RU2357935C1

RU2357935C1 - Binding agent

Info

Publication number: RU2357935C1
Application number: RU2007145505/03A
Authority: RU
Inventors: Светлана Владимировна Эрдман (RU); Светлана Владимировна Эрдман; Вера Николаевна Смиренская (RU); Вера Николаевна Смиренская; Надежда Григорьевна Козлова (RU); Надежда Григорьевна Козлова
Priority date: 2007-12-07
Filing date: 2007-12-07
Publication date: 2009-06-10

Abstract

FIELD: chemistry; construction.

SUBSTANCE: invention refers to constructional materials industry and can be used to produce a high-strength and water-resistant magnesite binding agent and based products. The binding agent contains the following components, wt %: magnesium oxide 25.1-41.6; magnesium chloride 4.9-5.9; serpentinite - the rest.

EFFECT: improved mechanical strength and higher water resistance coefficient.

1 tbl, 1 ex

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 construction 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].The composition of the magnesian binder is known - 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, 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].The known composition of the binder, 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].

Известен состав вяжущего, 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].The known composition of the binder, 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 способ получения вяжущего, который наиболее близок предлагаемому изобретению, включает оксид магния (10-50%), серпентинит (50-90%). Основным недостатком является то, что не указано количество затворителя раствора хлористого магния, нет данных о коэффициенте водостойкости (Патент №2082687 С1, кл. С04В 9/00, 1997).A known method of producing a binder, which is closest to the proposed invention, includes magnesium oxide (10-50%), serpentinite (50-90%). The main disadvantage is that the amount of the curing agent of the magnesium chloride solution is not indicated, there is no data on the coefficient of water resistance (Patent No. 2082687 C1, CL 04B 9/00, 1997).

Задачей предлагаемого изобретения является расширение видов сырьевых компонентов и повышение стабильности кристаллических фаз в композиции, что приводит к направленному фазообразованию более стабильных продуктов гидратации с увеличением 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 more stable hydration products with an increase in the values of mechanical strength and coefficient of water resistance.

Поставленная задача достигается тем, что вяжущее состоит из оксида магния, хлорида магния и магний-силикатсодержащей породы - серпентинита при следующем соотношении компонентов:The problem is achieved in that the binder consists of magnesium oxide, magnesium chloride and magnesium-silicate rock - serpentinite in the following ratio of components:

оксид магнияmagnesium oxide 25,1-41,625.1-41.6 хлорид магнияmagnesium chloride 4,9-5,94.9-5.9 серпентинитserpentinite остальноеrest

Магний-силикатсодержащая порода с удельной поверхностью 3100-5000 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 - серпентинита, обладающего исходными высокими прочностными характеристиками и повышенным химическим сродством по отношению к продуктам твердения магнезиального вяжущего и повышенным содержанием хорошо закристаллизованного триоксихлорида магния в затвердевшем магнезиальном камне.Magnesium-silicate-containing rock with a specific surface area of 3100-5000 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 magnesian binders is ensured by the presence of an active finely ground silicate component - serpentinite, which has initial high strength characteristics and increased chemical affinity for the hardening products of magnesian binder and an increased content of well crystallized magnesium trioxychloride in hardened magnesia stone.

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

ПримерExample

Для получения магнезиального вяжущего используют серпентинитовые породы, которые предварительно измельчают до удельной поверхности 3100-5000 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 серпентинитом в 28-суточный срок твердения достигает 93,5 МПа (для прототипа - 50,5 МПа), а коэффициент водостойкости - 1,18, 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, serpentinite rocks are used, which are pre-crushed to a specific surface of 3100-5000 cm ² / g, the raw material mixture 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-wet environment, after 28 days of hardening, the samples are tested for ultimate compressive strength. The studied 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 serpentinite in the 28-day hardening period reaches 93.5 MPa (for the prototype - 50.5 MPa), and the water resistance coefficient is 1.18, 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.

Claims

A binder, including magnesium-silicate-containing rock - serpentinite, magnesium oxide, magnesium chloride, characterized in that magnesium chloride is used in an amount of 4.9-5.9 wt.%, To increase mechanical strength and water resistance coefficient in the following ratio of components, wt. %:
magnesium oxide 25.1-41.6 magnesium chloride 4.9-5.9 serpentinite rest