Сырьевая смесь для приготовления жаростойкого вяжущего

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ! )958385

Союз Советских

Социалистических

Республик ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

Р11М К з (22) Заявлено 150780 (21) 2959064/29-33

С 04 В 29/02 с присоединением заявки МоГосударствеииый комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 1509.82. Бюллетень М9 34 (53) УДК666 ° 943.. 2 (088. 8) Дата опубликования описания 15.09 ° 82

Киевский ордена Трудового Красного 3наменн ." "инженерно-строительный институт (7%) Заявитель (54) СНРЪЕВАЯ СИЕСЪ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ

И РОСТОЙКОГО ВЯЖУЩЕГО

Изобретение относится к химии, а именно к силикатным материалам, и мо-. жет быть использовано в промышленности строительных материалов в качестве жаростойкого вяжущего.

Известно фосфатное вяжущее„ включающее электроплавленный магнезит и ортофосфорную кислоту (11.

Недостатком указанного фосфатного цемента является низкая жаростойкость, материала на его основе.

Наиболее близкой к предлагаемой является. сырьевая смесь для приготовления жаропрочного вяжущего $2), включающая ортофосфорную кислоту 15

38-48 и серпентинитовую породу 52-62.

Однако эта смесь не обеспечивает высокой остаточной прочности при .нагревании в интервале температур 5431273 К. 20

Цель изобретения - повышение остаточной прочности при. нагревании в интервале температур 773-1273 К и упрощение технологии приготовления вяжущего.

Поставленная цель достигается тем, что сырьевая смесь для приготовления

I жаростойкого вяжущего, включающая ортофосфорную кислоту и серпентини-. товую породу, содержит дегидратированную при 97 3-1025 К серп енти нитовую породу при следующем соотношении, компонентов, мас.Ъ|

Ортофосфорная кислота 10-25

Дегидратированная серпентинитовая порода. 75-90

Для получения вяжущего серпентинитовую породу предварительно подвергают:обжигу при 773-1025 К в течение времени, достаточного для полного разрушения кристаллической решетки сернентинита, затем измельчают до удельной поверхности 250-410 м /кг и затворяют ортофосфорной кислотой.

Для достижения формовочной влажности оптимальной величины вводят необходимое количество воды. Полученная смесь компонентов тщательно перемешивается, и иэ полученной массы формуют иэделия пластическим или полупластическнм способом.

Твердение изделия происходит как в естественных. условиях с последующей сушкой.при 373 К, а также без предварительной сушки при тепловой обработке в процессе первичной эксплуатации, причем дегндратированная серпентинитовая порода при 773-1025 К обеспечивает равномерное течение про«

958385 цессов поликонденсации образующихся водосодержащих фосфорнокислых соединений, что способствует равномерному твердению и, в конечном счете, получению изделий с высокими физико-механическими характеристиками.. 5

Введение дегидратированной серпен-, тинитовой породы в йачестве отвердителя ортофосфорной кислоты также. позволяет достигнуть соразмерности скоростей протекания реакций твердения 10 и структурообраэования, т.е. снизить .интенсивность взаимодействия порошкового компонента с кислотой-эатвердителем в результате применения дегидратированных гидросиликатов магния вместо оксидов магний, обожженных при 1473-1673 К, что способствует упрощению технологического процесса производства вяжущего.

В воздушно-сухих условиях схваты- О ванне и твердение разработанного фосфатного вяжущего обусловлено образованием кислых фосфатов магния, таких как Mg(HgP04)y, Mg (Н Р04) 2Н О.

При термической обработке процесс твердения протекает более сложно.: по мере нагрева до 373 К происходит удаление несвязанной воды и частичная поликонденсация ортофосфорной кислоты, затем при подъеме температуры до 537 K параллельно с процессом дегидратации образовавшихся кислых гидрофосфатов и фосфатов магния идет прОцесс образования связки пирофосфата кремния S10@P @05, выделяющей ся s тонкодисперсном коллоидном со- З5 стоянии, а s области температур 673,973 K происходит испарение избыточной воды и кристаллизация продуктов реакции.

Таким образом, основными фазами 4О в процессе твердения вяжущего при высокотемпературной обработке являются непрореагированная часть форстеритa, кристаллический тетраметафосфат магния и кристаллический фосфат кремния SiO P@05. Эти соединения обеспечивают высокую жаростойкость, прочность и водостойкость изготавливаемых материалов на основе данного вяжущего.

Способ изготовления вяжущего следующий, Смесь содержащую дегидратированные при 973-1025 К в течение двух часов асбестовые отходы рядовые (фракции менее 2 мм), измельченные в лабораторной вибромельнице N-10 до тонны помола, соответствующей удельной поверхности Sg> 350 м /кг, за1 творяют ортофосфорной кислотой .плотйостью у = 700 кг/и З, растворенной в воде, после чего полученную массу тщательно перемешивают до достижения равномерного распределения влаги и иэ готового пресс-порошка влажностью

20 мас.Ъ при давлении 20,0 ИПа формуют образцы диаметром и высотой

50 мм, которые затем подвергают различным испытаниям.

Результаты испытаний представлены в таблице. Гехиическая эффективность изобре-, тения в том, что предлагаемые составы фосфатного, вяжущего дают возможность получить материалы, обладающие более высокой прочностью и жаростойкостью по сравнению с материалами, изготовленными на основе известного магнийфосфатного вяжущего.

В процессе, обжига образцов на предлагаемом вяжущем при различных температурах их прочность значительно возрастает по сравнению с первоначальной прочностью (от 21-37 до

100-110 МПа), тогда как при обжиге образцов на магнийфосфатном вяжущем при 573-973 К наблюдается резкое снижение прочности от 48 до 18-20 МПа.

958385

I !

I

I

1 с

6 ою

Е н 3

Cht» CO 1 с с с о <ч яф в йс ъ

ОО .О ОО с с с с с

ОО О ООО. с46Ч ч-Ф 4А с ооо

<чу в т.4 е.Ф 1М с с

О О О

I

I ьвв.l

СЧ с С )

О

%.4

%О сЩ

3Ч т4 Ю

4Ч аО

° .4 ф с4 с с

Ф ф

3 Ч3 ю4 с

° Ч (Ч ° с с с т4 СЧ

° 3 У < Ъ в нмф с с с с с !

»СО ф ф3Ч Ф

Е!Ч !Ч 3 ВО

Ю с ф

<Ч

O с

CO (Ч

О с

С Ъ

I

I

Ръ Ры"Ф ю cn cn cn an an 3 Ръ ю с ъ

t t» t ! . Ch е"4 1 Ъ 4Ч at! I» Cti аЧ Yl 4 Ъ an t»

° ° !... т 4 %4

Ю РЪ РЪ

t»t t

Гб !!Ъ с

an РЪ С1 ! »1ь 3» вч.4 м

Ф4%Ч с

1 6 ° 1

18МО НМ1

1QO393ь 1

3 m 13 g, ta u an t

3Ю О Н1

I lO

1 fh &!0 33an I

I Ctt I

ОМЕКЪЧ3 ж3:Х

I!at! O X !It g 3 оо,о 33ур1

4Ч с аО

РЪ

1

3 !.

l 1

I

I !

I

1

I .!

I

I

I

I М

I п3 и

I Ф

à:,tO an an

Ж Щ . сЧ (6 Itt

95 8 нg. 6 а;.Н O aO ао ю

О1 М

0 В Ita

6v Зй

It(В е„о рм ж ю

oz

t о

1 В4

1 о

% 4 .3 о wt» ф ..!чсч

О ОО Î ОО с с с с с с

О OO О ООО

t an Ф !Ч е.3 В с с с с с с вй <Ч r4 & 3Ч f алло о 1 в3 гЧ г4 а! е"3 W CC

4Ч СЧ ф ф РЪ Ф с с с с с с

3 В 3 <Ч O an .

an ant о о о

Ф.Ф Ф"4 %"1 % 4 м 4

ОН Е aeter О.С3 с с с с с с с с с ЧО а В!Чф ОВ;3

OCO t» Ф ЪМ Ф 4 ЪчУ

t HW I

СЧ(ч<Ч 3

I

I ч о I с с с I

° .4 Ch Оа а-4., 3

I, I.

I с ЪЮЮ 1

t .!"!».l в а-4 ъ I е4 а-4 1

1.1 I

1!

I

О I

° Ф 1

М I.

atI . 1

Ж 1 0 aO I оа

I

1 !

I

Формула изобретения

Ортофосфорная кислота 10-25

Дегидратированная серпентинитовая порода 75-90

Составитель О. Моторина

Редактор Е. Лазурвнко Техред Ж.Кастелевйч Корректор Г. Решетник

Заказ 6929/31 Тираж 641 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Сырьевая смесь для приготовления жаростойкого вяжущего, включающая ортофосфорную кислоту и серпеитинитовую породу, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения остаточной прочности при нагревании в интервале температур 773-1273 К, .она содержит дегидратированную при

:973-1025 К серпентинитовую породу

Мри следующем соотношении компонентов, мас.Ъ|

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Будников П. П. и др. Огнеупорные бетоны на фосфатных связках. М., "Металлургия", 1971р с. 80-82.

2, Авторское свидетельство СССР

Р 689987, кл. С 04 В 29/02, 1978 (прототип).