RU2190581C1 - Method of heat-resistant concrete producing - Google Patents

Method of heat-resistant concrete producing Download PDF

Info

Publication number
RU2190581C1
RU2190581C1 RU2001119121/03A RU2001119121A RU2190581C1 RU 2190581 C1 RU2190581 C1 RU 2190581C1 RU 2001119121/03 A RU2001119121/03 A RU 2001119121/03A RU 2001119121 A RU2001119121 A RU 2001119121A RU 2190581 C1 RU2190581 C1 RU 2190581C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
concrete
heat
chamotte
grinding
silica
Prior art date
Application number
RU2001119121/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.Я. Хавкин-Кругликов
Г.М. Мартыненко
Л.М. Соколов
И.И. Тихонов
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Союзтеплострой"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Союзтеплострой" filed Critical Закрытое акционерное общество "Союзтеплострой"
Priority to RU2001119121/03A priority Critical patent/RU2190581C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2190581C1 publication Critical patent/RU2190581C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04Portland cements

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

FIELD: building materials. SUBSTANCE: method of production of heat-resistant concrete involves mixing Portland cement with an addition preparing by wet grinding silica-containing components and alkaline component, chamotte crushed stone and chamotte sand. Method involves an additional addition in grinding a refractory material with content of Al2O3 above 68% and water glass with density 1.41-1.47 g/cm3 is used as an alkaline component and quartz sand is used as a silica-containing component. Grinding is carried out up to preparing 7-8% of residue on sieve 63 mcm followed by drying. Invention can be used in making heat-resistant articles made of concrete on the base of Portland cement and making heat-resistant concrete used for a monolithic fettling of different heat aggregates. Invention provides making heat-resistant concrete with temperature using 1300 C and its cost is decreased by 2-3 times as compared with the available prior art. EFFECT: improved method of concrete production, improved properties, decreased cost. 3 tbl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к промышленности огнеупорных материалов и может быть использовано для производства изделий из жаростойкого бетона или товарного жаростойкого бетона при сооружении тепловых агрегатов с температурой эксплуатации более 1300oС.The invention relates to the industry of refractory materials and can be used for the manufacture of products from heat-resistant concrete or commodity heat-resistant concrete during the construction of thermal units with operating temperatures of more than 1300 o C.

Известен способ получения жаростойких бетонов на основе портландцемента с огнеупорными составляющими (монолитный щебень и шамотный песок). A known method of producing heat-resistant concrete based on Portland cement with refractory components (monolithic crushed stone and fireclay sand).

Недостатком этого способа является сравнительно невысокая температура применения жаростойкого бетона - 1100oС (см. Справочник строителя "Сооружение промышленных печей" под редакцией И.А. Шишкова, издание 6-е, Москва, Стройиздат, 1986 г., стр. 74-75), при этом температура применения шамотных изделий, из отходов которых готовятся шамотный щебень и песок, составляет 1350...1400oС (Огнеупорные изделия, материалы и сырье. Справочник. Издание 4-е. Москва, "Металлургия", 1991 г., стр. 35).The disadvantage of this method is the relatively low temperature of the use of heat-resistant concrete - 1100 o C (see the Handbook of the builder "Construction of industrial furnaces" edited by IA Shishkov, 6th edition, Moscow, Stroyizdat, 1986, pp. 74-75 ), while the temperature of the use of chamotte products, the waste of which is used to produce chamotte crushed stone and sand, is 1350 ... 1400 o С (Refractory products, materials and raw materials. Reference book. 4th edition. Moscow, Metallurgy, 1991 , p. 35).

Известен способ получения жаростойкого бетона с температурой применения 1300oС на составляющих из шамотного щебня и песка и использованием в качестве вяжущего жидкого стекла или глиноземистого цемента (см. СНиП 2.03.04-84, стр. 21, состав 16, 19).A known method of producing heat-resistant concrete with a temperature of 1300 o C on the components of chamotte crushed stone and sand and using as a binder liquid glass or alumina cement (see SNiP 2.03.04-84, p. 21, composition 16, 19).

Недостатком этого способа является высокая стоимость вяжущего и, как следствие, высокая стоимость жаростойкого бетона как на жидком стекле, так и на глиноземистом цементе. The disadvantage of this method is the high cost of the binder and, as a consequence, the high cost of heat-resistant concrete both on water glass and on alumina cement.

В ближайшем из аналогов способе (авторское свидетельство 2070872) является получение жаростойкого бетона путем смешения портландцемента, добавки, получаемой путем мокрого помола кремнеземсодержащих компонентов и щелочного компонента, шамотного щебня и шамотного песка, где в качестве исходного сырья используют опал-кристоболитовую породу. In the closest analogue method (copyright certificate 2070872) is the production of heat-resistant concrete by mixing Portland cement, an additive obtained by wet grinding silica-containing components and an alkaline component, chamotte crushed stone and chamotte sand, where opal-cristobolite rock is used as a feedstock.

Поставленная цель достигается способом получения жаростойкого бетона путем смешения портландцемента, добавки, получаемой путем мокрого помола кремнеземсодержащих компонентов и щелочного компонента, шамотного щебня и шамотного песка, при помоле дополнительно вводят огнеупорный материал с содержанием Аl2О3 более 68%, а в качестве щелочного компонента используют жидкое стекло кислотностью 1,41...1,47 г/см3, а в качестве кремнеземсодержащего компонента кварцевый песок, а помол ведут до получения остатка на сите 63 мкм 7...8%.The goal is achieved by a method of producing heat-resistant concrete by mixing Portland cement, an additive obtained by wet grinding of silica-containing components and an alkaline component, chamotte crushed stone and chamotte sand, when grinding, an additional refractory material with an Al 2 O 3 content of more than 68% is added, and as an alkaline component liquid glass is used with an acidity of 1.41 ... 1.47 g / cm 3 , and silica-containing component as a silica-containing component, and grinding is carried out to obtain a residue on a sieve of 63 microns 7 ... 8%.

Соотношение загружаемого сырья в шаровую мельницу, %:
Отходы из шамотного кирпича - 90-95
Кварцевый песок - 5-10
Исходное сырье загружается в шаровую мельницу мокрого помола.
The ratio of the feedstock to the ball mill,%:
Fireclay brick waste - 90-95
Quartz sand - 5-10
The feedstock is loaded into a wet ball mill.

По получении соответствующего зернового состава смесь проходит сушку, после чего ее смешивают с портландцементом. Upon receipt of the appropriate grain composition, the mixture is dried, after which it is mixed with Portland cement.

Далее в смеситель подаются огнеупорные составляющие и портландцемент с добавкой. Next, refractory components and Portland cement with an additive are fed into the mixer.

Для сравнительной оценки влияния тонкомолотой шамотной добавки (ТШД) и высушенной концентрированной вяжущей суспензии (КВС) на свойства жаростойкого шамотного бетона готовили смеси следующих составов (табл.1). For a comparative assessment of the effect of finely ground chamotte additive (TSH) and dried concentrated cementitious slurry (PBC) on the properties of heat-resistant chamotte concrete, mixtures of the following compositions were prepared (Table 1).

Выбор оптимального В/Ц производился исходя из критерия достижения необходимой подвижности смеси при принятых режимах формования. Образцы-кубы с ребром 50 мм готовили в металлических разборных формах методом виброформования с пригрузом. Параметры уплотнения смесей были следующие: удельное статическое давление пригруза 0,1 кг/см2, частота вибрации 50 Гц, амплитуда 0,3 мм. Продолжительность виброуплотнения во всех случаях составляла 1 мин.The choice of the optimal H / C was made based on the criterion of achieving the necessary mobility of the mixture under the accepted molding conditions. Sample cubes with an edge of 50 mm were prepared in metal collapsible forms by vibroforming with a load. The compaction parameters of the mixtures were as follows: specific gravity static pressure of 0.1 kg / cm 2 , vibration frequency of 50 Hz, amplitude 0.3 mm. The duration of vibration compaction in all cases was 1 min.

Образцы, изготовленные описанным выше способом, хранили в течение 7 суток при температуре 18-22oС во влажных условиях. После вызревания образцы высушивали при температуре 100-110oС до постоянной массы, охлаждали до комнатной температуры и подвергали испытаниям. Определение свойства образцов производили по стандартным методикам.Samples made as described above were stored for 7 days at a temperature of 18-22 o C in wet conditions. After maturation, the samples were dried at a temperature of 100-110 o C to constant weight, cooled to room temperature and subjected to tests. The properties of the samples were determined by standard methods.

Остаточную прочность жаростойких бетонов на сжатие после нагревания до 800oC со скоростью, не превышающей 150-200oС в 1 ч, выдерживали в течение 4 ч при 800oС и затем охлаждали вместе с печью до комнатной температуры. После остывания три куба испытывали на сжатие. Остаточный предел прочности при сжатии:
Rост.=(R800/R100)100%,
где R800 и R100 - пределы прочности при сжатии образцов соответственно после нагревания до 800oС и высушенных при 100...110oС, кг/см2.
The residual compressive strength of heat-resistant concrete after heating to 800 ° C at a speed not exceeding 150-200 ° C for 1 hour was kept for 4 hours at 800 ° C and then cooled together with the furnace to room temperature. After cooling, three cubes were tested for compression. Residual compressive strength:
R rest = (R 800 / R 100 ) 100%,
where R 800 and R 100 are the compressive strengths of the samples, respectively, after heating to 800 o C and dried at 100 ... 110 o C, kg / cm 2 .

Из трех результатов, полученных при испытании образцов на сжатие, принимали среднее значение. Если один наименьший результат отличался более чем на 20% от следующего, большего показателя, предел прочности определяли по двум наибольшим результатам. Of the three results obtained by testing the samples for compression, the average value was taken. If one smallest result differed by more than 20% from the next, larger indicator, the ultimate strength was determined by the two largest results.

Результаты проведенных испытаний образцов различных составов приведены в табл.2. The results of tests of samples of various compositions are given in table.2.

Как следует из данных табл. 2, введение в состав бетонной смеси КВС вместо тонкомолотой шамотной добавки для всех исследованных составов:
1) обеспечивает повышение прочности показателей бетона в 1,2-1,5 раза;
2) способствует увеличению их остаточной прочности после термообработки при 800oС;
3) позволяет повысить огнеупорность материалов до 1690oС.
As follows from the data table. 2, the introduction of the composition of the concrete mixture KVS instead of finely ground fireclay additives for all investigated compositions:
1) provides an increase in the strength of concrete indicators by 1.2-1.5 times;
2) helps to increase their residual strength after heat treatment at 800 o C;
3) allows to increase the refractoriness of materials to 1690 o C.

Способ поясняется чертежом. The method is illustrated in the drawing.

Также, проведенные исследования показали, что введение в бетонную смесь КВС улучшает ее подвижность и удобоукладываемость. Это, по-видимому, можно объяснить пластифицирующими свойствами высокодисперсионной (коллоидной фазы) КВС. Как следствие, бетонные смеси, приготовленные с добавлением высушенной вяжущей суспензии, хорошо формуются при пониженных В/Ц (см. табл.1), обеспечивая тем самым более высокую плотность и прочность образцов бетона. Also, studies have shown that the introduction of PIC in the concrete mixture improves its mobility and workability. This, apparently, can be explained by the plasticizing properties of the highly dispersed (colloidal phase) FAC. As a result, concrete mixtures prepared with the addition of a dried binder suspension are well formed at low W / C (see Table 1), thereby ensuring a higher density and strength of concrete samples.

В табл.3 приведены справочные данные о характеристиках типовых шамотных бетонов на глиноземистом и высокоглиноземистом цементах. Table 3 shows reference data on the characteristics of typical chamotte concrete on alumina and high alumina cements.

Изделия бетонные (блоки) шамотные - по ТУ 14-8-130-74. Concrete products (chamotte blocks) - according to TU 14-8-130-74.

Марки: ШБВЦ-42 - на высокоглиноземистом цементе с массовой долей Аl2О3 не менее 42% (для применения при температурах до 1350oС), ШБВЦ-40 - то же, с массовой долей Аl2О3 не менее 40% (до 1300oС); ШБВЦ-38 - на глиноземистом цементе с массовой долей Аl2О3 не менее 38 (до 1250oС); ШБВЦ-36 - то же, с массовой долей Аl2О3 не менее 36% (до 1100oС). Изготовляют из шамотных заполнителей на высокоглиноземистом и глиноземистом цементе. Предназначены для футеровки тепловых агрегатов.Brands: ШБВЦ-42 - on high-alumina cement with a mass fraction of Al 2 О 3 of at least 42% (for use at temperatures up to 1350 o С), ШБВЦ-40 - the same, with a mass fraction of Al 2 О 3 of at least 40% ( up to 1300 o C); ШБВЦ-38 - on alumina cement with a mass fraction of Al 2 О 3 of at least 38 (up to 1250 o С); ШВВЦ-36 - the same, with a mass fraction of Al 2 О 3 of at least 36% (up to 1100 o С). They are made of chamotte aggregates on high alumina and alumina cement. Designed for lining of thermal units.

Сравнительный анализ свойств экспериментальных бетонов ПЦ с добавлением высушенной КВС и типовых шамотных бетонов на глиноземистом и высокоглиноземистом цементах позволяет сделать следующие выводы. A comparative analysis of the properties of experimental PC concrete with the addition of dried KVS and typical chamotte concrete on alumina and high alumina cements allows us to draw the following conclusions.

1. Использование в качестве микрозаполнителя концентрированной вяжущей суспензии позволяет получать шамотные жаростойкие бетоны на ПЦ, не уступающие по целому ряду показателей аналогичному классу бетонов на глиноземистом и даже высокоглиноземистом цементах. 1. The use of a concentrated cementitious slurry as a micro-filler allows obtaining chamotte heat-resistant concrete at PCs that are not inferior in a number of indicators to a similar class of concrete on alumina and even high alumina cements.

2. Введение в бетонные смеси КВС в количестве 18-24% (соответственно портландцемента в количестве 6-12%) позволяет получить прочный шамотный бетон ПЦ с температурой применения до 1300oС, при выполнении следующих требований к компонентам:
- портландцемент должен иметь марку не ниже 500 и достаточную активность;
- необходимо использовать шамотный заполнитель с содержанием Аl2O3 не менее 36%;
- КВС, используемая в виде микрозаполнителя, должна иметь остаток на сите 0,063 мкм не более 8% и содержание Аl2О3 не менее 68%.
2. Introduction to concrete mixtures of PIC in the amount of 18-24% (respectively Portland cement in the amount of 6-12%) allows you to get durable fireclay concrete PC with a temperature of application up to 1300 o With the following requirements for the components:
- Portland cement should have a brand of at least 500 and sufficient activity;
- it is necessary to use chamotte aggregate with an Al 2 O 3 content of at least 36%;
- FAC used in the form of a micro-filler should have a sieve residue of 0.063 μm of not more than 8% and an Al 2 O 3 content of not less than 68%.

Claims (1)

Способ получения жаростойкого бетона путем смешения портландцемента, добавки, получаемой путем мокрого помола кремнеземсодержащего компонента и щелочного компонента, шамотного щебня и шамотного песка, отличающийся тем, что при помоле дополнительно вводят огнеупорный материал с содержанием Al2O3 более 68%, в качестве щелочного компонента используют жидкое стекло плотностью 1,41-1,47 г/см3, в качестве кремнеземсодержащего компонента - кварцевый песок, а помол ведут до получения остатка на сите 63 мкм 7-8% с последующей сушкой.A method of producing heat-resistant concrete by mixing Portland cement, an additive obtained by wet grinding a silica-containing component and an alkaline component, chamotte crushed stone and chamotte sand, characterized in that when grinding, an additional refractory material with an Al 2 O 3 content of more than 68% is added as an alkaline component liquid glass with a density of 1.41-1.47 g / cm 3 is used , silica sand is used as the silica-containing component, and grinding is carried out to obtain a residue on a sieve of 63 microns 7-8%, followed by drying.
RU2001119121/03A 2001-07-12 2001-07-12 Method of heat-resistant concrete producing RU2190581C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001119121/03A RU2190581C1 (en) 2001-07-12 2001-07-12 Method of heat-resistant concrete producing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001119121/03A RU2190581C1 (en) 2001-07-12 2001-07-12 Method of heat-resistant concrete producing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2190581C1 true RU2190581C1 (en) 2002-10-10

Family

ID=20251579

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001119121/03A RU2190581C1 (en) 2001-07-12 2001-07-12 Method of heat-resistant concrete producing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2190581C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113402238A (en) * 2021-05-18 2021-09-17 焦作金鑫恒拓新材料股份有限公司 Medium-high temperature high-strength heat-resistant concrete

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113402238A (en) * 2021-05-18 2021-09-17 焦作金鑫恒拓新材料股份有限公司 Medium-high temperature high-strength heat-resistant concrete

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS61501908A (en) Lightweight ceramic materials for construction, their production methods and their uses
RU2374201C1 (en) Raw mixture for making heat-resistant concrete
RU2374200C1 (en) Raw mixture for making heat-resistant ash-slag concrete
RU2190581C1 (en) Method of heat-resistant concrete producing
RU2253634C1 (en) Raw mixture for preparation of ash slag concrete
Suvorov et al. High-temperature heat-insulating materials based on vermiculite
RU2668599C1 (en) Composite ceramic mixture
Stonys et al. The effect of waste oil-cracking catalyst on the properties of MCC-type castable
Goncharova et al. Refractory materials for steel-making equipment lining
JP5724188B2 (en) Concrete production method
WO2004085334A1 (en) A composition for the manufacture of silica insulating refractory brick
RU2303582C2 (en) Method of production of dry refractory ceramoconcrete mix for lining the thermal units, mainly in non-ferrous metallurgy
JP7072848B2 (en) Refractory concrete molding containing zirconia as the main component
RU2309132C2 (en) Heat-resistant concrete mix
RU2426707C1 (en) Heat insulation mass
KR100896592B1 (en) Binder for cement concrete using AOD slag
RU2370468C1 (en) Thermal insulating mixture
RU2140888C1 (en) Ceramic material for manufacture of wall articles, mainly, clay brick
JPH08157246A (en) Ceramic fine aggregate for concrete
RU2318772C1 (en) Method of manufacture of wall ceramic articles, raw charge for manufacture of wall ceramic articles and filler for wall ceramic articles
RU2810153C1 (en) Light-coloured ceramic mass for face bricks
SU1671648A1 (en) Mixture of raw materials for making light-weight concrete
RU2231505C1 (en) Ceramic mass for making wall and facing articles
RU2376265C1 (en) Method of structural design heat-insulated aerated concrete manufacture
RU2259969C1 (en) Method of concrete mix preparation

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040713