RU2530137C2 - Fire-resistant concrete mixture and method of making concrete from said mixture - Google Patents

Fire-resistant concrete mixture and method of making concrete from said mixture Download PDF

Info

Publication number
RU2530137C2
RU2530137C2 RU2012141426/03A RU2012141426A RU2530137C2 RU 2530137 C2 RU2530137 C2 RU 2530137C2 RU 2012141426/03 A RU2012141426/03 A RU 2012141426/03A RU 2012141426 A RU2012141426 A RU 2012141426A RU 2530137 C2 RU2530137 C2 RU 2530137C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mixture
concrete
mullite
components
silicon dioxide
Prior art date
Application number
RU2012141426/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012141426A (en
Inventor
Денис Валерьевич Кузнецов
Максим Анатольевич Костицын
Александр Стефанович Близнюков
Юрий Владимирович Конюхов
Артем Викторович Митрофанов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь")
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 Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") filed Critical Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь")
Priority to RU2012141426/03A priority Critical patent/RU2530137C2/en
Publication of RU2012141426A publication Critical patent/RU2012141426A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2530137C2 publication Critical patent/RU2530137C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to production of cement mixtures and concrete for different purposes, operating under high deformation loads, and can be used in metallurgical, construction and other industries. The fire-resistant concrete mixture contains, wt %: corundum 13.0-20.0; high-alumina cement 5.0-10.0; silicon dioxide nanoparticles with specific surface area of 180-300 m2/g and/or modified aluminium oxide with specific surface area of 25-50 m2/g 0.04-0.08; mullite powder with particle size of 50-100 mcm 1.0-3.0; mullite with particle size of 3-7 mm - the balance. Part of the components of the mixture in dry form, which consists of high-alumina cement, mullite powder with particle size of 50-100 mcm, silicon dioxide nanoparticles and/or modified aluminium oxide, is pretreated with a rotating electromagnetic field in a vortex layer apparatus in a sealed capsule for 100-140 s, with the ratio of the treated components of the mixture and ferromagnetic particles of (2-4):1. The rest of the components are added and the mixture is tempered with water. The sealed capsule is made of nonmagnetic hard-alloy material. The magnetic field strength of the vortex layer apparatus is equal to 0.18-0.22 T.
EFFECT: obtaining concrete with improved compression strength properties.
7 cl, 3 tbl, 1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к получению цементных смесей и бетона различного назначения, работающих при высоких деформирующих нагрузках, требующих высокой степени сопротивления внешним воздействиям с повышенными прочностными характеристиками, и может быть использовано в металлургической, строительной и других отраслях промышленности.The present invention relates to the production of cement mixtures and concrete for various purposes, operating at high deforming loads, requiring a high degree of resistance to external influences with high strength characteristics, and can be used in metallurgical, construction and other industries.

Известна сырьевая смесь для получения пористого, огнеупорного, теплоизоляционного материала (RU 2387623, С04В 38/02, 27.04.2010). Сырьевая смесь содержит алюминий, минеральный наполнитель, в качестве связующего по крайней мере один полиметаллофосфат из группы, включающей алюмоборфосфат, магнийборфосфат, алюмомагнийфосфат, алюмохромфосфат, в жидком агрегатном состоянии с содержанием Р2О5 не менее 36%, при массовом отношении минерального наполнителя к связующему 1,25-1,54, при массовом отношении алюминия к связующему 0,009-0,067, наномодификатор - тугоплавкие оксиды кремния, алюминия, частично стабилизированный диоксид циркония или бинарные или тройные оксидные системы из ряда CaO, Al2O3, SiO2, MgO.Known raw material mixture to obtain a porous, refractory, heat-insulating material (RU 2387623, С04В 38/02, 04/27/2010). The raw material mixture contains aluminum, a mineral filler, at least one polymetallophosphate from the group consisting of alumina borophosphate, magnesium borophosphate, alumomagnesium phosphate, alumochromophosphate in a liquid aggregate state with a P 2 O 5 content of at least 36%, with a mass ratio of the mineral filler to the binder 1.25-1.54, with a mass ratio of aluminum to binder 0.009-0.067, the nanomodifier is refractory oxides of silicon, aluminum, partially stabilized zirconia or binary or ternary oxide systems of series CaO, Al 2 O 3 , SiO 2 , MgO.

Недостатком сырьевой смеси является невысокое значение прочности на сжатие изготовленного из нее бетона, не обеспечивающее работу в высокотемпературной области под нагрузкой.The disadvantage of the raw material mixture is the low value of compressive strength of concrete made from it, which does not provide work in the high-temperature region under load.

Наиболее близким по составу к предлагаемому изобретению является огнеупорная бетонная смесь, содержащая огнеупорный заполнитель на основе оксида алюминия и в качестве связующего - комплекс тонкодисперсных материалов, включающий Al2O3 или смесь Al2O3 и SiO2 фракции 6-0,1 мкм, высокоглиноземистый кальцийалюминатный цемент, дефлокулянт, оксид магния или алюмомагнезиальную шпинель фракции <20 мкм (RU 2140407, С04В 35/66, 27.10.1999).The closest in composition to the present invention is a refractory concrete mixture containing a refractory aggregate based on aluminum oxide and as a binder is a complex of finely dispersed materials, including Al 2 O 3 or a mixture of Al 2 O 3 and SiO 2 fractions of 6-0.1 μm, high-alumina calcium-aluminate cement, deflocculant, magnesium oxide or aluminum-magnesium spinel fraction <20 μm (RU 2140407, С04В 35/66, 10.27.1999).

Недостатком огнеупорной бетонной смеси является недостаточная прочность бетона на сжатие при высоких температурах.The disadvantage of refractory concrete mix is the insufficient compressive strength of concrete at high temperatures.

Известны технические решения, где с целью интенсификации процесса гомогенизации различных смесей используют аппараты с вихревым слоем ферромагнитных частиц, который создается путем воздействия на частицы вращающегося электромагнитного поля. Известен, например, способ получения серного цемента, заключающийся в гомогенизации раствора серы и модификатора во вращающемся электромагнитном поле аппарата вихревого слоя В150К-01 при температуре 140-150°C в течение 5-20 с (RU 2154602, С01В 17/00, С04В 28/36, 20.08.2000).Technical solutions are known where, in order to intensify the homogenization process of various mixtures, apparatuses are used with a vortex layer of ferromagnetic particles, which is created by exposing the particles to a rotating electromagnetic field. For example, there is a known method for producing sulfur cement, which consists in homogenizing a sulfur solution and a modifier in a rotating electromagnetic field of a vortex layer apparatus B150K-01 at a temperature of 140-150 ° C for 5-20 s (RU 2154602, С01В 17/00, С04В 28 / 36, 08.20.2000).

За прототип выбран способ, заключающийся в измельчении и гомогенизации в аппаратах с вихревым слоем (ABC) различных смесей, в том числе глин различного происхождения для получения керамзита общестроительного и специального назначения, с целью понижения объемной массы и повышения прочности («Интенсификация технологических процессов в аппаратах с вихревым слоем» Логвиненко Д.Д., Шеляков О.П. «Техника», 1976, с.127-131).For the prototype, a method was selected consisting in grinding and homogenization in devices with a vortex layer (ABC) of various mixtures, including clays of various origins, to obtain expanded clay for general construction and special purposes, in order to reduce bulk density and increase strength ("Intensification of technological processes in devices with a vortex layer "Logvinenko DD, Shelyakov OP" Technique ", 1976, p.127-131).

Недостатком способа является унос обрабатываемого материала из рабочей зоны аппарата в процессе обработки.The disadvantage of this method is the ablation of the processed material from the working area of the apparatus during processing.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является разработка состава огнеупорной бетонной смеси и технологии изготовления бетона с повышенными прочностными характеристиками на сжатие.The technical result of the invention is the development of the composition of refractory concrete mix and concrete manufacturing technology with increased compressive strength.

Указанный технический результат достигается тем, что огнеупорная бетонная смесь, содержит огнеупорный заполнитель и связующее - высокоглиноземистый цемент, согласно изобретению смесь дополнительно содержит диоксид кремния или модифицированный оксид алюминия в виде наноразмерных частиц, а в качестве огнеупорного заполнителя используется муллит состава и корунд, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The specified technical result is achieved in that the refractory concrete mixture contains a refractory aggregate and a binder - high alumina cement, according to the invention, the mixture additionally contains silicon dioxide or modified alumina in the form of nanosized particles, and mullite composition and corundum are used as refractory aggregate, in the following ratio components, wt.%:

КорундCorundum 13,0-20,013.0-20.0 Высокоглиноземистый цементHigh Alumina Cement 5,0-10,05.0-10.0 Наночастицы диоксида кремния и/илиSilica Nanoparticles and / or модифицированного оксида алюминияmodified alumina 0,04-0,080.04-0.08 Порошковый муллит фракцией 50-100 мкмPowder mullite fraction of 50-100 microns 1,0-3,01.0-3.0 Муллит фракцией 3-7 ммMullite fraction 3-7 mm остальноеrest

Технический результат достигается также тем, что удельная поверхность наноразмерных частиц диоксида кремния составляет 180-300 м2/г, удельная поверхность наноразмерных частиц модифицированного оксида алюминия составляет 25-50 м2/г, при этом используют оксид алюминия, поверхностно модифицированный однопроцентным водным раствором 3-аминопропил-3-этоксисилана.The technical result is also achieved by the fact that the specific surface area of the nanosized particles of silicon dioxide is 180-300 m 2 / g, the specific surface area of the nanosized particles of modified alumina is 25-50 m 2 / g, using alumina surface-modified with a one percent aqueous solution 3 -aminopropyl-3-ethoxysilane.

Указанный технический результат достигается тем, что способ изготовления бетона из огнеупорной смеси включает предварительную обработку вращающимся электромагнитным полем в аппарате с вихревым слоем в герметичной капсуле в течение 100-140 секунд, при соотношении обрабатываемых компонентов смеси и ферромагнитных частиц (2-4):1, части компонентов смеси в сухом виде, состоящей из высокоглиноземистого цемента, порошкового муллита фракцией 50-100 мкм, наночастиц диоксида кремния и/или модифицированного оксида алюминия, с последующим затворением бетонной смеси водой.The specified technical result is achieved by the fact that the method of manufacturing concrete from a refractory mixture involves pretreatment with a rotating electromagnetic field in a device with a vortex layer in a sealed capsule for 100-140 seconds, with the ratio of the processed components of the mixture and ferromagnetic particles (2-4): 1, parts of the components of the mixture in dry form, consisting of high alumina cement, mullite powder with a fraction of 50-100 microns, silicon dioxide nanoparticles and / or modified alumina, followed by mixing concrete mix with water.

Технический результат достигается также тем, что герметичная капсула выполнена из немагнитного твердосплавного материала, а напряженность магнитного поля аппарата с вихревым слоем составляет 0,18-0,22 Тл.The technical result is also achieved by the fact that the sealed capsule is made of non-magnetic hard alloy material, and the magnetic field strength of the apparatus with the vortex layer is 0.18-0.22 T.

Одной из важных существующих проблем при прогнозе эксплуатационных параметров огнеупоров является анализ их стойкости в режиме теплосмен, или так называемой термостойкости. Этот эксплуатационный показатель имеет важное значение для многих типов огнеупорных материалов, используемых, в том числе, для агрегатов внепечной обработки стали, таких как вакууматоры и установки печь-ковш.One of the important existing problems in predicting the operational parameters of refractories is the analysis of their resistance in the heat exchange mode, or the so-called heat resistance. This performance indicator is important for many types of refractory materials used, including for units for secondary steel processing, such as vacuum cleaners and ladle furnaces.

Состав огнеупорной бетонной смеси подобран экспериментальным путем, исходя из требования получения бетонов с повышенной прочностью на сжатие.The composition of the refractory concrete mixture is selected experimentally, based on the requirement of obtaining concrete with increased compressive strength.

Введение в смесь нанопорошков модифицированного оксида алюминия или оксида кремния со средними размерами частиц не более 100 нм, которые характеризуются высокой степенью дисперсности (удельная поверхность наноразмерных частиц диоксида кремния составляет 180-300 м2/г, а удельная поверхность наноразмерных частиц модифицированного оксида алюминия составляет 25-50 м2/г), а также дальнейшая обработка части компонентов смеси в сухом виде, состоящей из высокоглиноземистого цемента, порошкового муллита фракцией 50-100 мкм и наночастиц диоксида кремния и/или модифицированного оксида алюминия, в рабочей зоне аппарата с вихревым слоем (ABC) способствует повышению прочности огнеупорных бетонных изделий на сжатие, кроме того, повышается текучесть материала и, как следствие, лучшее заполнение форм при получении изделий из бетона.The introduction into the mixture of nanopowders of modified alumina or silica with average particle sizes of not more than 100 nm, which are characterized by a high degree of dispersion (the specific surface of nanosized particles of silicon dioxide is 180-300 m 2 / g, and the specific surface of nanosized particles of modified alumina is 25 -50 m 2 / g), and the further processing of part of mixture components in dry form consisting of high alumina cement, mullite powder fraction 50-100 microns and nanoparticles cream dioxide Ia and / or modified alumina, in the machine working zone with the whirling bed (ABC) contributes to the strength refractory concrete products for compression further increases the fluidity of the material and, consequently, better filling forms in the preparation of concrete products.

ABC представляет собой магнитный циклотрон, заключенный в водоохлаждаемый корпус, в рабочую зону которого помещена герметичная капсула из немагнитного твердосплавного материала с ферромагнитными частицами. Под действием бегущего электромагнитного поля высокой мощности ферромагнитные рабочие тела приводятся в интенсивное движение. В результате в рабочем пространстве генерируется ряд эффектов, возникающих при ударах частиц друг о друга, о вещество и о стенки рабочей зоны. Суммарное воздействие всех факторов создает очень высокий уровень активации всех компонентов вещества, участвующих в процессе. Наиболее эффективными рабочими телами в рабочем пространстве являются ферромагнитные частицы в форме цилиндров (иголки).ABC is a magnetic cyclotron enclosed in a water-cooled housing, in the working area of which is placed a sealed capsule of non-magnetic carbide material with ferromagnetic particles. Under the influence of a traveling electromagnetic field of high power, ferromagnetic working bodies are brought into intensive movement. As a result, a number of effects are generated in the working space that occur when particles hit each other, on the substance, and on the walls of the working area. The combined effect of all factors creates a very high level of activation of all components of the substance involved in the process. The most effective working fluids in the working space are ferromagnetic particles in the form of cylinders (needles).

Принципиальная схема ABC представлена на чертеже, где 1 - водоохлаждаемый кожух, 2 - электромагнитный индуктор, 3 - рабочее пространство, 4 - ферромагнитные частицы, 5 - герметичная капсула.The schematic diagram of ABC is shown in the drawing, where 1 is a water-cooled casing, 2 is an electromagnetic inductor, 3 is a working space, 4 is a ferromagnetic particle, 5 is a sealed capsule.

В процессе обработки под действием сил трения ферромагнитных тел о стенки капсулы повышается температура внутри реакционного пространства, что увеличивает степень активации материала, что облегчает процессы силикатообразования и дегидратации в смеси. В то же время герметичность капсулы позволяет уменьшить процесс испарения влаги, содержащейся изначально в материале, из-за избыточного давления, создаваемого внутри капсулы. Такая обработка позволяет добиться не только высокой гомогенности смеси, но и значительного повышения реакционной способности огнеупорной смеси.During processing, under the action of the frictional forces of ferromagnetic bodies on the capsule walls, the temperature inside the reaction space rises, which increases the degree of activation of the material, which facilitates the processes of silicate formation and dehydration in the mixture. At the same time, the tightness of the capsule allows you to reduce the evaporation process of the moisture contained initially in the material, due to the excess pressure created inside the capsule. Such processing allows to achieve not only high homogeneity of the mixture, but also a significant increase in the reactivity of the refractory mixture.

Соотношение обрабатываемых в капсуле компонентов огнеупорной смеси и ферромагнитных стержней (2-4):1 определено экспериментальным путем, исходя из условия получения гомогенного материала.The ratio of the components of the refractory mixture and the ferromagnetic rods processed in the capsule (2-4): 1 is determined experimentally, based on the conditions for obtaining a homogeneous material.

Капсула, в которой проводится предварительная обработка части компонентов смеси, выполнена из немагнитного твердосплавного материала с целью меньшего загрязнения обрабатываемых сыпучих смесей материалом ферромагнитных цилиндрических частиц. Обработка компонентов смеси проводится в сухом виде для увеличения реакционной способности частиц обрабатываемого материала, чего не достигается при обработке материалов в жидком виде и в виде суспензий, т.к. отсутствуют истирающие нагрузки на материал.The capsule, in which preliminary processing of part of the mixture components is carried out, is made of non-magnetic carbide material with the aim of less contamination of the processed bulk mixtures with the material of ferromagnetic cylindrical particles. The processing of the components of the mixture is carried out in a dry form to increase the reactivity of the particles of the processed material, which is not achieved when processing materials in liquid form and in the form of suspensions, because there are no abrasive loads on the material.

Напряженность магнитного поля (0,18-0,22 Тл) подобрана эмпирически для обеспечения создания устойчивого вращения огнеупорной смеси в рабочей зоне ABC.The magnetic field strength (0.18-0.22 T) is selected empirically to ensure the creation of a stable rotation of the refractory mixture in the working area ABC.

Для оценки оптимального уровня содержания нанопорошков диоксида кремния и модифицированного оксида алюминия были проведены серии экспериментов по получению и испытанию на предел прочности на сжатие образцов муллитокорундовых бетонов.To assess the optimal content of silicon dioxide and modified alumina nanopowders, a series of experiments were carried out to obtain and test the compressive strength of mullite-corundum concrete samples.

Контроль качества на предел прочности при сжатии огнеупорных бетонов осуществляли в соответствии с ГОСТ 4071.1-94. Результаты испытаний представлены в таблице 1.Quality control on the compressive strength of refractory concrete was carried out in accordance with GOST 4071.1-94. The test results are presented in table 1.

Таким образом, установлено, что добавление к компонентам бетонной смеси, содержащим высокоглиноземистый цемент 5,0-10,0 мас.%, (от массы готового изделия), муллит порошковый фракции 50-100 мкм 1,0-3,0 мас.% и наноразмерных частиц оксида кремния и/или модифицированного оксида алюминия в количестве 0,04-0,08 мас.% и обработка этой смеси в ABC, с дальнейшим смешением полученной массы с огнеупорным заполнителем муллитом фракции 3-7 мм и корундом 13,0-20,0%, позволяет повысить предел прочности на сжатие получаемых изделий из бетона на 35-40%, при этом наблюдается повышение плотности изделий до 3%. Большее добавление нанопорошков нерационально ввиду заметно возрастающей себестоимости производимой продукции.Thus, it was found that the addition to the components of the concrete mixture containing high-alumina cement of 5.0-10.0 wt.% (By weight of the finished product), mullite powder fractions of 50-100 microns 1.0-3.0 wt.% and nanosized particles of silicon oxide and / or modified alumina in an amount of 0.04-0.08 wt.% and processing of this mixture in ABC, with further mixing of the resulting mass with refractory aggregate mullite fraction 3-7 mm and corundum 13.0- 20.0%, allows to increase the compressive strength of concrete products by 35-40%, while there is a higher s density products to 3%. A greater addition of nanopowders is irrational due to the markedly increasing cost of production.

Figure 00000001
Figure 00000001

Было проведено сравнение прочностных характеристик образцов бетонов, полученных с использованием различных способов гомогенизации материалов. Во всех случаях использовалась смесь состава: высокоглиноземистый цемент 6%, корунд 17%, муллит порошковый фракции 50-100 мкм 2%, муллит фракции 3-7 мм с добавлением модификатора - наноразмерных частиц SiO2 или Al2O3, взятых в количестве 0,04% массы огнеупорной смеси. Первый способ заключался в сухом механическом перемешивании строительным миксером в течение 5 минут всех без исключения компонентов бетона с последующим затворением смеси водой в количестве 5,5% по массе огнеупорной смеси, второй - в добавлении суспензии наночастиц SiO2 или Al2O3 в воде к готовой механически смешанной традиционным способом бетонной смеси (строительный миксер) в пересчете на 0,04%) наночастиц на массу огнеупора. Третий способ заключался в предварительной обработке части компонентов бетона (высокоглиноземистый цемент, порошковый муллит и нанопорошки SiO2 или Al2O3) вращающимся электромагнитным полем в ABC с последующим затворением водой в количестве 5,5% по массе огнеупорной смеси. Полученные усредненные значения результатов испытаний на сжатие представлены в таблице 2.A comparison was made of the strength characteristics of concrete samples obtained using various methods of homogenizing materials. In all cases, a mixture of composition was used: high-alumina cement 6%, corundum 17%, mullite powder fraction 50-100 μm 2%, mullite fraction 3-7 mm with the addition of a modifier - nanosized particles of SiO 2 or Al 2 O 3 taken in an amount of 0 , 04% of the mass of the refractory mixture. The first method was dry mechanical stirring with a construction mixer for 5 minutes for all components of concrete without exception, followed by mixing the mixture with water in an amount of 5.5% by weight of the refractory mixture, and the second - adding a suspension of SiO 2 or Al 2 O 3 nanoparticles in water to ready-mixed concrete mixed in the traditional way (construction mixer) in terms of 0.04%) of nanoparticles per mass of refractory. The third method consisted in pretreating part of the concrete components (high alumina cement, mullite powder and SiO 2 or Al 2 O 3 nanopowders) with a rotating electromagnetic field in ABC, followed by mixing with water in an amount of 5.5% by weight of the refractory mixture. The obtained average values of the results of compression tests are presented in table 2.

Таблица 2table 2 Результаты сравнительных испытаний на предел прочности на сжатие образцов бетона, полученных с использованием различных методов перемешиванияThe results of comparative tests on the compressive strength of concrete samples obtained using various mixing methods ОбразецSample Прочность, МПаStrength, MPa Механическое смешиваниеMechanical mixing СуспензияSuspension Вихревое смешиваниеVortex mixing контрольныйcontrol 4747 4747 4747 0,04% SiO2 0.04% SiO 2 4242 3737 7878 0,04% Al2O3 0.04% Al 2 O 3 4141 4141 7272

Анализ полученных данных позволяет сделать вывод, что ни один из методов модифицирования данной категории бетона, кроме вихревого смешивания, не приводит к улучшению эксплуатационных характеристик. Бетон не только не упрочняется, а даже показывает прочностные характеристики ниже, чем контрольные образцы. Это вызвано тем, что модификатор не достигает равномерного распределения в объеме смеси, что создает значительные концентрационные неоднородности и, как следствие, разупрочнение бетона.Analysis of the obtained data allows us to conclude that none of the methods for modifying this category of concrete, except for vortex mixing, leads to an improvement in operational characteristics. Concrete is not only not hardened, but even shows strength characteristics lower than control samples. This is because the modifier does not achieve uniform distribution in the volume of the mixture, which creates significant concentration inhomogeneities and, as a result, softening of concrete.

В таблице 3 приведены значения прочности образцов бетона в зависимости от времени обработки материала в герметичной капсуле аппарата с вихревым слоем ферромагнитных частиц.Table 3 shows the strength values of concrete samples depending on the processing time of the material in a sealed capsule of the apparatus with a vortex layer of ferromagnetic particles.

Таблица 3Table 3 Прочность бетона в зависимости от времени обработки смесиConcrete strength depending on the processing time of the mixture Время обработки, сProcessing time, s Прочность (серия), МПаStrength (series), MPa Прочность, МПаStrength, MPa 00 50; 53; 45fifty; 53; 45 4949 20twenty 49; 50; 5549; fifty; 55 5151 4040 53; 56; 5553; 56; 55 5555 6060 62; 55; 5962; 55; 59 5959 8080 57; 64; 6057; 64; 60 6060 100one hundred 65; 71; 7265; 71; 72 6969 120120 69; 74; 6969; 74; 69 7171 140140 68; 73; 7268; 73; 72 7171 160160 64; 71; 7064; 71; 70 6868 180180 74; 74; 6674; 74; 66 7171 200200 72; 67; 7072; 67; 70 7070

Как видно из таблицы 3 на образцах, полученных после 100 секунд обработки в ABC, прочность практически не отличается, что говорит о том, что вводимая добавка в виде наноразмерных частиц оксидов кремния или модифицированного оксида алюминия достигла максимально возможного распределения по объему смеси. Таким образом, обрабатывать смесь более чем 100-140 секунд нецелесообразно ввиду излишних энергозатрат.As can be seen from table 3 on the samples obtained after 100 seconds of processing in ABC, the strength is practically the same, which indicates that the introduced additive in the form of nanosized particles of silicon oxides or modified alumina has reached the maximum possible distribution over the volume of the mixture. Thus, processing the mixture for more than 100-140 seconds is impractical due to excessive energy consumption.

Claims (7)

1. Огнеупорная бетонная смесь, содержащая огнеупорный заполнитель и связующее - высокоглиноземистый цемент, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит диоксид кремния или модифицированный оксид алюминия в виде наноразмерных частиц, а в качестве огнеупорного заполнителя используется муллит и корунд, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Корунд 13,0-20,0 Высокоглиноземистый цемент 5,0-10,0 Наночастицы диоксида кремния и/или модифицированного оксида алюминия 0,04-0,08 Порошковый муллит фракцией 50-100 мкм 1,0-3,0 Муллит фракцией 3-7 мм остальное
1. Refractory concrete mixture containing refractory aggregate and a binder - high alumina cement, characterized in that it additionally contains silicon dioxide or modified alumina in the form of nanosized particles, and mullite and corundum are used as refractory aggregate, in the following ratio of components, wt. %:
Corundum 13.0-20.0 High Alumina Cement 5.0-10.0 Silica Nanoparticles and / or modified alumina 0.04-0.08 Powder mullite fraction of 50-100 microns 1.0-3.0 Mullite fraction 3-7 mm rest
2. Бетонная смесь по п.1, отличающаяся тем, что удельная поверхность наноразмерных частиц диоксида кремния составляет 180-300 м2/г.2. The concrete mixture according to claim 1, characterized in that the specific surface area of the nanosized particles of silicon dioxide is 180-300 m 2 / g 3. Бетонная смесь по п.1, отличающаяся тем, что используют оксид алюминия, поверхностно модифицированный однопроцентным водным раствором 3-аминопропил-3-этоксисилана.3. The concrete mixture according to claim 1, characterized in that the use of alumina is surface modified with a one percent aqueous solution of 3-aminopropyl-3-ethoxysilane. 4. Бетонная смесь по п.1, отличающаяся тем, что удельная поверхность наноразмерных частиц модифицированного оксида алюминия составляет 25-50 м2/г.4. The concrete mixture according to claim 1, characterized in that the specific surface area of the nanosized particles of modified alumina is 25-50 m 2 / g. 5. Способ изготовления бетона из огнеупорной смеси по п.1, включающий предварительную обработку вращающимся электромагнитным полем в аппарате с вихревым слоем в герметичной капсуле в течение 100-140 секунд, при соотношении обрабатываемых компонентов смеси и ферромагнитных частиц (2-4):1, части компонентов смеси в сухом виде, состоящей из высокоглиноземистого цемента, порошкового муллита фракцией 50-100 мкм, наночастиц диоксида кремния и/или модифицированного оксида алюминия, с последующим затворением бетонной смеси по п.1 водой.5. A method of manufacturing concrete from a refractory mixture according to claim 1, including pre-treatment with a rotating electromagnetic field in a device with a vortex layer in a sealed capsule for 100-140 seconds, with the ratio of the processed components of the mixture and ferromagnetic particles (2-4): 1, parts of the components of the mixture in dry form, consisting of high alumina cement, mullite powder with a fraction of 50-100 microns, silicon dioxide nanoparticles and / or modified alumina, followed by mixing of the concrete mixture according to claim 1 with water. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что герметичная капсула выполнена из немагнитного твердосплавного материала.6. The method according to claim 5, characterized in that the sealed capsule is made of non-magnetic carbide material. 7. Способ по п.5, отличающийся тем, что напряженность магнитного поля аппарата с вихревым слоем составляет 0,18-0,22 Тл. 7. The method according to claim 5, characterized in that the magnetic field strength of the apparatus with a vortex layer is 0.18-0.22 T.
RU2012141426/03A 2012-09-27 2012-09-27 Fire-resistant concrete mixture and method of making concrete from said mixture RU2530137C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012141426/03A RU2530137C2 (en) 2012-09-27 2012-09-27 Fire-resistant concrete mixture and method of making concrete from said mixture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012141426/03A RU2530137C2 (en) 2012-09-27 2012-09-27 Fire-resistant concrete mixture and method of making concrete from said mixture

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012141426A RU2012141426A (en) 2014-04-10
RU2530137C2 true RU2530137C2 (en) 2014-10-10

Family

ID=50435693

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012141426/03A RU2530137C2 (en) 2012-09-27 2012-09-27 Fire-resistant concrete mixture and method of making concrete from said mixture

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2530137C2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2667180C1 (en) * 2017-08-18 2018-09-17 Тимур Рустамович Дебердеев Method of preparing concrete mixture
RU2667179C1 (en) * 2017-08-18 2018-09-17 Тимур Рустамович Дебердеев Method of preparing concrete mixture
RU2688708C1 (en) * 2018-09-26 2019-05-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) Method of preparing concrete mixture
RU2725385C1 (en) * 2019-10-02 2020-07-02 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) Method of preparing concrete mixture
RU2725717C1 (en) * 2019-10-02 2020-07-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) Method of preparing concrete mixture

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2566995B (en) 2017-09-29 2023-01-18 Cotton Mouton Diagnostics Ltd A method of detection

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU846533A1 (en) * 1979-03-05 1981-07-15 Научно-Исследовательский И Конструк-Topcko-Технологический Институтэмалированного Химического Обору-Дования "Нииэмальхиммаш" Charge for producing chemically resistant ceramic material
EP0162871A1 (en) * 1983-11-28 1985-12-04 Stéphan PASEK &amp; Cie, Société Anonyme Refractory concrete composition and metallurgical application
RU2140407C1 (en) * 1999-01-18 1999-10-27 АООТ "Санкт-Петербургский институт огнеупоров" Refractory concrete mix
US6165926A (en) * 1998-06-24 2000-12-26 Alcoa Chemie Gmbh Castable refractory composition and methods of making refractory bodies
RU2382009C2 (en) * 2007-11-12 2010-02-20 Борис Александрович Афанасьев Method for preparation of mixture for sulfur concrete

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU846533A1 (en) * 1979-03-05 1981-07-15 Научно-Исследовательский И Конструк-Topcko-Технологический Институтэмалированного Химического Обору-Дования "Нииэмальхиммаш" Charge for producing chemically resistant ceramic material
EP0162871A1 (en) * 1983-11-28 1985-12-04 Stéphan PASEK &amp; Cie, Société Anonyme Refractory concrete composition and metallurgical application
US6165926A (en) * 1998-06-24 2000-12-26 Alcoa Chemie Gmbh Castable refractory composition and methods of making refractory bodies
RU2140407C1 (en) * 1999-01-18 1999-10-27 АООТ "Санкт-Петербургский институт огнеупоров" Refractory concrete mix
RU2382009C2 (en) * 2007-11-12 2010-02-20 Борис Александрович Афанасьев Method for preparation of mixture for sulfur concrete

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЛОГВИНЕНКО Д.Д., ШЕЛЯКОВ О.П. "Интенсификация технологических процессов в аппаратах с вихревым слоем", Киев, Технiка, 1976, с.131. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2667180C1 (en) * 2017-08-18 2018-09-17 Тимур Рустамович Дебердеев Method of preparing concrete mixture
RU2667179C1 (en) * 2017-08-18 2018-09-17 Тимур Рустамович Дебердеев Method of preparing concrete mixture
RU2688708C1 (en) * 2018-09-26 2019-05-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) Method of preparing concrete mixture
RU2725385C1 (en) * 2019-10-02 2020-07-02 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) Method of preparing concrete mixture
RU2725717C1 (en) * 2019-10-02 2020-07-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) Method of preparing concrete mixture

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012141426A (en) 2014-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2530137C2 (en) Fire-resistant concrete mixture and method of making concrete from said mixture
Zhao et al. Utilization of iron ore tailings as fine aggregate in ultra-high performance concrete
Zhang et al. Effects of different control methods on the mechanical and thermal properties of ultra-light foamed concrete
Jiang et al. Investigation of the properties of high-porosity cement foams based on ternary Portland cement–metakaolin–silica fume blends
Dai et al. Rheology and microstructure of alkali-activated slag cements produced with silica fume activator
Rossignolo et al. Improved interfacial transition zone between aggregate-cementitious matrix by addition sugarcane industrial ash
Dos Anjos et al. Workability and setting parameters evaluation of colloidal silica bonded refractory suspensions
JP2007522070A (en) Crushing ball and manufacturing method thereof
Zhou et al. Enhancing the performance of foam concrete containing fly ash and steel slag via a pressure foaming process
Huang et al. Microstructures and strengths of microporous MgO‐Al2O3 refractory aggregates using two types of magnesite
Yang et al. Improving the effectiveness of internal curing through engineering the pore structure of lightweight aggregates
Kuznetsov et al. Development of a procedure for modifying nanomaterials of mullite-corundum mixes in equipment with a high-intensity rotating electromagnetic field
RU2703036C1 (en) Method of making heat-resistant concrete mixture and method of making articles from heat-resistant concrete mixture
Zhang et al. Improving the properties of metakaolin/fly ash composite geopolymers with ultrafine fly ash ground by steam-jet mill
Cheng et al. Study on the effects Nano‐SiO2 and spent catalyst ratios on characteristics of metakaolin‐based geopolymers
Suvorov et al. Nanomodification of refractories with finely-dispersed additives with the use of a vortex electromagnetic homogenizer
US4123284A (en) Porous ceramic bodies
Xiang et al. Effect of excess magnesia on the preparation of cordierite based on waste foundry sand
Černý et al. Options for the implementation of new secondary raw materials in autoclaved aerated concrete
RU2536693C2 (en) Crude mixture for producing non-autoclaved aerated concrete and method of producing non-autoclaved aerated concrete
Kipsanai A Study of the Refractory Properties of Selected clay deposit in Chavakali, Kenya
RU2751029C1 (en) Method for producing heat-resistant concrete mixture and products based on it
RU2245864C1 (en) Method for production of refractory parts
Daouadji et al. Impact of the Xanthan Gum on Rheological and Mechanical Properties of Slip of Ceramic
Liu et al. Preparation of cenosphere microcapsules and their application in foam concrete

Legal Events

Date Code Title Description
HE9A Changing address for correspondence with an applicant