Вяжущее

 

- Эн4II " ио з Ф -+фсь и .0 ю е k}

Союз Советскик

Социалистические

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 09.12.77(21) 2552581/29-33 (5()M. К.з. с присоединением заявки М

С 04 В 19/04

Гасударственные комитет (23) Приоритет

СССР по делан иэебретений— и открытий (53) УДК 666.943 (088.8) Опубликовано 05.04.80, оллетень Ль 13

Дата опубликования описания 10.04.80

Г. М. Васильева, A. И. Меркулова и Г, E. Штефан (72) Авторы изобретения (7! ) Заявитель

Липецкий политехнический институт (54) ВЯЖУШЕЕ

Изобретение относится к составам специальных вяжущих веществ и может быть использовано для получения жаростойкостных и обычных бетонов, растворов и замазок, а также в производстве тепло- и звукоизоляционных строительных материалов.

Известно жаростойкое вяжущее, включающее жидкое стекло с добавлением в качестве инициатора твердения кремнефтористого натрия 1).

Недостатками такого вяжущего является снижение температуры применения, термостойкости и прочности после обжига при 800-1200 С легкоплавким кремнефтористым натрием, имеющим температуо ру размягчения 970 С, а также высокая стоимость вяжущего, в котором и жидкое стекло и кремнефтористый натрий являются дорогостоящими материалами.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является вяжущее (2), включающее,%: жидкое стекло

20-25, шлак феррованадия 74,7-79,5 и ацетол 0,3-0,5.

Недостатком известного вяжушего является наличие в его составе 34-35%

5>0а, что снижает температуру по при5 2 о менению до 500 С.

Цель изобретения — повышение температуры применения и термостойкости вяжущего.

Поставленная цель достигается тем, то что вяжущее, включающее жидкое стекло и тонкомолотый шлак ферросплавного производства, содержит в качестве последнего тонкомолотые шлаки ферробора

35 и ферротитана прн следукн:сем соотношении компонентов, масс.%:

Жидкое стекло 10-20

Тонкомолотые шлаки ферробора и ферротитана 80-90

Прн этом шлаки ферробора и ферротитана находятся в соотношении 1: 1 по обьему.

Шлаки от выплавки ферробора и ферротитана имеют химический состав, представленный в табл. 1.

726055

Таблица 1

Содержание окислов, масс%

Наименование материалов

Шлак ферроборв 2,08 66,65 14 0 12,8 2,0 4,34

Шлак ферротитана 2,92 65,51 10,28 2,86 2,81 15,58

Указанные шлаки являются глиноземис.тыми { AP О свыше 60%) и в то же

2. 3 время мало содержат кремнезема (5i0 —;

2-3%), что способствует повышению их огнеупорности и термостойкости. Кварцевые эффекты в шлаках от выплавки ферробора и ферротитана исключены, так как $ 0 входит в состав минералов. 3а счет этого жаростойкое вяжущее имеет повышенную температуру применения и термостойкость, что позволяет увеличить долговечность жаростойких бетстнов, растворов и замазок, изготавливаемых на его основе. Термостойкость шле- 25 ков составляет 19-27 циклов водных теплосмен, после нагрева и выдержки о при 800 С.

По минералогическому составу шлак ферробора представляет собой магниевоалюминиевую шпинель (благодаря большому содержанию MgO более 10%), которая обычно повышает огнеупорность и термостойкость материалов. Кроме того, в состав шлаков входят окерманит и в небольших количествах мелилит, диопсид, пироборат магния Np Ь 0 и данбурит

С.сО 25 0 Ь О

Шлак ферротитана по минералогическому составу включает моноалюминат каль- 4О ция, титаносодержаший р -глинозем, корунд, Т 0, T>>0 и мелилит. Этот шлак является более огнеупорным (температура размягчения свыше 1500 С) и способствует повышению температуры применения жаростойкого вяжущего.

Недостатком этого шлака является замедление схватывания при смешивании о жидким стеклом за счет миграции последнего на поверхность изделий с образованием о плотной корки, замедляющей высыхание и твердение внутренних слоев. При смешивании тонкомолотых шлаков ферротитана и ферробора в соотношении 1:1 по объему, миграции жидкого стекла к поверхности изделий не наблюдается и

"схватывание вяжущего происходит быстро. Это объясняется наличием коагуляции жидкого стекла при смешивании его с тонкомолотым шлаком ферробора, которая и предотвращает миграцию.

Жаростойкое вяжущее вещество, включающее в качестве инициатора твердения шлаки от выплавки ферробора и ферротитана, обеспечивает быстрое нарастание прочности цементного камня (активность в возрасте 3-х дневного твердения более

350 кгс/см ) равномерно изменяет объем при твердении и обеспечивает высокие огневые свойства материалов на его основе (прочность после обжига при 800 С

300 мгс/см при 1000оC 250кгс/см при 1200 С более 200 кгс/см и термостойкость при 800 С в водных тепло

О сменах 18 20 циклов).

Таким образом, жаростойкое вяжущее, включаюшеев качестве активизатора твердения тонкомолотые шлаки от выплавки ферробора и ферротитана, взятые в соотношении 1:1 по объему, позволяет получать жаростойкие бетоны, растворы, заi мазки и чеплоиэоляционные материалы с температурой применения свыше 1200 С о и термостойкостью при 800 С 18-20 водных теплосмен. Такое вяжущее позволяет исключить необходимость введения в состав указанных материалов тонкомс лотъю наполнители, которые вводятся обычно для повышения плотности жаростойких иэделий.

Применение в составе жаростойкого вяжущего отходов металлургического производства (шлака ферробора и ферротитана до настоящего времени не используются и выводятся в отвал), позволяет повысить эффективность жаростойких изделий эа счет увеличения долговечности и снизить их стоимость эа счет исклк чения необхбдимости введения тонкомолотых добавок из дорогостоящих и дефицит- ных материалов (шамота, хромита, магнезита и пр.)1

Пониженное содержание в составе вяжущего жидкого стекла {не более 20%) способствует повышению плотности и

i/26u

ЬЬ 6 бованиями СН 156-67 и жаростойким . бетонам на основе жидкого стекла.

Пример 2. Состав жаростойкого вяжущего, масс.%:

Жидкое стекло 17

Тонкомолотые шлаки ферробора и ферротитана

83

Приемы по приготовлению теста из жаростойкого вяжущего, формованию образцов-балочек, а также условия их твердения и испытаний аналогичны приведенным в примере 1.

Пример 3. Состав жаростойкого вяжущего, масс%:

Жидкое стекло 20

Тонкомолотые шлаки ферробора и ферротитана 30

Приготовление теста, изготовление обВ разцов-балочек, условия их твердения и испьггания осуществлялись также, так в примере 1.

Результаты испьгганий, найденные По среднему значению не менее, чем из шести параллельных испытаний, представлены в табл. 2.

3 огнеупорности минерального камня, а также снижению стоимости жаростойких материалов.

Пример 1. Состав жаростойкого вяжущего, масс.%:

Жидкое стекло при плотности

1,38 г/см 10

Тонкомолотые шлаки ферробора и феррот.итана

Тонкомолотые до остатка на сите

0,08 мм не более 2% шлаки от выплавки ферробора и ферротитана, взятые в соотношении 1:1 rio объему из расчета получения 1 мсмеси,,смешивают в су- 15 хом состоянии до однородности, затворяют жидким стеклом плотностью

1,38 г/см, и формуют образцы-балочки размером 4х4х16 см. Уплотнение образцов осуществляют на стандартной вибро- 20 площадке вибрированием в течение 1мин.

После распалубки образцы хранят на воздухе при комнатной температуре и цод- вергают испытаниям на прочностные и огневые свойства в соответствии с треТабляца2

1 73,5 129 102, 328 525 362 280 240 207 85,0 73,0 63 IL8

2 75,5 149 124 363 585 358 316 272 236 87,075,0 66 вечность жаростойких бетонов, растворов, замазок. и теплоизоляционных материалов изготавливаемых на его основе.

Из табл. 2 видно," что предлагаемое вяжущее всех составов имеет высокую начальную прочность (в возрасте 7-днев:ного твердения достигает марки 500) и высокую прочность после обжига при

800-1200 С, и, следовательно, матерна- 5О лы на его основе сохраняют высокую прочность при этих температурах. Термостойкость вяжущего при 800ОС в водных теплосменах высокая и составляет 18-20 циклов, что свидетельствует об устойчи55 вости при резких перепадах температур.

Высокая начальная и остаточная прочность жаростойкого вян<ушего повышает долгсьФормула изобретения

1. Вяжущее, включающее жидкое стекло и тонкомолотый шлак ферросплавного производства, отл и ч аюшеес я тем, что, с целью повышения температуры применения и термостойкости, оно содержит в качестве тонкомалотого шлака ферросплавного производства шлаки

3 77,8 151 126 372 .588 360 323 277 255 87,0 77,0 69 20 с".Ф: ° ф

7260 ф - Рробора и ферротитана при следующем соотношении компонентов, месс.%:

Жидкой .стекло 10 -20

Тонкомолотые шлаки ферробора и ферротитана 80-90

2. Вяжущее по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что оно содержит шлаки ферробора и ферротитана в соотношении

1:1 по объему.

55 8

Источники информации, приностие во внимание при экспертизе

1. Инструкция по технологии приготовления и применения жаростойких бетонов (CH 156-67), 1967, с. 5-35.

2. Авторское свидетельство СССР

N 863390, С 04 В 19/04, 1975.

Составитель А. Кузнецов

Редактор М. Недолуженко Техред О. Андрейко Корректор М. Вигула

Заказ 848717 " Тйраж 671 Подписное

Ш!ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ?K-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4