Сырьевая смесь для приготовления жаростойкого бетона

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСА

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено040877 (21) 2512190/29-33 с присоединением заявки Мо (51}М. Кл, С 04 В 29/02

Государствеииый комитет

СССР по делаи изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовамо 05,01.80. Бюллетень É9 1 (53} УДК БЕЕ.974.,2 (088.8) Дата опубликования описания 0701.80 (72) Авторы

ИЗ(ЯЗр тВИИя В Н, Колотушкин, Л .В . Андреев, )0 . Г . Дудеров и Н ° A, Селезнев (71) Заявитель (54) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ

ЖАРОСТОИКОГО БЕТОНА ческая прочность, термическая стойкость, низкая остаточная прочность после нагревания до температуры службы и водоморозостойкость (атмосферостойкость), Белью данного технического решения является повышение прочности, термической стойкости, остаточной прочности после нагревания до темпе. ратуры службы, водостойкости, мороэостойкости °

Изобретение относится к области строительных материалов и предназначено для приготовления жаростойких бетонов, необходимых при строительстве теплотехнических сооружений и изготовления строительных конструкций и покрытий, подверженных воздействию повышенных температур и атмосферно-климатических факторов. ИзвЕстна сырьевая смесь, включающая фосфатное связующее,шамот,огнеупорную глину, гидроокись алюминия (1) .

Известна также сырьевая смесь, включающая фосфатное связующее 1020 вес,ч.,огнеупорное глинистое сырье 20-25 вес,ч. и отходы медноникелевого производства 75-80 вес.ч. (2) .

Последняя иэ указанных сырьевых смесей является наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту.

Недостатками известных смесей является: необходимость термической обработки при температуре 100-150 С для получения монолитного жаростойкога бетона, недостаточная механиПоставленная цель достигается тем, что сырьевая смесь для приготовления жаростойкого бетона, включающая фосфатное связующее и отходы медноникелевого производства, в качестве связующего содержит ортофосфорную кислоту и дополнительно обожженную окись железа при следующем соотношении компонентов, вес.ч:

Ортофосфорная кислота 8-14

Отходы медно-нике25 левого производства 72-84

Обожженная окись егО )

8-14

Ортофосфорная кислота-водный раствор термической (техничесКой) или экстракционной ортофосфорной кисло707899 до удельной поверхности 30005000 см /г„

Отходы медно-никелевого производства представляют собой щебень иэ отвальных шлаков завода Североникель следующего химического сос5 тава (табл. 1), ты (Н РО+) с плотностью 1,51,7 г/см .

Обожженная окись железа (Fe ОЗ) предс- авл яет .собой т онкоди спер снйй порошок, термообработанный при температуре 1100-1200 С и размолотый

Таблица l

Об ма сдули сновн, актив, 1920

47,0 6 5 22,0 4,5 14,5 0,35

О, 133

При взаимодействии окиси железа с . ортофосфорной кислотой образуется нормальные и кислые фосфаты железа, обл адающие в яжущими свой ст вами и твердеющие при температуре 20-25 С. коэффициент теплопроводности, а так,же создание направленной микрострук.туры эа счет подбора гранулометричес кого состава заполнителя, обусловливают высокие термические свойства и остаточную прочность после нагреПредварительный обжиг окиси желе- вания до температуры службы бетона. за при температуре 1100-1200 C c 25 плотная, высокопрочная пленка . >последующим домолом до удельной по- .(окнсь железа †смес р жене а †смесь мелкозернистых верхности 3000-5000 см /г позволяет 610, АВзОз, М О вЂ” железо-Фосфатное понизить ее реакционную способность, связующее (обволакивая з р обволакивая зерна шлака уменьшить процент непрореагировав- изменяют характер и щую р и об по истость шей части FeO удлинить срок твер- материала в сторону уменьшения,обесдения системы Ре О -Р О - Я О с печивая высокую его морозо

Р

30 стойкость

0,5 часа до 8-10 часов, что положи- и водостойкость характеристик, являю тельно оказывается на протекании шихся основным критерием оценки атпроцесса схватывания и структурооб- мосферной стойкости жарос о ости жа остойкого беРазования фосфатного камня, Обож- тона. женная окись железа выйолняет в огне 35

Примеры составов р авов и п иготовления упорной смеси и роль пластификатора,,смесей.

В о тофосфорную кислоту с плотю 1 70 г см при отношении 14: обеспечивающего необходимую подвиж- В ортофосф р У ность и формуемость при изготовлении ностью 1,7 /

:14 вес,ч,небольшими порциями вводят изделий иэ бетона. обожженный тонкомолотый порошок окиВведение в смесь окиси железа и ортофосфорной кислоты -высокопрочного си желе р железа при постоянном перемешивааство окиси железа и орто с(8 >1200 кг/см ) шлакового занол- нии,В раств р сж и кислоты вводят 84 вес,ч,шлаконителя в виде щебня содержащего в форной кисло своем составе до 7()Ъ зерен фракции вого заполнителя при повторном пе,более 0,5 и до ЗОВ пылевидных Фрак- 45 ремешивании. Полученную смесь уплот,ций и зерен размером менее 0,5 мм, няют методом трамбования или вибрипозволяет создать плотную, жесткую . рования. В экстракционную ортофоси прочную структуру материала, в ко- форную кислоту с плотностью 1,58торой в результате процессов хими- 1,60 г/смз при отношении 8:8 вес.ч. ческого взаимодействия, кристаллиза- 50 небольшими. порциями вводят обожженционного твердения и дагеэионного ный порошок окиси железа при посто° склеивания крупные зерна шлака сце- янном перемешивании, ментированы тонкими прочными пленка- В раствор окиси железа и ортофосми фбсфатов железа, .а также пленками Форной кислоты вводят 72 вес.ч. шласложных фосфатов, образовавшихся в 55 кового заполнителя при повторном результате взаимодействия железофос- перемешивании, Полученную смесь упфатов с активными иоиами Fe, Са, лотняют методом прессования, Mg присутствующими в пылевидной и Испытаны следующие составы жаромелкозернистой части шлакового эапол- стойкого бетона,: нителя ° 60 Состав 1

Фосфатное связующее (ортофосфорная кислота) 8

Обожженная окись железа (Ге о) 8

Малокомпонентность огнеупорной.,массы, соизмеримость коэффициентов ч.ермического расширения компо компонентов ее составляющих, достато чно высокий

707899

Отходы медйо-никелевого производства

Состав 3.

Фосфатное связующее (ортофосфорная кислота) 10

Обожженная окись же5 леза (FeO )

zs

Отходы медно-никеленого производства 77

Испытания проведены в соответствии с ГОСТами и ТУ на огнеупорные и жаростойкие бетоны на одинаковой серии образцов, Результаты испытания приведены в табл. 2, Таблица.2

Состав 2, Фосфатное свя зующее (ортофосфорная кислота)

Обожженная окись железа (Fe О.,) 14

От ходы медн о- ни к елевого производства

25

100""150

3,1

3,0

2,4

750

600

800

10

1560

1580

1550

0,8

0,9

0,95

50 75 75

Как видно из результатов испытания образцы жаро-атмосферостойкого бетона иэ предлагаемой огнеупорной смеси твердеют при 20-25ОС, обладают повышенной прочностью и плот- 40 ностью, большей термической стойкостью и остаточной прочностью при нагревании и до температуры службы, водо и морозостойкостью, Предлагаемый состав жаро-атмосфе- 45 ростойкого бетона может найти приме.нение при устройстве теплотехнических сооружений, изготовление строительных конструкций и покрытий, подверженных воздействию периодичес- 50 ки повторяющихся повышенных темпера тур в сочетании с атмосферно-климатическими факторами.

Формула изобретения

Сырьевая смесь для приготовления жаростойкого бетона, включающая фосфатное связующее и отходы медно-ниСоставитель Л

Редактор И ° Петрашень Техред Н.Ковал эа 8-14

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 427837 кл, С 04 В 29/02, 1970 °

2. Авторское свидетельство СССР

Р 562538, кл. С 04 В 29/02, 1975.

Балкевич ева Ко екто Г, Назарова

Заказ 8426/20 Тираж 671 Подписное

IIHHHGH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра шская наб. д 4 5

Филиал ППП Патент, г ° Ужгород, ул. Проектная, 4

Температура отверждения огн упорной смеси (бетона), С

Кажущаяся плотность †ф „, г/см3

Общая пористость — 1 общ.,Ъ

Прочность при сжатии

R сж, кг/см

Термическая стойкость (водные теплосмены до трещинообраэования), Остаточная прочность после

-нагревания до температуры службы) до 1000ОC,Ú

Огнеупорность

Водостойкость — К,вод— стк ВоД

Й cw

Морозостойкость .(циклы замораживания) келевого производства, о т л и ч ающа я с я тем, что, cцелью повышения прочности, термической стойкости, остаточной прочности после нагревания до температуры службы, водостойкости, морозостойкости, в качестве фосфатного связующего она содержит ортофосфорную кислоту и дополнительную обожженную окись железа при следующем соотношении компонентов, в вес.ч,:

Ортофосфорная кислота 8-14

Отходы медно-никелевого производства 2-84

Обожженная окись желе