RU2377217C1 - Состав и способ изготовления безобжигового шамотного жаростойкого бетона - Google Patents
Состав и способ изготовления безобжигового шамотного жаростойкого бетона Download PDFInfo
- Publication number
- RU2377217C1 RU2377217C1 RU2008124722/03A RU2008124722A RU2377217C1 RU 2377217 C1 RU2377217 C1 RU 2377217C1 RU 2008124722/03 A RU2008124722/03 A RU 2008124722/03A RU 2008124722 A RU2008124722 A RU 2008124722A RU 2377217 C1 RU2377217 C1 RU 2377217C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamotte
- sodium silicate
- temperature
- cristobalite
- fired
- 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
- 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
- C04B20/02—Treatment
- C04B20/04—Heat treatment
-
- 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
- C04B28/001—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 unburned clay
-
- 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
- C04B2111/00008—Obtaining or using nanotechnology related materials
-
- 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
- C04B2111/00431—Refractory materials
-
- 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
-
- 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
- C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
- C04B2111/28—Fire resistance, i.e. materials resistant to accidental fires or high temperatures
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении изделий из шамотных жаростойких бетонов, получаемых без предварительного обжига. Технический результат - повышение прочности. Состав для изготовления безобжигового шамотного жаростойкого бетона содержит, мас.%: шамотный заполнитель 70-91, тонкомолотый шамот 6-20, натриевая силикат-глыба в виде наноразмерных частиц 1-4, тонкомолотый кристобалит 2-6, вода из расчета В/Т 0,12-0,14. Способ изготовления безобжигового шамотного жаростойкого бетона из указанного выше состава заключается в переводе натриевой силикат-глыбы в наноразмерные частицы путем дегидратационного диспергирования гидратированной тонкомолотой до удельной поверхности 2500-3000 см2/г натриевой силикат-глыбы при температуре 200-600°С, перемешивании шамотного заполнителя, тонкомолотых шамота и кристобалита с добавлением в их смесь при перемешивании имеющей температуру 80-90°С водной смеси натриевой силикат-глыбы в виде наноразмерных частиц и затем воды с температурой 80-90°С, перемешивании полученной смеси, формовании из нее изделий и обработки их термоударом при температуре 250-300°С в течение 1-2 час. Причем тонкомолотый кристобалит получают путем сухого помола. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении изделий из безобжигового шамотного жаростойкого бетона. Технический результат - повышение прочности изделий из шамотного жаростойкого безобжигового бетона. Известен способ изготовления жаростойких бетонов на основе композиций из природных и техногенных стекол (1).
Недостатком известного способа является использование в качестве связующего силикат-глыбу размером частиц не менее 100 микрон, которые в точке растворения в вяжущем или бетоне образует жидкое стекло, чего невозможно равномерно распределять в массе твердеющегося бетона, что приводит к увеличению плавнеобразующего составляющего и снижению температуры службы бетона.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности признаков, т.е. прототипом, является способ изготовления безобжиговых огнеупоров (2), который включает силикат-глыбу с силикатным модулем 2,7-3, огнеупорный заполнитель шамот, содержащийся кристаллический кварцит, тонкомолотый шамот, где предусматривается нагрев компонентов до 80-90°С при сухом смешивании, затворение нагретой до 80-90°С водой, формование прессованием при 40 МПа и сушку при 250-300°С в течение 1-2 ч.
Недостатком известного способа является то, что частицы силикат-глыбы имеют размеры более 100 мк, а также не достигается равномерного распределения в смеси образовавшегося жидкого стекла.
Задачей изобретения является повышение прочности и термической стойкости.
Поставленная задача решается тем, что состав для изготовления безобжигового шамотного жаростойкого бетона, включающий шамотный заполнитель, тонкомолотый шамот, натриевую силикат-глыбу и воду, содержит натриевую силикат-глыбу в виде наноразмерных частиц, дополнительно - тонкомолотый кристобалит при следующем соотношении компонентов, мас.%:
шамотный заполнитель | 70-91 |
тонкомолотый шамот | 6-20 |
натриевая силикат-глыба в виде | |
наноразмерных частиц | 1-4 |
тонкомолотый кристобалит | 2-6 |
вода из расчета В/Т | 0,12-0,14 |
Указанная задача решается также тем, что способ изготовления безобжигового шамотного жаростойкого бетона из указанного выше состава заключается в переводе натриевой силикат-глыбы в наноразмерные частицы путем дегидратационного диспергирования гидратированной тонкомолотой до удельной поверхности
2500-3000 см2/г натриевой силикат-глыбы, при температуре 200-600°С, перемешивании шамотного заполнителя, тонкомолотых шамота и кристобалита с добавлением в их смесь при перемешивании имеющей температуру 80-90°С водной смеси натриевой силикат-глыбы в виде наноразмерных частиц и затем воды с температурой 80-90°С, перемешивании полученной смеси, формовании из нее изделий и обработки их термоударом при температуре 250-300°С в течение 1-2 час. Причем тонкомолотый кристобалит получают путем сухого помола.
Исходные компоненты, входящие в состав сырьевой смеси, для изготовления безобжигового жаростойкого шамотного бетона следующие:
шамотный заполнитель требуемой фракции,
тонкомолотый шамот - часть шамотного заполнителя, измельченная в шаровой мельнице до удельной поверхности 2500-3000 см2/г;
натриевая силикат-глыба - полуфабрикат Огнинского стекольного завода, переведенная в наноразмерные частицы размером 10-12 нм путем дегидратационного диспергирования гидратированных частиц силикат-глыбы с удельной поверхностью 2500-3000 см2/г при температурах 200-600°С;
кристобалит - чистое кварцевое стекло;
вода - любая кроме минеральных вод.
Использование заявленной совокупности существенных признаков позволяет получить достигаемый технический результат, а именно увеличение прочности при сжатии после сушки до 50-60 МПа, термическую стойкость 70-85 (800°С - вода) число теплосмен, что отражено в таблице.
Пример. Предварительно отдозированную часть шамотного заполнителя измельчают в шаровой мельнице сухого помола до удельной поверхности 3000 см2/г, кристобалит также измельчают в шаровой мельнице сухого помола до удельной поверхности 3000 см2/т, затем в подогреваемую бетономешалку загружают шамотный заполнитель фракции 0,63-1,25 мм, тонкомолотые шамот, кристобалит и смешивают в сухом виде в течение 2-3 мин, при непрерывном смешивании добавляют подогретую до 85°С водную смесь натриевой силикат-глыбы в виде наноразмерных частиц с размером 10-12 нм, полученную в барбатере, при непрерывном смешивании добавляют подогретую до 85°С воду из расчета водотвердое отношение 0,14, смешивание массы продолжают 3-4 мин. Из этой массы прессуют изделия при удельном давлении 40 МПа и проводят термообработку изделий термоударом при 300°С в сушильной камере в течение 1,5 ч. Состав, параметры способа и результаты испытаний приведены в таблице.
Снижение температуры смешивания сухой массы в бетономешалке менее 80°С не способствует повышению активности наночастиц с тонкомолотой частью вяжущего и тем самым снижается прочность изделия. Увеличение температуры при сухом смешивании смеси более чем на 90°С способствует частичной агломерации мелкодисперсных частиц заполнителя и наполнителя, которые затем плохо реагируют с наночастицами, и снижает их активность.
Затворение смеси водным раствором наночастиц силикат-глыбы и водой с температурой менее 80°С приводит к уменьшению растворимости аморфного и кристаллического кварца в смеси, тем самым уменьшается количество растворенного кварца в смеси и снижается прочность после сушки изделий. Увеличение температуры смеси более 90°С способствует снижению прочности изделий за счет неполного растворения кварцевой составляющей смеси из-за быстрого испарения адсорбционной воды.
Сушка изделий термоударом при 250-300°С способствует полному удалению физически связанной воды из изделий и увеличению прочности соединения наночастиц с частицами наполнителя и заполнителя и тем самым увеличению прочности изделий. Уменьшение температуры термоудара менее чем 250°С не способствует максимальному обезвоживанию изделий и получению качественной матрицы, а также увеличивается время сушки. При повышении температуры термоудара более чем 300°С прочность не повышается из-за быстрого обезвоживания и неполноты растворения кварца в смеси.
Наноразмерные частицы силикат-глыбы получают следующим образом. Тонкомолотую силикат-глыбу с удельной поверхностью 2500-3000 см2/г (для данного примера 3000 см2/г) гидратируют и загружают в кюветы, расположенные в кварцевой трубке, которая в свою очередь расположена внутри трубчатой печи. С одной стороны в кварцевую трубку подают острый водяной пар, а другая сторона подсоединяется к охладителю конденсата, конденсатосборнику и барбатеру с водой. При повышении температуры в печи до 200-600°С (для данного примера 500°С) происходит дегидратационное диспергирование и наночастицы с размером 10-12 нм уносятся паром в конденсатосборник и в барбатер. Хроматографическим анализом определяют в барбатере и конденсатосборнике количественное содержание наночастиц и по достижении достаточного количества содержания их для вышеуказанного состава бетонной смеси водные смеси наночастиц из барбатера и конденсатоотводчика нагревают до 80-90°С и применяют для приготовления бетона.
Предлагаемые состав и способ обеспечивают получение структурно-стабильного изделия без предварительного обжига, повышение прочности за счет полного растворения компонентов силикат-глыбы и части кристаллического кварца из кристобалита и равномерного распределения их в смеси в процессе смешивания.
Литература
1. Горлов Ю.П., Меркин А.П., Зейфман М.И., Тотурбиев Б.Д. Жаростойкие бетоны на основе композиций из природных и техногенных стекол. - М.: Стройиздат. 1986. 144 с.
2. Способ изготовления безобжиговых огнеупоров. Тотурбиев Б.Д., Батырмурзаев Ш.Д., А.С. SU. №1701693, кл. С04В 28/24, С04В 40/00 30.12.91. БИ №48.
Компонент | Содержание смеси, мас.% | |||||
предельные | запредельные | Прототип | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
Шамотный заполнитель | 70 | 80 | 91 | 60 | 95,5 | 80 |
Тонкомолотый шамот | 20 | 13 | 6 | 26 | 3 | 16 |
Наночастицы силикат-глыбы | 4 | 3 | 1 | 6 | 0,5 | - |
Тонкомолотый кристобалит | 6 | 4 | 2 | 8 | 1 | - |
Силикат-глыба | - | - | - | - | - | 4 |
Свойство | Температура смешивания массы после водозатворения, °С | Прототип | ||||
80 | 85 | 90 | 70 | 95 | ||
При температуре термоудара - 250°С. Прочность при сжатии после сушки, МПа | 47,5 | 52,5 | 50,2 | 29,2 | 21,5 | 47,3 |
Термическая стойкость (800° - вода) число теплосмен | 70 | 79 | 68 | 49 | 41 | 78 |
При температуре термоудара - 275°С. Прочность при сжатии после сушки, МПа | 58,2 | 60 | 56,5 | 40 | 37,7 | 54,5 |
Термическая стойкость (800°С - вода) число теплосмен | 76 | 85 | 71 | 63 | 50 | 83 |
При температуре термоудара - 300°С. Прочность при сжатии после сушки, МПа | 52,3 | 56,2 | 51,8 | 36,1 | 31,3 | 51,5 |
Термическая стойкость (800°С - вода) число теплосмен | 78 | 82 | 69 | 57 | 48 | 80 |
Claims (3)
1. Состав для изготовления безобжигового шамотного жаростойкого бетона, включающий шамотный заполнитель, тонкомолотый шамот, натриевую силикат-глыбу и воду, отличающийся тем, он содержит натриевую силикат-глыбу в виде наноразмерных частиц, дополнительно - тонкомолотый кристобалит при следующем соотношении компонентов, в мас.%:
Шамотный заполнитель 70-91
Тонкомолотый шамот 6-20
Натриевая силикат-глыба в виде
наноразмерных частиц 1-4
Тонкомолотый кристобалит 2-6
Вода из расчета В/Т 0,12-0,14
2. Способ изготовления безобжигового шамотного жаростойкого бетона из состава по п.1, заключающийся в переводе натриевой силикат-глыбы в наноразмерные частицы путем дегидратационного диспергирования гидратированной тонкомолотой до удельной поверхности 2500-3000 см2/г натриевой силикат-глыбы при температуре 200-600°С, перемешивании шамотного заполнителя, тонкомолотых шамота и кристобалита с добавлением в их смесь при перемешивании имеющей температуру 80-90°С водной смеси натриевой силикат-глыбы в виде наноразмерных частиц и затем воды с температурой 80-90°С, перемешивании полученной смеси, формовании из нее изделий и обработки их термоударом при температуре 250-300°°С в течение 1-2 ч.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что тонкомолотый кристобалит получают путем сухого помола.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008124722/03A RU2377217C1 (ru) | 2008-06-16 | 2008-06-16 | Состав и способ изготовления безобжигового шамотного жаростойкого бетона |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008124722/03A RU2377217C1 (ru) | 2008-06-16 | 2008-06-16 | Состав и способ изготовления безобжигового шамотного жаростойкого бетона |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2377217C1 true RU2377217C1 (ru) | 2009-12-27 |
Family
ID=41642964
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008124722/03A RU2377217C1 (ru) | 2008-06-16 | 2008-06-16 | Состав и способ изготовления безобжигового шамотного жаростойкого бетона |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2377217C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2448070C2 (ru) * | 2010-03-25 | 2012-04-20 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) | Состав для изготовления безобжигового шамотного жаростойкого бетона |
RU2670806C2 (ru) * | 2015-12-29 | 2018-10-25 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Геологии Дагестанского Научного Центра Российской Академии Наук | Состав и способ изготовления шамотного жаростойкого бетона |
-
2008
- 2008-06-16 RU RU2008124722/03A patent/RU2377217C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ТОТУРБИЕВ В.Д. Строительные материалы на основе силикат-натриевых композиций. - М.: Стройиздат, 1988, с.46. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2448070C2 (ru) * | 2010-03-25 | 2012-04-20 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) | Состав для изготовления безобжигового шамотного жаростойкого бетона |
RU2670806C2 (ru) * | 2015-12-29 | 2018-10-25 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Геологии Дагестанского Научного Центра Российской Академии Наук | Состав и способ изготовления шамотного жаростойкого бетона |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102815965B (zh) | 低硅铁尾矿多孔陶粒及其制备方法 | |
RU2377217C1 (ru) | Состав и способ изготовления безобжигового шамотного жаростойкого бетона | |
CN106495676A (zh) | 一种钢化玻璃加热炉用石英陶瓷空心辊棒的制备方法 | |
CN106396726A (zh) | 一种多孔耐火材料及其制备方法 | |
CN106927737B (zh) | 一种石灰石基高强度建筑材料的制备方法 | |
RU2377218C1 (ru) | Состав и способ изготовления безобжигового магнезитового жаростойкого бетона | |
RU2374202C1 (ru) | Состав и способ изготовления безобжигового кварцитового жаростойкого бетона | |
JP7340809B2 (ja) | ナノカーボン複合セラミックス及びその製造方法 | |
RU2382008C1 (ru) | Состав и способ изготовления безобжигового карбид-кремниевого жаростойкого бетона | |
RU2397968C1 (ru) | Состав и способ изготовления корундового жаростойкого бетона | |
RU2377216C1 (ru) | Состав и способ изготовления безобжигового цирконового жаростойкого бетона | |
RU2408633C1 (ru) | Способ получения кремнеземсодержащего связующего | |
RU2382007C1 (ru) | Состав и способ изготовления безобжигового динасового жаростойкого бетона | |
RU2377219C1 (ru) | Состав и способ изготовления безобжигового хромомагнезитового жаростойкого бетона | |
RU2377220C1 (ru) | Состав и способ изготовления безобжигового доломитового жаростойкого бетона | |
CN105540767B (zh) | 一种改善水微观结构性能的矿石球 | |
RU2326841C2 (ru) | Способ получения гранулята для производства пеностекла и пеностеклокристаллических материалов | |
RU2448070C2 (ru) | Состав для изготовления безобжигового шамотного жаростойкого бетона | |
RU2304563C1 (ru) | Способ производства сырьевой смеси | |
KR102577162B1 (ko) | 항균 및 탈취 기능을 가진 벽재 또는 바닥재 제조 방법 | |
RU87162U1 (ru) | Строительное керамическое изделие | |
RU2786468C1 (ru) | Способ получения стеклощелочного вяжущего | |
CN106542801A (zh) | 一种耐热黑砂烹饪器及其制备工艺方法 | |
RU2290379C1 (ru) | Сырьевая смесь и способ получения гранулированного теплоизоляционного материала | |
RU2264363C1 (ru) | Сырьевая смесь и способ получения гранулированного теплоизоляционного материала |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100617 |