RU2374194C1 - Способ получения силикат-натриевого композиционного вяжущего для жаростойкого бесцементного бетона - Google Patents
Способ получения силикат-натриевого композиционного вяжущего для жаростойкого бесцементного бетона Download PDFInfo
- Publication number
- RU2374194C1 RU2374194C1 RU2008117661/03A RU2008117661A RU2374194C1 RU 2374194 C1 RU2374194 C1 RU 2374194C1 RU 2008117661/03 A RU2008117661/03 A RU 2008117661/03A RU 2008117661 A RU2008117661 A RU 2008117661A RU 2374194 C1 RU2374194 C1 RU 2374194C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- silicate
- heat
- resin
- sodium silicate
- resistant non
- Prior art date
Links
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000004567 concrete Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 title abstract description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 title abstract description 4
- 239000004568 cement Substances 0.000 title abstract 3
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims abstract description 17
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 11
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 2
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 9
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 abstract description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract 1
- 239000004035 construction material Substances 0.000 abstract 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241001649081 Dina Species 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 229910021486 amorphous silicon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000010903 husk Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011044 quartzite Substances 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 229910052845 zircon Inorganic materials 0.000 description 1
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/24—Compositions 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 alkyl, ammonium or metal silicates; containing silica sols
- C04B28/26—Silicates of the alkali metals
-
- 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
- C04B12/00—Cements not provided for in groups C04B7/00 - C04B11/00
- C04B12/04—Alkali metal or ammonium silicate cements ; Alkyl silicate cements; Silica sol cements; Soluble silicate cements
-
- 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
- C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
- C04B20/0076—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials characterised by the grain distribution
- C04B20/008—Micro- or nanosized fillers, e.g. micronised fillers with particle size smaller than that of the hydraulic binder
- C04B20/0084—Conditioning, e.g. preparing suspensions thereof
-
- 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
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/10—Compositions or ingredients thereof characterised by the absence or the very low content of a specific material
- C04B2111/1037—Cement free compositions, e.g. hydraulically hardening mixtures based on waste materials, not containing cement as such
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
Изобретение относится к строительным материалам, в частности к получению силикат-натриевых композиционных вяжущих для изготовления жаростойких бесцементных безобжиговых бетонов. Технический результат - увеличение прочности при сжатии и температуры службы изделий. В способе получения силикат-натриевого композиционного вяжущего для жаростойкого бесцементного бетона, включающем смешивание тонкомолотого огнеупорного наполнителя и силиката натрия, предварительно силикат натрия гидратированный тонкомолотый до удельной поверхности 2500-300 см2/г переводят в наноразмерные частицы путем дегидратационного диспергирования обработкой острым паром при температуре 200-600°С с выходом в барбатер с кремнийорганической смолой до насыщения смолы наноразмерными частицами 20% от массы смолы.
Description
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к получению силикат-натриевых композиционных вяжущих для изготовления жаростойких бесцементных бетонов.
Известно несколько способов получения силикат-натриевых композиционных вяжущих путем совместного помола части огнеупорного заполнителя и силиката натрия - силикат-глыбы.
Известен [1] способ получения ультрадисперсного диоксида кремния, где его получают из паровой фазы с размерами частиц менее 1 мкм и с удельной поверхностью более 100 м2/г.
Получаемый порошок диоксида кремния имеет большие размеры.
Известен также способ получения отдельно ультрадисперсного SiO2, например, по [2] получают высокодисперсный диоксид кремния из силиката натрия с помощью соляной кислоты и поверхностно-активных веществ.
Недостаток - указанный способ многостадийный и сложный для реализации в производстве.
Простыми для производства являются способы получения диоксида кремния из рисовой шелухи по патентам [3], где получают аморфные порошки диоксида кремния с большими размерами частиц до 200 мкм.
Наиболее близким (прототипом) - является способ по [4], где осуществляют совместный помол силиката натрия и части огнеупорного заполнителя и полученное композиционное вяжущее смешивают с огнеупорным заполнителем. Недостатком является отсутствие возможности получения достаточно дисперсных частиц силиката, так как они имеют размеры больше 10 мкм и после затворения водой и сушки до конца не растворяются или, растворяясь в данном месте, образуют избыток жидкого стекла, т.е. способствуют образованию плавней в зонах контакта частиц заполнителя и наполнителя, что приводит к снижению температуры службы и прочности при сжатии изделий.
Целью изобретения является увеличение прочности при сжатии и температуры службы изделий из жаростойкого бесцементного бетона на основе силикат-натривого композиционного вяжущего.
Поставленная цель достигается тем, что в способе получения композиционного вяжущего для жаростойкого бесцементного бетона, включающем смешивание тонкомолотого огнеупорного наполнителя и силиката натрия, предварительно силикат натрия гидратированный тонкомолотый до удельной поверхности
2500-300 см2/г переводят в наноразмерные частицы путем дегидратационного диспергирования обработкой острым паром при температуре 200-600°С с выходом в барботер с кремнийорганической смолой до насыщения смолы наноразмерными частицами 20% от массы смолы.
Исходные компоненты, входящие в состав вяжущего:
тонкомолотый огнеупорный наполнитель различных видов - шамот, карбид кремний, циркон, хромомагнезит, манезит, доломит, динас, кварцит, может быть с удельной поверхностью 2500-3000 см2/г;
силикат натрия может быть в виде натриевой силикат-глыбы, например это - отход Огнинского стекольного завода, тонкомолотый до удельной поверхности 2500-3000 см2/г.
В предлагаемом способе силикат натрия переводят в ультрадисперсные наноразмерные частицы, имеющие размер 10-12 нм, путем применения эффекта дегидратационного диспергирования и миграции частиц водяным паром в газовую фазу.
Использование заявленной совокупности существенных признаков позволяет получить указанный технический результат. Способ осуществляют следующим образом: натриевый силикат, возможно в виде силикат-глыбы, измельчают путем помола до удельной поверхности 2500-3000 см2/г (для данного примера 3000 см2/г), гидратируют и загружают в кюветы, расположенные в кварцевой трубке, которая в свою очередь расположена в электрической печи. Ее включают, затем с одного конца кварцевой трубки подают острый водяной пар, а другой конец через охладитель соединен с барботером с кремнийорганической смолой МФСИ-15 (марка модифицированной кремнийорганической смолы с содержанием силикона до 15%), представляющей собой высоковязкую жидкость желтого цвета. При повышении температуры в печи до 600-800°С (для данного примера 800°С) происходит дегидратационное диспергирование и наночастицы с размером 10-12 нм уносятся паром в барботер. Через 0,5-1 час (в данном примере 1 час) в пробе из барботера хроматографическим анализом определяют содержание наночастиц. По достижении достаточного количества содержания их - 20% от массы смолы массу из барботера используют для приготовления композиционного вяжущего для жаростойкого бетона путем смешивания с огнеупорным наполнителем динасом с удельной поверхностью 3000 см2/г при их соотношении, мас.% 20:80 соответственно.
Использование для смешивания с огнеупорным наполнителем кремнийорганической смолы в смеси с наноразмерными частицами силиката натрия позволяет увеличить прочность при сжатии на 25-30% и температуру службы 70-80°С.
Литература
1. Патент РФ №2067077 «Способ получения ультрадисперсного SiO2 и устройство для его осуществления».
2. Патент РФ №2079429.
3. Патенты Индии №148538, ФРГ №2416291, Великобритании №1508825.
4. АС СССР №1701693, БИ №48, 30.12.91. «Способ изготовления безобжиговых огнеупоров».
Claims (1)
- Способ получения силикат-натриевого композиционного вяжущего для жаростойкого бесцементного бетона, включающий смешивание тонкомолотого огнеупорного наполнителя и силиката натрия, отличающийся тем, что предварительно силикат натрия гидратированный тонкомолотый до удельной поверхности 2500-300 cм2/г переводят в наноразмерные частицы путем дегидратационного диспергирования обработкой острым паром при температуре 200-600°С с выходом в барбатер с кремнийорганической смолой до насыщения смолы наноразмерными частицами 20% от массы смолы.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008117661/03A RU2374194C1 (ru) | 2008-05-04 | 2008-05-04 | Способ получения силикат-натриевого композиционного вяжущего для жаростойкого бесцементного бетона |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008117661/03A RU2374194C1 (ru) | 2008-05-04 | 2008-05-04 | Способ получения силикат-натриевого композиционного вяжущего для жаростойкого бесцементного бетона |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2374194C1 true RU2374194C1 (ru) | 2009-11-27 |
Family
ID=41476627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008117661/03A RU2374194C1 (ru) | 2008-05-04 | 2008-05-04 | Способ получения силикат-натриевого композиционного вяжущего для жаростойкого бесцементного бетона |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2374194C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2452702C1 (ru) * | 2010-10-01 | 2012-06-10 | Витаутас Валентинович Сенкус | Вяжущее и способ его приготовления для производства декоративного бетона |
| RU2662820C2 (ru) * | 2016-12-14 | 2018-07-31 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Геологии Дагестанского Научного Центра Российской Академии Наук | Состав и способ изготовления хромомагнезитового жаростойкого бетона |
-
2008
- 2008-05-04 RU RU2008117661/03A patent/RU2374194C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ТОТУРБИЕВ Б.Д. Строительные материалы на основе силикат-натриевых композиций. - М.: Стройиздат, 1988, с.46. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2452702C1 (ru) * | 2010-10-01 | 2012-06-10 | Витаутас Валентинович Сенкус | Вяжущее и способ его приготовления для производства декоративного бетона |
| RU2662820C2 (ru) * | 2016-12-14 | 2018-07-31 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Геологии Дагестанского Научного Центра Российской Академии Наук | Состав и способ изготовления хромомагнезитового жаростойкого бетона |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Karim et al. | Assessment of pozzolanic activity of palm oil clinker powder | |
| CN105294140B (zh) | 多孔陶瓷的制备方法、多孔陶瓷及其应用 | |
| KR101681439B1 (ko) | 단열 혼합물의 제조 방법 | |
| JP3891265B2 (ja) | 疎水性シリカ微粉末及びその製造方法 | |
| JP6644874B2 (ja) | 熱伝導率の低いシリカ成形体 | |
| CN103172323B (zh) | 一种掺超细普通玻璃粉的活性粉末混凝土及其制备方法 | |
| JP2020506867A (ja) | 造粒体状断熱材およびその製造方法 | |
| JP7561858B2 (ja) | 極性が増加したシリカ系疎水性粉粒体 | |
| Chen et al. | Effect of highly dispersed colloidal olivine nano-silica on early age properties of ultra-high performance concrete | |
| Figovsky et al. | Advanced nanomaterials based on soluble silicates | |
| CA2964671A1 (en) | Aluminosilicate | |
| RU2374194C1 (ru) | Способ получения силикат-натриевого композиционного вяжущего для жаростойкого бесцементного бетона | |
| JP2023516146A (ja) | シリカ系断熱成形体 | |
| ES2610511B2 (es) | Procedimiento para preparar un composite cementiceo, morteros y hormigones micro-nanoestructurados de larga vida en servicio, que comprenden dicho composite | |
| CA2537283A1 (en) | Building cement and process of obtaining a building cement | |
| JP2009536142A (ja) | 水硬結合剤を含有する高い初期強度の製品の製造方法 | |
| JP2020506141A (ja) | 疎水性シリカ顆粒の製造法 | |
| Panyo et al. | Silica aerogel from sugarcane bagasse ash incorporated cementitious thermal insulation composites | |
| CN103467114A (zh) | 一种硅溶胶结合浇注料 | |
| CN101607813B (zh) | 电气石红外辐射地聚物材料及其制备方法 | |
| RU2382008C1 (ru) | Состав и способ изготовления безобжигового карбид-кремниевого жаростойкого бетона | |
| RU2377218C1 (ru) | Состав и способ изготовления безобжигового магнезитового жаростойкого бетона | |
| JP2014503464A (ja) | 硫黄セメント生成物 | |
| RU2397968C1 (ru) | Состав и способ изготовления корундового жаростойкого бетона | |
| RU2784296C1 (ru) | Состав и способ изготовления безобжигового цирконового жаростойкого бетона |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100505 |