RU2428390C1 - Магнезиальное вяжущее - Google Patents

Магнезиальное вяжущее Download PDF

Info

Publication number
RU2428390C1
RU2428390C1 RU2010127680/03A RU2010127680A RU2428390C1 RU 2428390 C1 RU2428390 C1 RU 2428390C1 RU 2010127680/03 A RU2010127680/03 A RU 2010127680/03A RU 2010127680 A RU2010127680 A RU 2010127680A RU 2428390 C1 RU2428390 C1 RU 2428390C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solution
binder
density
magnesian
acid leaching
Prior art date
Application number
RU2010127680/03A
Other languages
English (en)
Inventor
Вера Владимировна Тюкавкина (RU)
Вера Владимировна Тюкавкина
Александр Георгиевич Касиков (RU)
Александр Георгиевич Касиков
Бася Израильевна Гуревич (RU)
Бася Израильевна Гуревич
Елена Георгиевна Багрова (RU)
Елена Георгиевна Багрова
Екатерина Алексеевна Майорова (RU)
Екатерина Алексеевна Майорова
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра РАН (ИХТРЭМС КНЦ РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Учреждение Российской академии наук Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра РАН (ИХТРЭМС КНЦ РАН) filed Critical Учреждение Российской академии наук Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра РАН (ИХТРЭМС КНЦ РАН)
Priority to RU2010127680/03A priority Critical patent/RU2428390C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2428390C1 publication Critical patent/RU2428390C1/ru

Links

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении плит и панелей, предназначенных для внутренней и наружной облицовки зданий, напольных покрытий, лестничных ступеней, полов, стяжек под напольные покрытия, а также строительных сухих смесей. Магнезиальное вяжущее содержит, мас.%: каустический магнезит 55-63, раствор соли магния - хлорида магния плотностью 1,20-1,25 г/см3 25-27 или сульфата магния плотностью 1,15-1,20 г/см3 21-29, раствор соляно- или сернокислотного выщелачивания магнезиального медно-никелевого отвального шлака 12-20. Причем раствор солянокислотного выщелачивания содержит, г/л: 10,9-24,4 Fe, 13,2-26,8 SiO2, 2,8-8,1 MgO, 33,0-37,5 Сl- и имеет рН 0,2-2,2, а раствор сернокислотного выщелачивания содержит, г/л: 17,5-37,5 Fe, 19,3-36,0 SiO2, 3,3-11,0 MgO, 52-110 SO42- и имеет рН 0,1-3,0. Технический результат - повышение водостойкости при достаточно высокой прочности, а также структуре, не склонной к растрескиванию. 2 з.п. ф-лы, 3 табл.

Description

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении плит и панелей, предназначенных для внутренней и наружной облицовки зданий, напольных покрытий, лестничных ступеней, полов, стяжек под напольные покрытия, а также строительных сухих смесей.
Известно магнезиальное вяжущее (см. пат. 2121987 РФ, МПК6 С04В 28/30, 1998), включающее, вес.%: магнезитовый порошок 15-40, водный раствор хлорида магния плотностью 1,07-1,25 г/см3 10-45, минеральную добавку из электротермофосфорного шлака или пиритных огарков или их смесь 2-10, химическую добавку в виде суперпластификатора или кремний-органической жидкости или их смеси 0,007-0,7 и минеральный наполнитель - остальное. Магнезиальное вяжущее имеет водостойкость (коэффициент размягчения) - 0,88-1,0, прочность вяжущего при сжатии составляет 25,5-62,4 МПа. Коэффициент размягчения определяли по отношению прочности на сжатие образцов, насыщенных водой в течение 24 ч и затем высушенных, к прочности образцов, хранившихся в комнатных условиях в течение 28 суток.
Данное вяжущее имеет относительно высокий коэффициент размягчения, который определялся, однако, по методике для воздушных вяжущих, что ограничивает его использование в условиях повышенной влажности. К недостаткам следует также отнести повышенный расход раствора хлорида магния. Кроме того, в характеристике свойств вяжущего отсутствуют данные о склонности образцов к растрескиванию.
Известно также принятое в качестве прототипа магнезиальное вяжущее (см. Смешанные магнезиальные вяжущие / Тюкавкина В.В., Крашенинников О.Н., Гуревич Б.И., Гришин Н.Н., Пирайнен В.Ю., Трифонов В.В. Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кольского научного центра РАН, ОАО "ЦНИИМ-ИНВЕСТ" - Апатиты, 2010. - 20 с. - Деп. в ВИНИТИ 15.03.2010, №158-В2010), включающее каустический магнезит (ПМК), раствор хлорида магния MgCl2 плотностью 1,21 г/см3 в качестве затворителя и гранулированный медно-никелевый магнезиальный шлак в качестве железокремниевой добавки. Соотношение компонентов MgCl2:ПМК: шлак равно соответственно 1:1,5:0,25-1,25, что в пересчете на мас.% составляет: каустический магнезит 40-51, раствор MgCl2 27-45, шлак 8-33. Магнезиальное вяжущее имеет водостойкость 0,17-0,43, прочность вяжущего при сжатии составляет 36,8-67,6 МПа.
Недостатками известного магнезиального вяжущего являются его низкая водостойкость и склонность к растрескиванию.
Настоящее изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в получении магнезиального вяжущего с повышенной водостойкостью и структурой, не склонной к растрескиванию, при сохранении его прочности.
Технический результат достигается тем, что магнезиальное вяжущее, включающее каустический магнезит, раствор хлорида магния в качестве затворителя и магнезиальную железокремниевую добавку на основе медно-никелевого отвального шлака, согласно изобретению вяжущее содержит раствор хлорида магния плотностью 1,20-1,25 г/см3 или раствор сульфата магния плотностью 1,15-1,20 г/см3, а в качестве магнезиальной железокремниевой добавки - раствор соляно- или сернокислотного выщелачивания магнезиального медно-никелевого отвального шлака плотностью 1,1-1,3 г/см3 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
каустический магнезит 55-63
раствор хлорида магния или 25-27
сульфата магния 21-29
раствор соляно- или сернокислотного выщелачивания
магнезиального медно-никелевого отвального шлака 12-20
Достижению технического результата способствует то, что раствор солянокислотного выщелачивания содержит, г/л: 10,9-24,4 Fe, 13,2-26,8 SiO2, 2,8-8,1 MgO, 33,0-37,5 Cl- и имеет рН 0,2-2,2.
Достижению технического результата способствует также то, что раствор сернокислотного выщелачивания содержит, г/л: 17,5-37,5 Fe, 19,3-36,0 SiO2, 3,3-11,0 MgO, 52-110 SO42- и имеет рН 0,1-3,0.
Существенные признаки заявленного изобретения, определяющие объем правовой охраны и достаточные для получения вышеуказанного технического результата, выполняют функции и соотносятся с результатом следующим образом.
Каустический магнезит является быстротвердеющим вяжущим веществом, обладающим высокой конечной прочностью. Содержание каустического магнезита 55-63 мас.% необходимо и достаточно для получения водостойкой структуры с требуемой прочностью. Количество каустического магнезита менее 55 мас.% приводит к снижению прочности, увеличению пористости и значительным усадкам материала, а количество магнезита более 63 мас.% снижает подвижность смеси, что ограничивает ее применение для целей заливки и тампонирования.
Использование в составе вяжущего раствора хлорида магния или сульфата магния обусловлено следующим. Раствор хлорида магния является наиболее распространенным затворителем, обеспечивающим повышенную прочность вяжущего. В качестве затворителя может быть также использован раствор сульфата магния, который при несколько пониженной прочности придает вяжущему повышенную водостойкость и низкую гигроскопичность. Содержание раствора хлорида магния плотностью 1,20-1,25 г/см3 в количестве 25-27 мас.% или раствора сульфата магния плотностью 1,15-1,20 г/см3 в количестве 21-29 мас.% необходимо и достаточно для создания удобоукладываемой смеси и получения в дальнейшем прочной и водостойкой структуры. Количество раствора хлорида магния менее 25 мас.% или раствора сульфата магния менее 21 мас.% ведет к нежелательному уменьшению подвижности смеси. При введении раствора хлорида магния в количестве более 27 мас.% или раствора сульфата магния в количестве более 29 мас.% возрастает подвижность смеси, что приводит к снижению прочности, увеличению пористости и значительной усадке вяжущего.
Введение в состав вяжущего в качестве магнезиальной железокремниевой добавки раствора соляно- или сернокислотного выщелачивания магнезиального медно-никелевого отвального шлака плотностью 1,1-1,3 г/см3 обеспечивает получение водостойкой структуры вяжущего, не склонной к растрескиванию, и снижение расхода затворителя. Введение добавки в количестве 12-20 мас.% позволяет получить водостойкое вяжущее без снижения его прочности. Количество раствора выщелачивания менее 12 мас.% снижает водостойкость вяжущего, а количество раствора более 20 мас.% приводит к снижению прочности вяжущего.
Совокупность вышеуказанных признаков необходима и достаточна для достижения технического результата изобретения, заключающегося в получении магнезиального вяжущего с повышенной водостойкостью и структурой, не склонной к растрескиванию, при сохранении прочности вяжущего.
В частных случаях осуществления изобретения предпочтительны следующие исходные компоненты магнезиального вяжущего и их количественные соотношения.
Использование в качестве компонента вяжущего раствора солянокислотного выщелачивания состава, г/л: 10,9-24,4 Fe, 13,2-26,8 SiO2, 2,8-8,1 MgO, 33,0-37,5 Cl-, с рН 0,2-2,2 обусловлено условиями выщелачивания отвального шлака и расходом реагентов. При рН больше 2,2 происходит коагуляция раствора, вследствие чего он превращается в гель, а при рН меньше 0,2 увеличивается расход кислоты на выщелачивание и образуются более агрессивные кислые растворы. Кроме того, использование слишком кислых растворов ведет к излишней нейтрализации магнезита и снижению качества вяжущего.
Аналогичным образом, использование в качестве компонента вяжущего раствора сернокислотного выщелачивания состава, г/л: 17,5-37,5 Fe, 19,3-36,0 SiO2, 3,3-11,0 MgO, 52-110 SO42-, с рН 0,1-3,0 обусловлено условиями выщелачивания отвального шлака и расходом реагентов. При рН больше 3,0 происходит коагуляция раствора, а при рН меньше 0,1 увеличивается расход кислоты на выщелачивание.
Вышеуказанные частные признаки изобретения позволяют получить оптимальный состав магнезиального вяжущего с точки зрения обеспечения повышенной водостойкости вяжущего и ограничения растрескивания при сохранении прочности вяжущего.
Для получения магнезиального вяжущего используют следующие компоненты.
Каустический магнезит - порошок магнезитовый каустический ПМК-87. Химический состав, мас.%: MgO - 89,5, СаО -1,15, SiO2 - 0,12, Fe2O3 - 1,39, Al2O3 - 0,12, потери массы при прокаливании - 6,31. Плотность ПМК - 3,25 г/см3, остаток на сите №02 - 0,2 мас.%, №009 - 2 мас.%. Начало схватывания 1-10 ч-мин, конец схватывания 1-45 ч-мин, предел прочности при растяжении 2,2 МПа. Все показатели соответствуют ГОСТ 1216 -87.
Хлорид магния (природный бишофит плотностью 1,31 г/см3). Использовали водный раствор плотностью 1,20-1,25 г/см3.
Сульфат магния (MgSO4·7H2O, марки ч., ГОСТ 4523-77, содержание MgSO4·7Н2О - 99%). Использовали водный раствор плотностью 1,15-1,20 г/см3.
Раствор солянокислотного выщелачивания магнезиального медно-никелевого шлака состава, г/л: 10,9-24,4 Fe, 13,2-26,8 SiO2, 2,8-8,1 MgO, 33,0-37,5 Cl-, с рН 0,2-2,2 и плотностью 1,1-1,3 г/см3.
Раствор сернокислотного выщелачивания магнезиального медно-никелевого шлака состава, г/л: 17,5-37,5 Fe, 19,3-36,0 SiO2, 3,3-11,0 MgO, 52-110 SO42-, с рН 0,1-3,0 и плотностью 1,1-1,3 г/см3.
Приготовление вяжущего согласно изобретению осуществляют путем смешения расчетного количества каустического магнезита, раствора соли магния и раствора солянокислотного или сернокислотного выщелачивания магнезиального медно-никелевого шлака. Первоначально в мешалку заливают раствор хлорида магния или раствор сульфата магния и раствор солянокислотного или сернокислотного выщелачивания магнезиального медно-никелевого шлака, перемешивают растворы, затем вводят каустический магнезит марки ПМК-87 частями в 4-5 приемов. Смесь перемешивают в течение 5-10 мин до получения однородной консистенции. Подвижность смеси определяли согласно ГОСТ 5802-86. Она составила 10 см.
Для определения характеристик вяжущего формовали образцы, которые подвергали твердению в формах при нормальных условиях в течение 1 суток. Затем образцы расформовывали, осматривали, замеряли и взвешивали. Три образца испытывали в возрасте 1 суток, три образца подвергали твердению на воздухе и три - в воде. Через 28 суток образцы испытывали. В течение всего времени твердения образцы ежедневно осматривали и фиксировали изменения. Прочность при сжатии определяли по ГОСТ 310.4-81. Водостойкость (коэффициент размягчения) определялась как отношение прочности материала, насыщенного в воде в течение 27 суток, к прочности материала, твердевшего на воздухе в нормальных условиях в течение 28 суток.
В Таблице 1 приведены Примеры 1-6 составов магнезиального вяжущего согласно изобретению, а также Примеры 7 и 8 по прототипу с хлоридом и сульфатом магния соответственно. В Таблице 2 приведены составы растворов солянокислотного (Примеры 1-3) и сернокислотного (Примеры 4-6) выщелачивания магнезиального медно-никелевого шлака. В Таблице 3 указаны свойства составов магнезиального вяжущего согласно Примерам 1-8.
Из данных, приведенных в Таблице 3, видно, что предлагаемое магнезиальное вяжущее по сравнению с прототипом имеет более высокую водостойкость (0,88-1,06) при достаточно высокой прочности, особенно при использовании солянокислотных компонентов, а также структуру, не склонную к растрескиванию.
Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000003

Claims (3)

1. Магнезиальное вяжущее, включающее каустический магнезит, раствор соли магния в качестве затворителя и магнезиальную железокремниевую добавку на основе медно-никелевого отвального шлака, отличающееся тем, что содержит раствор хлорида магния плотностью 1,20-1,25 г/см3 или сульфата магния плотностью 1,15-1,20 г/см3, а в качестве магнезиальной железокремниевой добавки - раствор соляно- или сернокислотного выщелачивания магнезиального медно-никелевого отвального шлака плотностью 1,1-1,3 г/см3 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
каустический магнезит 55-63 раствор хлорида магния или 25-27 сульфата магния 21-29 раствор соляно- или сернокислотного выщелачивания магнезиального медно-никелевого отвального шлака 12-20
2. Вяжущее по п.1, отличающееся тем, что раствор солянокислотного выщелачивания содержит, г/л: 10,9-24,4 Fe, 13,2-26,8 SiO2, 2,8-8,1 MgO, 33,0-37,5 Сl- и имеет рН 0,2-2,2.
3. Вяжущее по п.1, отличающееся тем, что раствор сернокислотного выщелачивания содержит, г/л: 17,5-37,5 Fe, 19,3-36,0 SiO2, 3,3-11,0 MgO, 52-110 SO42- и имеет рН 0,1-3,0.
RU2010127680/03A 2010-07-05 2010-07-05 Магнезиальное вяжущее RU2428390C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010127680/03A RU2428390C1 (ru) 2010-07-05 2010-07-05 Магнезиальное вяжущее

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010127680/03A RU2428390C1 (ru) 2010-07-05 2010-07-05 Магнезиальное вяжущее

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2428390C1 true RU2428390C1 (ru) 2011-09-10

Family

ID=44757573

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010127680/03A RU2428390C1 (ru) 2010-07-05 2010-07-05 Магнезиальное вяжущее

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2428390C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106088504A (zh) * 2016-07-28 2016-11-09 张家港市盛港绿色防火建材有限公司 一种硫酸镁赤泥隔音降噪装饰板及其制备方法
CN106183235A (zh) * 2016-07-05 2016-12-07 常州布鲁板业科技有限公司 一种新型硫氧镁集装箱砂光地板及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ТЮКАВКИНА В.В. и др. Смешанные магнезиальные вяжущие, Апатиты, ОАО «ЦНИИМ-ИНВЕСТ», 2010, с.20. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106183235A (zh) * 2016-07-05 2016-12-07 常州布鲁板业科技有限公司 一种新型硫氧镁集装箱砂光地板及其制备方法
CN106183235B (zh) * 2016-07-05 2017-12-19 常州布鲁板业科技有限公司 一种硫氧镁集装箱砂光地板及其制备方法
CN106088504A (zh) * 2016-07-28 2016-11-09 张家港市盛港绿色防火建材有限公司 一种硫酸镁赤泥隔音降噪装饰板及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5931317B2 (ja) 水硬性組成物および該水硬性組成物を用いたコンクリート
JP4911580B2 (ja) 低比重軽量発泡コンクリート及びその製造方法
JP6830826B2 (ja) 自己平滑性モルタル
RU2428390C1 (ru) Магнезиальное вяжущее
KR20100024091A (ko) 유동화 컴파운드를 이용한 고성능 바닥용 모르타르 조성물 및 이의 제조방법
RU2373171C2 (ru) Способ приготовления строительного раствора
JP2007177077A (ja) 地盤注入材
RU2358931C2 (ru) Композиционный высокопрочный гипсовый материал и способ его получения
JP2020011871A (ja) 耐久性を有するコンクリート
JP5724188B2 (ja) コンクリートの製造方法
JP2015189628A (ja) ひび割れ低減型セメント製品の製造方法及びひび割れ低減型セメント製品
RU2341477C1 (ru) Вяжущее и способ его приготовления
RU2488570C1 (ru) Способ получения сухой строительной смеси для производства пенобетона и ее состав
JP6251626B2 (ja) コンクリート組成物及びコンクリートの製造方法
RU2688704C1 (ru) Комплексная добавка для пенобетонной смеси
RU2536693C2 (ru) Сырьевая смесь для изготовления неавтоклавного газобетона и способ приготовления неавтоклавного газобетона
JP2018016510A (ja) コンクリートの表面改質材およびそれを用いたコンクリートの表層品質を改善する方法
RU2528323C2 (ru) Cпособ приготовления облегченного кладочного раствора и композиция для облегченного кладочного раствора
JP4409281B2 (ja) 軽量気泡コンクリートの製造方法
RU2380334C1 (ru) Композиция на основе хлормагнезиального вяжущего
RU2485066C1 (ru) Строительный раствор
RU2501762C1 (ru) Композиция на основе хлормагнезиального вяжущего
RU2777731C1 (ru) Сырьевая смесь для производства строительных растворов и безобжиговых строительных изделий
RU2341481C1 (ru) Способ приготовления гипсобетонной смеси
RU2564429C1 (ru) Сырьевая смесь для получения гипсовых материалов

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180706