитель (фтористый натрий, феррохромовый шлак, нефелиновый шлам). (См. К.Д. Некрасов, М.Г. Масленникова. Легкие жаростойкие бетоны на пористых заполнителях. М.: Стройиздат, 1982, с. 94-125).

Недостатками таких бетонов являются низкая прочность и, следовательно, ограниченная сфера применения.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является бетон (патент RU №2187482, С04В 18/14; 2002.08.20), содержащий жидкое стекло, тонкомолотый шамот, феррохромовый шлак, гальваношлам, шамотный заполнитель, в виде ошлакованного нефракционированного шамотного лома, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

жидкое стекло 17-22
нефракционированный ошлакованный шамотный лом
с размером зерен от 0,01 до 20 мм 60-67
тонкомолотый шамот 8-11
феррохромовый шлак 3-6
нейтрализованный гальваношлам 1-5

Известный бетон имеет недостаточно высокую прочность, что приводит к ограничению применения такого бетона в печестроении.

Настоящее изобретение направлено на создание нового конструкционного жаростойкого бетона с более высокой прочностью при одновременной утилизации промышленных отходов.

Поставленная техническая задача достигается тем, что жаростойкий бетон, содержащий жидкое стекло, тонкомолотый шамот, феррохромовый шлак, дополнительно содержит дробленый шлак от алюминотермитной сварки железнодорожных рельсов с размером зерен от 0,01 до 20 мм.

Указанные ингредиенты взяты в следующих соотношениях, мас.%:

дробленый шлак от алюминотермитной сварки
железнодорожных рельсов, на 90% состоящий
из герцинита и оксида алюминия
с размером зерен от 0,01 до 20 мм 55-60
жидкое стекло 23-25
тонкомолотый шамот 13-14
феррохромовый шлак 4-6

На дату подачи заявки, по мнению авторов и заявителя, заявляемый жаростойкий бетон не известен и данное техническое решение обладает новизной.

Заявляемая совокупность существенных признаков проявляет новое свойство, которое позволяет получить технический результат.

Совместное присутствие дробленого шлака от алюминотермитной сварки железнодорожных рельсов, тонкомолотой добавки, феррохромового шлака и жидкого стекла приводит к твердению бетона, а также к формированию контактных зон по границе раздела огнеупорная матрица - зерна шлака, что приводит к упрочнению бетона при обжиге и повышению прочности при сжатии.

Оптимальное содержание дробленого шлака от алюминотермитной сварки железнодорожных рельсов, состоящего на 90% из герцинита и оксида алюминия, - 57,5%. При выходе за нижний предел оптимального содержания понижается прочность, а при выходе за верхний предел снижается удобоукладываемость бетона.

В качестве связующего используется жидкое стекло: Na2SiO3*nH2O (ГОСТ 13078-81, ТУ 113-08-00206457-28-93), с плотностью 1,38 г/см3.

Тонкомолотый шамот получают путем помола в шаровых мельницах шамотного лома до остатка на сите №014 не более 1%.

Феррохромовый шлак является побочным продуктом металлургической промышленности и состоит в основном из β и γ-C2S, мервинита и до 10% железохромовой шпинели и хромата кальция.

Учитывая вышеизложенное, можно сделать вывод, что предлагаемый состав бетона явным образом не следует из уровня техники, и вся совокупность существенных признаков проявляет новое свойство, позволяющее достичь указанный технический результат, т.е. изобретение соответствует критерию охраноспособности - "изобретательский уровень".

Заявляемое изобретение соответствует критерию «промышленная применяемость», т.к. оно может быть использовано в промышленном изготовлении конструкционных жаростойких блоков с повышенной прочностью, применяемых в печестроении с температурой применения до плюс 1100°C.

Пример конкретного выполнения.

Изготовление жаростойкого бетона.

1. Производят дробление шлака от алюминотермитной сварки железнодорожных рельсов до размера частиц от 0,01 до 20 мм, и помол шамотного лома до остатка на сите №014 не более 1%.

2. Дозируют сухие компоненты смеси и тщательно перемешивают.

3. Дозируют жидкое стекло с плотностью 1,38 г/см3.

4. Приготавливают бетонную смесь, смешивая отдозированные компоненты в бетономешалке в течение 3-5 минут.

5. Жаростойкая бетонная смесь используется для изготовления изделий требуемой формы и образцов для проведения физико-механических испытаний методом литья.

6. Твердение бетона осуществляется в течение 1 суток в нормальных условиях.

7. Затвердевшие изделия вынимают из форм и проводят термообработку в течение суток при температуре плюс 110°C.

8. Высушенные изделия готовы к эксплуатации.

Для определения физико-механических характеристик бетона вручную изготавливались кубы размером 100×100×100 мм, сушились при плюс 110°C и обжигались при температуре плюс 1100°C.

После обжига определяли физико-технические показатели образцов: по ГОСТ 20910-90.

Физико-механические характеристики жаростойкого бетона представлены в таблице.

Анализ данных показывает, что предлагаемый состав обеспечивает получение жаростойкого бетона с более высокой прочностью, следовательно, расширяется диапазон применения.

При получении жаростойкого бетона заявляемого состава дополнительно используется побочный продукт - шлак от алюминотермитной сварки железнодорожных рельсов, что благоприятно сказывается на экологической обстановке, а также снижает себестоимость продукции.

Жаростойкий бетон, содержащий жидкое стекло, тонкомолотый шамот, феррохромовый шлак и заполнитель, отличающейся тем, что в качестве заполнителя содержит дробленый шлак от алюминотермитной сварки железнодорожных рельсов с размером зерен от 0,01 до 20 мм, на 90% состоящий из герцинита и оксида алюминия, при следующих соотношениях компонентов, мас. %:

указанный шлак 55-60
жидкое стекло 23-25
тонкомолотый шамот 13-14
феррохромовый шлак 4-6



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к неорганическим сухим порошкообразным краскам для архитектурных покрытий. Предложена неорганическая сухая порошкообразная краска для архитектурных покрытий, содержащая силикат щелочного металла, отверждающее средство и органический повторно диспергируемый эмульсионный порошок, полученный сушкой эмульсии полимера.

Настоящее изобретение относится к жаростойким бетонам. Состав для изготовления магнезитового жаростойкого бетона, включающий: связующее, магнезитовый заполнитель, тонкомолотые наполнители и воду, содержит в качестве связующего коллоидные нанодисперсные полисиликаты натрия и тонкомолотые наполнители - лом периклазохромитовых изделий, шлам электрокорунда при следующем соотношении компонентов, мас.

Изобретение относится к строительству и касается промышленности строительных материалов, а именно к изготовлению любых видов строительных изделий, дорожных покрытий, и может быть использовано при жилищном и промышленном строительстве, строительстве дорог, в литейном, химическом производстве и других областях.

Изобретение относится к области производства строительных изделий, а именно легких конструкционно-теплоизоляционных стеновых блоков. В способе изготовления конструкционно-теплоизоляционных изделий, включающем приготовление смеси на основе жидкого стекла, стеклобоя и полистирола, укладку ее в форму, тепловую обработку и распалубливание, используют смесь, содержащую кг/м3 смеси: жидкое стекло с силикатным модулем 2,7-3 и плотностью 1,33-1,36 г/см3 - 296-337, песок фракции 0,25 мм и менее - 170-195, тонкоизмельченный стеклобой тарный фракции 0,125 мм и менее - 400-455, а также кремнефтористый натрий - 10% от массы жидкого стекла, пластификатор С-3 - 0,03-0,05% от массы жидкого стекла, предварительно подвспененный полистирол бисерный фракции 1-2 мм - 815-930 л/м3 смеси, смесь укладывают в закрытые щелевые формы, тепловую обработку осуществляют электропрогревом в течение 5-10 мин переменным током промышленной частоты 50 Гц напряжением 50-80В до температуры смеси 90-100°С.

Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к производству искусственных пористых заполнителей для бетонов и гранулированных теплоизоляционных материалов для засыпной теплоизоляции, а также к получению полуфабриката для производства гранулированного строительного материала.

Изобретение относится к производству смесей, которые могут быть использованы в качестве обмазочного материала в строительстве печей. Огнеупорная смесь содержит, мас.%: жидкое калиевое стекло с плотностью 1300-1350 кг/м3 и силикатным модулем 3,6-4 30,5-31,5, каолин 1,0-3,0, стальное волокно длиной 5-10 мм 1,0-3,0, глинозем 9,5-12,0, шамот - остальное.

Изобретение относится к геополимерным композитам. Геополимерный композит для бетона ультравысокого качества, содержащий связующее вещество, содержащее, по меньшей мере, один химически активный алюмосиликат и, по меньшей мере, один химически активный щелочноземельный алюмосиликат, щелочную активирующую присадку, содержащую водный раствор, по меньшей мере, одного вещества из гидроокиси натрия и гидроокиси калия и, по меньшей мере, одного вещества из кремнеземного дыма, стекла из силиката натрия, стекла из силиката калия, раствора силиката натрия и раствора силиката калия, и один или более заполнителей.
Изобретение относится к порошкообразному раствору для расшивки швов мостовых. Предложен порошкообразный раствор для расшивки швов мостовых, содержащий, мас.%: порошок из калиевого жидкого стекла, содержащий 5-22 мас.% воды, 0,5-50, резиновую муку 3-60, наполнитель 10-95 и другие компоненты 0-20.

Изобретение относиться к средствам для ремонта повреждений и защиты от коррозии в месте повреждения стеклоэмалевых покрытий технологического оборудования химических предприятий, систем трубопроводов, другого оборудования технического назначения и может быть применено на предприятиях химической и металлургической промышленности, в том числе использующих эмалированные трубы для оборота жидкости с кислой средой.

Изобретение относится к области производства строительных материалов, а именно к составам полимерсиликатных смесей, предназначенных для изготовления конструктивных элементов, работающих в условиях агрессивных сред.

Изобретение относится к производству бетонов, которые могут быть использованы при строительстве тепловых агрегатов. Огнеупорная бетонная смесь содержит, мас.

Изобретение относится к составу сырьевой смеси для получения высокопрочного бетона и может найти применение в промышленности строительных материалов. Состав сырьевой смеси для получения высокопрочного бетона, содержащий портландцемент, заполнитель, кремнеземсодержащий компонент, гиперпластификатор на основе поликарбоксилатного эфира и воду, в качестве заполнителя содержит смесь фракций кварцевого песка с размерами частиц от 0,1 до 0,4 мм и 0,4÷1,2 мм, в качестве кремнеземсодержащего компонента - микрокремнезем, состав дополнительно содержит диабазовую муку и дисперсно-армирующий компонент при следующем соотношении компонентов , мас.

Изобретение относится к составу смеси для жаростойких мелкозернистых бетонов и может найти применение в производстве строительных материалов в качестве облицовочного материала для покрытия стен в пожароопасных помещениях, покрытия внешних стен котельных установок, сушилок и других объектов с температурой нагрева до 800°С.

Изобретение относится к производству дорожно-строительных материалов, которые могут быть использованы в строительстве пешеходных дорог, площадок. Масса для дорожного покрытия, содержащая связующее, минеральный порошок, кварцевый песок, содержит порошок королька - отхода производства стекловолокна, а в качестве связующего - каменноугольный деготь при следующем соотношении компонентов, мас.

Изобретение относится к цементирующей композиции, включающей: вяжущее, содержащее (а) 60-94%, по массе, по меньшей мере один пуццолановый материал; (b) по меньшей мере 0,5% по массе кальция сульфоалюмината (КСА); (с) 1,2-11% по массе, выраженного как SO3, по меньшей мере одного неорганического сульфата, выбираемого из группы сульфатов, состоящей из гемигидрата сульфата кальция, безводного сульфата кальция, дигидрата сульфата кальция, сульфата натрия и сульфата натрийкальция; и (d) совокупное содержание сульфатов по меньшей мере 3% по массе, выраженное как SO3, причем цементирующая композиция включает не больше чем 3% природного известняка, цементирующая композиция включает не больше чем 10% глиноземистого цемента, и причем содержание композиции вычисляют на сухой основе без заполнителя.

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к производству жаростойких композитов (бетонов) на основе химических связующих. Техническим результатом изобретения является повышение предела прочности при сжатии и термостойкости жаростойких композитов, которая достигается добавлением в композицию шлакопыльевого отхода от производства низкоуглеродистого феррохрома при следующем соотношении компонентов, мас.%: отработанный катализатор ИМ-2201 10-15, щебень 33-40, H3PO4 10-15, алюмохромистые отходы травления алюминиевых сплавов 24-30, шлакопыльевый отход от производства низкоуглеродистого феррохрома 10-13.

Изобретение относится к производству строительных материалов, конкретно к технологии приготовления исходной цементной сырьевой смеси с добавкой фторсодержащего минерализатора на основе мелкодисперсных фторуглеродсодержащих отходов электролитического производства алюминия, ее спеканию с последующим помолом клинкера и получением портландцемента.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при ликвидации вертикальных горных выработок как на действующих, так и на ликвидируемых горных предприятиях.
Изобретение относится к технологиям производства безобжигового зольного гравия на основе кислой золы. Смесь для получения безобжигового зольного гравия на основе кислой золы ТЭС включает, мас.%: негашеную известь 5-15, ангидрит 5-15, ускоритель твердения - сталерафинировочный шлак, размолотый до размера частиц менее 100 мкм 5-50, кислую золу ТЭС - остальное.
Изобретение относится к способу активации вяжущих свойств техногенных минеральных продуктов в виде зол или шлаков, содержащих оксид кальция, кремнезем и глинозем. .
Наверх