RU2344101C1 - Магнийфосфатный цемент - Google Patents
Магнийфосфатный цемент Download PDFInfo
- Publication number
- RU2344101C1 RU2344101C1 RU2007114862/03A RU2007114862A RU2344101C1 RU 2344101 C1 RU2344101 C1 RU 2344101C1 RU 2007114862/03 A RU2007114862/03 A RU 2007114862/03A RU 2007114862 A RU2007114862 A RU 2007114862A RU 2344101 C1 RU2344101 C1 RU 2344101C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnesium
- magnesium oxide
- phosphoric acid
- phosphate
- minutes
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B9/00—Magnesium cements or similar cements
- C04B9/04—Magnesium cements containing sulfates, nitrates, phosphates or fluorides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к фосфатным вяжущим материалам и может быть использовано в производстве высокотемпературных материалов и покрытий, магнезиальных неформованных огнеупоров (набивных масс и бетонов). Магнийфосфатный цемент содержит, мас.%: оксид магния - 24,05÷32,03, ортофосфорная кислота - 67,97÷75,95. Оксид магния обработан в шарокольцевой мельнице 2-10 минут в присутствии 0,01-3% дигидрофосфата магния. Магнийфосфатный цемент в качестве оксида магния содержит реактивный оксид магния или каустический магнезит, или спеченный магнезит. Технический результат - замедление процесса схватывания магнийфосфатного цемента, повышение адгезионной прочность, удешевление технологического процесса. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Область техники
Изобретение относится к фосфатным вяжущим материалам и может быть использовано в производстве высокотемпературных материалов и покрытий, магнезиальных неформованных огнеупоров (набивных масс и бетонов).
Уровень техники
Известно, что оксид магния бурно взаимодействует с ортофосфорной кислотой, что не позволяет образоваться прочной структуре твердения. Для пассивирования зерен оксида магния уменьшают их реакционную поверхность, покрывают зерна инертными пленками, повышают температуру обжига магнезита, применяют спекающие добавки [Будников П.П., Хорошавин Л.Б. Огнеупорные бетоны на фосфатных связках. - М.: Металлургия, 1971. С.76].
Известен магнийфосфатный цемент, получаемый смешением порошкообразного оксида магния, NH4H2PO4, Na5Р3О10 и инертного наполнителя [Abdelrazig B.E.I., а.о. Proc. Brit. Ceram. Soc., 1984, №35, p.141]. Однако в процессе твердения выделяется газообразный аммиак, который поризует формирующийся цементный камень и ухудшает условия труда.
Известен магнийфосфатный цемент, получаемый смешением обожженного оксида магния (30%), диаммонийфосфата или полифосфата аммония в виде водного раствора с концентрацией 56% (16%), инертного наполнителя (54%) и, при необходимости, замедлителя схватывания, преимущественно 4-водного октабората натрия (5%) [Патент 4436555 США. Magnesium phosphate cements with ceramic-type properties. Sugama Т., Kukacka L.E. Заявл. 23.09.1982, опубл. 13.04.84]. Недостатками данного состава являются выделение аммиака при твердении и короткие сроки схватывания (около 3 мин).
Наиболее близким по совокупности признаков к предлагаемому изобретению, т.е. прототипом, является магнийфосфатный цемент, содержащий ортофосфорную кислоту и в качестве оксида магния плавленый периклаз с соотношением MgO:P2O5=0,8 [Химические основы технологии и применения фосфатных связок и покрытий. / С.Л.Голынко-Вольфсон и др. - Л.: Химия, 1968. С.80-81, 84-86].
Недостатком прототипа является применение в составе вяжущего плавленого периклаза, полученного высокотемпературной обработкой, но и при его использовании магнийфосфатный цемент имеет слишком малые сроки схватывания, а также низкую адгезионную прочность.
Сущность изобретения
Изобретательская задача состояла в разработке состава магнийфосфатного цемента, позволяющего существенно замедлить процесс его схватывания, повысить адгезионную прочность.
Поставленная задача решена путем создания магнийфосфатного цемента, включающего оксид магния и ортофосфорную кислоту, причем он содержит оксид магния, обработанный в шарокольцевой мельнице в присутствии 0,01-3% дигидрофосфата магния, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| оксид магния, модифицированный дигидрофосфатом | |
| магния | 24,05÷32,03 |
| ортофосфорная кислота | 61,91÷15,95. |
При обработке оксида магния путем истирания в шарокольцевой мельнице в присутствии дигидрофосфата магния происходит модифицирование путем снятия с зерен оксида рыхлых, слабосвязанных поверхностных частей кристаллов; обнажаются плотные малодефектные поверхности. Отделившиеся мелкие частицы при истирании образуют молекулярно-плотные агрегаты с пониженной активностью.
В качестве оксида магния используют реактивный оксид магния по ГОСТ 4526-75, или каустический магнезит по ГОСТ 1216-87, или спеченный периклазовый порошок по ГОСТ-10360-85, или порошок плавленого периклаза по ГОСТ 24862-81, представляющие собой порошкообразные материалы от белого до сероватого цвета. Дигидрофосфат магния синтезирован по известной методике [Атлас инфракрасных спектров фосфатов. Ортофосфаты / В.В.Печковский и др. - М.: Наука, 1981. 248 с.].
В качестве затворителя используют ортофосфорную кислоту (ГОСТ 10678-76) в виде 60%-ного раствора плотностью 1,425 г/мл.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Пример 1. 32,027 г (32,027%) реактивного оксида магния и 0,003 г (0,003%) дигидрофосфата магния обрабатывают 2 мин в шарокольцевой мельнице, затем добавляют 47,7 мл раствора ортофосфорной кислоты (67,97 мас.%) и тщательно перемешивают.
Пример 2. 27,63 г (27,63%) реактивного оксида магния и 0,42 г (0,42%) дигидрофосфата магния обрабатывают 10 мин в шарокольцевой мельнице, затем добавляют 50,5 мл раствора ортофосфорной кислоты (71,95 мас.%) и тщательно перемешивают.
Пример 3. 23,33 г (23,33%) реактивного оксида магния и 0,72 г (0,72%) дигидрофосфата магния обрабатывают 5 мин в шарокольцевой мельнице, затем добавляют 53,3 мл раствора ортофосфорной кислоты (75,95 мас.%) и тщательно перемешивают.
Пример 4. 27,63 г (27,63%) каустического магнезита и 0,42 г (0,42%) дигидрофосфата магния обрабатывают 2 мин в шарокольцевой мельнице, затем добавляют 50,5 мл раствора ортофосфорной кислоты (71,95 мас.%) и тщательно перемешивают.
Пример 5. 27,63 г (27,63%) спеченного периклаза и 0,42 г (0,42%) дигидрофосфата магния обрабатывают 5 мин в шарокольцевой мельнице, затем добавляют 50,5 мл раствора ортофосфорной кислоты (71,95 мас.%) и тщательно перемешивают.
Пример 6. 27,63 г (27,63%) плавленого периклаза и 0,42 г (0,42%) дигидрофосфата магния обрабатывают 10 мин в шарокольцевой мельнице, затем добавляют 50,5 мл раствора ортофосфорной кислоты (71,95 мас.%) и тщательно перемешивают.
Сроки схватывания цемента определяют стандартным способом с помощью прибора Вика по ГОСТ 310.3-76. Адгезию характеризуют прочностью при сцеплении, определяемой по стандартной методике, принятой для лабораторных испытаний вяжущих материалов [Бутт Ю.М., Тимашев В.В. Практикум по химической технологии вяжущих материалов. - М.: Высшая школа, 1973. С.260].
Результаты опытов представлены в таблице.
Таким образом, предложенный состав магнийфосфатного цемента позволяет решить поставленную задачу, а именно существенно замедлить процесс схватывания магнийфосфатного цемента, отодвинув начало схватывания с 3 мин до 6-26 мин, а также повысить адгезионную прочность в 1,3-6,2 раза. Дополнительным преимуществом является возможность использования оксида магния, не прошедшего предварительную высокотемпературную обработку, что исключает необходимость выполнения дорогостоящей технологической операции.
| Таблица | |||||||
| № п/п | Состав, мас.% | Сроки схватывания, мин | Адгезионная прочность, МПа | ||||
| Оксид магния модифицированный | Ортофосфорная кислота | начало | конец | со сталью | с алюминием | ||
| Оксид магния | Mg(H2PO4)2 | ||||||
| 1 | Оксид магния реактивный 32,027 | 0,003 | 67,97 | 6 | 18 | 3,6 | 0,7 |
| 2 | Оксид магния реактивный 27,63 | 0,42 | 71,95 | 26 | 45 | 5,8 | 1,8 |
| 3 | Оксид магния реактивный 23,33 | 0,72 | 75,95 | 10 | 28 | 4,3 | 1,2 |
| 4 | Каустический магнезит 27,63 | 0,42 | 71,95 | 8,5 | 21 | 4,9 | 1,1 |
| 5 | Спеченный периклаз 27,63 | 0,42 | 71,95 | 18 | 27 | 4,7 | 2,0 |
| 6 | Плавленый периклаз 27,63 | 0,42 | 71,95 | 20 | 34 | 3,9 | 1,4 |
| Прототип | Плавленый периклаз 28,05 | - | 71,95 | 3 | 6 | 2,8 | 0,32 |
Claims (2)
1. Магнийфосфатный цемент, включающий оксид магния и ортофосфорную кислоту, отличающийся тем, что он содержит оксид магния, обработанный в шарокольцевой мельнице 2-10 мин в присутствии 0,01-3%-ного дигидрофосфата магния, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Указанный оксид магния 24,05-32,03
Ортофосфорная кислота 67,97-75,95
2. Магнийфосфатный цемент по п.1, отличающийся тем, что в качестве оксида магния он содержит реактивный оксид магния, или каустический магнезит, или спеченный магнезит.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007114862/03A RU2344101C1 (ru) | 2007-04-19 | 2007-04-19 | Магнийфосфатный цемент |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007114862/03A RU2344101C1 (ru) | 2007-04-19 | 2007-04-19 | Магнийфосфатный цемент |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007114862A RU2007114862A (ru) | 2008-10-27 |
| RU2344101C1 true RU2344101C1 (ru) | 2009-01-20 |
Family
ID=40375993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007114862/03A RU2344101C1 (ru) | 2007-04-19 | 2007-04-19 | Магнийфосфатный цемент |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2344101C1 (ru) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4158570A (en) * | 1978-08-28 | 1979-06-19 | Ppg Industries, Inc. | Preparing magnesium oxychloride and/or oxysulfate cements |
| US4436555A (en) * | 1982-09-23 | 1984-03-13 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Magnesium phosphate glass cements with ceramic-type properties |
-
2007
- 2007-04-19 RU RU2007114862/03A patent/RU2344101C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4158570A (en) * | 1978-08-28 | 1979-06-19 | Ppg Industries, Inc. | Preparing magnesium oxychloride and/or oxysulfate cements |
| US4436555A (en) * | 1982-09-23 | 1984-03-13 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Magnesium phosphate glass cements with ceramic-type properties |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ГОЛЫНКО-ВОЛЬФСОН С.Л. и др. Химические основы технологии и применения фосфатных связок и покрытий. - Л.: Химия, 1968, с.80-81, 84-86. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007114862A (ru) | 2008-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3044183B1 (de) | Hydraulisches bindemittelsystem auf aluminiumoxidbasis | |
| Mo et al. | Influence of fly ash and metakaolin on the microstructure and compressive strength of magnesium potassium phosphate cement paste | |
| Hall et al. | The effect of retarders on the microstructure and mechanical properties of magnesia–phosphate cement mortar | |
| US10717675B2 (en) | Refractory magnesia cement | |
| CN106587695B (zh) | 由废磷渣湿磨法制备水泥掺合料的方法 | |
| CA1220794A (en) | Liquid solidification accelerators for concrete mixes | |
| JPH11199282A (ja) | 速硬、高初期強度バインダー | |
| CA2744931C (en) | Accelerator mixture and method of use | |
| JP2003520749A (ja) | 反応性酸化マグネシウムセメント | |
| US4758278A (en) | Magnesium oxide powder for workable, rapid-setting phosphate-containing cement compositions | |
| EP3080053B1 (en) | Improved alkaline-activated slag (aas) composition | |
| KR20190023967A (ko) | 나노 실리카 졸을 이용한 친환경 시멘트 복합재료의 제조방법 | |
| JPS5925876A (ja) | 薬液注入工法 | |
| RU2344101C1 (ru) | Магнийфосфатный цемент | |
| Ribeiro et al. | Effect of MgO/NH4H2PO4 ratio on the properties of magnesium phosphate cements | |
| JPS5925877A (ja) | 薬液注入工法 | |
| CN114436612B (zh) | 一种石膏基自流平砂浆组合物 | |
| RU2096380C1 (ru) | Способ изготовления изделий | |
| JPH04952B2 (ru) | ||
| CA1251228A (en) | Phosphate cement for high-strength concrete-like products | |
| CA2201992C (en) | Set modifying admixtures for refractory shotcreting | |
| JP6368406B1 (ja) | 歯科用ポルトランドセメント粉末 | |
| JP2008201628A (ja) | セメント組成物、セメントコンクリート硬化体、及びセメントコンクリート硬化体の製造方法 | |
| JP3784448B2 (ja) | 不定形耐火物 | |
| JPS61117168A (ja) | 耐火材組成物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100420 |