RU2306284C1

RU2306284C1 - Binder

Info

Publication number: RU2306284C1
Application number: RU2006110101/03A
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Верещагин (RU); Владимир Иванович Верещагин; Светлана Владимировна Эрдман (RU); Светлана Владимировна Эрдман; Вера Николаевна Смиренска (RU); Вера Николаевна Смиренская; нова Валентина Николаевна Зыр (RU); Валентина Николаевна Зырянова
Priority date: 2006-03-29
Filing date: 2006-03-29
Publication date: 2007-09-20

Abstract

FIELD: building material industry.

SUBSTANCE: invention relates to magnesial binder containing (mass %): magnesium oxide 25.1-41.6; magnesium chloride 4.9-8.4; and balance: diopside with specific surface of 5100-7000 cm²/g.

EFFECT: binder with increased strength and water resistance.

1 ex, 1 tbl

Description

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для получения магнезиального вяжущего и изделий на его основе.The invention relates to the building materials industry and can be used to obtain magnesia binder and products based on it.

Известен состав магнезиального вяжущего - цемент Сореля. Состав включает 100% оксида магния и хлорид магния. Недостатком данного вяжущего является низкий коэффициент водостойкости (от 0,1 до 0,3) и усадка до 5% [Ю.М.Бутт, М.М.Сычев, В.В.Тимашев. Химическая технология вяжущих материалов. - М.: Высшая школа, 1980].Known composition of magnesia binder - Sorel cement. The composition includes 100% magnesium oxide and magnesium chloride. The disadvantage of this binder is the low coefficient of water resistance (from 0.1 to 0.3) and shrinkage up to 5% [Yu.M. Butt, M.M.Sychev, V.V. Timashev. Chemical technology of binders. - M.: Higher School, 1980].

Известен состав вяжущего, который включает тремолит (от 65 до 80%), оксид магния (от 15 до 26%), хлорид магния (от 2,5 до 5,0%), карбонат кальция (остальное количество). Основным недостатком данного вяжущего является высокое содержание тремолита, который относится к группе материалов повышенной опасности [А.С. №1807026, кл. С04В 9/00, 1992].Known binder composition, which includes tremolite (from 65 to 80%), magnesium oxide (from 15 to 26%), magnesium chloride (from 2.5 to 5.0%), calcium carbonate (the rest). The main disadvantage of this binder is the high content of tremolite, which belongs to the group of high hazard materials [A.S. No. 1807026, class C04B 9/00, 1992].

Известен состав вяжущего, который наиболее близок предлагаемому изобретению, включает диопсид (от 75 до 82,6%), оксид магния (от 17,4 до 25%), хлорид магния (от 2,5 до 5,0%), карбонат кальция (от 0,1 до 4,0). Основным недостатком данного вяжущего является низкая механическая прочность [А.С. №1756298, кл. С04В 9/00,1992].Known binder composition, which is closest to the proposed invention, includes diopside (from 75 to 82.6%), magnesium oxide (from 17.4 to 25%), magnesium chloride (from 2.5 to 5.0%), calcium carbonate (from 0.1 to 4.0). The main disadvantage of this binder is the low mechanical strength [A.S. No. 1756298, cl. C04B 9 / 00.1992].

Задачей предлагаемого изобретения является расширение видов сырьевых компонентов и повышение стабильности кристаллических фаз в композиции, что приводит к направленному фазообразованию продуктов гидратации с сохранением высоких значений механической прочности и коэффициента водостойкости.The objective of the invention is to expand the types of raw materials and increase the stability of the crystalline phases in the composition, which leads to directed phase formation of hydration products while maintaining high values of mechanical strength and coefficient of water resistance.

Поставленная задача достигается тем, что вяжущее состоит из оксида магния, хлорида магния и кальций-магний-силикатсодержащей породы - диопсида, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The problem is achieved in that the binder consists of magnesium oxide, magnesium chloride and calcium-magnesium-silicate-containing rock - diopside, in the following ratio, wt.%:

оксид магнияmagnesium oxide 25,1-41,625.1-41.6 хлорид магнияmagnesium chloride 4,9-8,44.9-8.4 диопсид тонкомолотыйfinely ground diopside остальноеrest

Кальций-магний-силикатсодержащая порода с удельной поверхностью 5100-7000 см²/г является основой для получения магнезиального вяжущего и в сочетании с оксидом магния и хлоридом магния обеспечивает более высокую механическую прочность, практически отсутствие усадки и высокий коэффициент водостойкости. Высокая прочность магнезиальных вяжущих обеспечена наличием активного тонкомолотого силикатного компонента - диопсида, обладающего исходными высокими прочностными характеристиками и высоким химическим сродством по отношению к продуктам твердения магнезиального вяжущего и повышенным содержанием хорошо закристаллизованного триоксихлорида магния в затвердевшем магнезиальном камне.Calcium-magnesium-silicate-containing rock with a specific surface area of 5100-7000 cm ² / g is the basis for obtaining a magnesian binder and, in combination with magnesium oxide and magnesium chloride, provides higher mechanical strength, virtually no shrinkage and a high coefficient of water resistance. The high strength of magnesia binders is ensured by the presence of an active finely ground silicate component - diopside, which has initial high strength characteristics and high chemical affinity for hardening products of magnesia binder and an increased content of well crystallized magnesium trioxychloride in hardened magnesia stone.

Высокое химическое сродство обусловлено химическим взаимодействием пентаоксихлорида и триоксихлорида магния с активной кремнеземистой составляющей природного силиката - диопсида с образованием гетероцепных полимеров, подтверждением тому служит рост механической прочности и водостойкости магнезиальных вяжущих.The high chemical affinity is due to the chemical interaction of magnesium pentaoxychloride and trioxychloride with the active siliceous component of the natural silicate - diopside with the formation of hetero-chain polymers, which is confirmed by the increase in mechanical strength and water resistance of magnesian binders.

ПримерExample

Для получения магнезиального вяжущего используют диопсидовые породы, которые предварительно измельчают до удельной поверхности 5100-7000 см²/г, готовят сырьевую смесь путем тщательного смешения полученного материала с оксидом магния в соотношениях, указанных в формуле изобретения, после чего затворяют раствором хлорида магния (р=1,2 г/см³) в количестве, необходимом для обеспечения удобоукладываемости смеси и формования изделий методом литья. Полученные образцы изделия помещают в воздушную и воздушно-влажную среды, через 28 суток твердения образцы испытывают на предел прочности при сжатии. Исследуемые составы магнезиальных вяжущих и свойства образцов представлены в табл.1. Приведенные в таблице результаты показывают, что механическая прочность образцов магнезиального вяжущего с диопсидом в 28-суточный срок твердения достигает порядка 91,5 МПа (для прототипа 60 МПа), а коэффициент водостойкости - 1,19 (для прототипа 1,01), усадка образцов составляет 0,07%. Таким образом, магнезиальное вяжущее предложенного состава приобретает свойства гидравлического вяжущего, так как не разрушается при длительной выдержке в воде. Достижение указанных свойств обеспечивается соблюдением указанного в формуле соотношения компонентов.To obtain a magnesian binder, diopside rocks are used, which are pre-crushed to a specific surface of 5100-7000 cm ² / g, a raw mix is prepared by thoroughly mixing the obtained material with magnesium oxide in the ratios specified in the claims, and then shut with a solution of magnesium chloride (p = 1.2 g / cm ³ ) in the amount necessary to ensure workability of the mixture and molding products by casting. The obtained product samples are placed in an air and air-humid environment, after 28 days of hardening, the samples are tested for compressive strength. The investigated compositions of magnesian binders and the properties of the samples are presented in table 1. The results shown in the table show that the mechanical strength of the magnesian binder samples with diopside in the 28-day hardening period reaches about 91.5 MPa (for the prototype 60 MPa), and the water resistance coefficient is 1.19 (for the prototype 1.01), the shrinkage of the samples is 0.07%. Thus, the magnesian binder of the proposed composition acquires the properties of a hydraulic binder, as it does not break down after prolonged exposure to water. The achievement of these properties is ensured by observing the ratio of components specified in the formula.

ВяжущееAstringent

Для получения вяжущего были приготовлены смеси с различным содержанием компонентов, данные по составу вяжущих и свойств, полученных на их основе материалов, представлены в таблице 1.To obtain a binder, mixtures with different content of components were prepared, data on the composition of binders and the properties obtained on the basis of materials are presented in table 1.

Таблица 1
Состав и свойства вяжущегоTable 1
The composition and properties of the binder ПримерExample Вяжущее, мас.%Binder, wt.% Удельная поверхность диопсида,
см²/гSpecific surface area of diopside,
cm ² / g Влажность смеси, %Humidity,% Предел прочности при сжатии, МПаThe limit of compressive strength, MPa Коэффициент водостойкостиWater resistance coefficient ДиопсидDiopside Оксид магнияMagnesium oxide Хлорид магнияMagnesium chloride водаwater воздухair 1one 6060 35,035.0 5,05,0 70007000 18eighteen 56,6056.60 60,0060.00 0,900.90 22 7070 25,025.0 5,05,0 65006500 18eighteen 68,5068.50 91,5291.52 1,101.10 33 7575 22,522.5 2,52,5 60006000 18eighteen 69,0069.00 73,0073.00 1,121.12 4four 8080 17,517.5 2,52,5 55005500 18eighteen 68,0068.00 71,1071.10 1,151.15 55 9090 8,08.0 2,02.0 55005500 18eighteen 65,2065,20 68,3568.35 1,191.19 66 9595 3,03.0 2,02.0 51005100 18eighteen 58,1058.10 60,0060.00 1,191.19

Claims

Binder, including calcium, magnesium, silicate-containing rock-diopside, magnesium oxide, magnesium chloride, characterized in that it contains diopside with a specific surface of 5100-7000 cm ² / g in the following ratio of components, wt.%:

Magnesium oxide 25.1-41.6 Magnesium chloride 4.9-8.4 Specified Diopside Rest