RU2609267C1 - Состав и способ изготовления магнезитового жаростойкого бетона - Google Patents

Состав и способ изготовления магнезитового жаростойкого бетона Download PDF

Info

Publication number
RU2609267C1
RU2609267C1 RU2015132773A RU2015132773A RU2609267C1 RU 2609267 C1 RU2609267 C1 RU 2609267C1 RU 2015132773 A RU2015132773 A RU 2015132773A RU 2015132773 A RU2015132773 A RU 2015132773A RU 2609267 C1 RU2609267 C1 RU 2609267C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnesite
floured
periclase
scrap
sodium
Prior art date
Application number
RU2015132773A
Other languages
English (en)
Inventor
Батырбий Джакаевич Тотурбиев
Василий Иванович Черкашин
Адильбий Батырбиевич Тотурбиев
Загир Абдулнасирович Мантуров
Умуй Джакаевна Тотурбиева
Original Assignee
Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Геологии Дагестанского Научного Центра Российской Академии Наук
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 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Геологии Дагестанского Научного Центра Российской Академии Наук filed Critical Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Геологии Дагестанского Научного Центра Российской Академии Наук
Priority to RU2015132773A priority Critical patent/RU2609267C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2609267C1 publication Critical patent/RU2609267C1/ru

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
    • 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
    • C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • C04B40/0032—Controlling the process of mixing, e.g. adding ingredients in a quantity depending on a measured or desired value
    • 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
    • C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • C04B40/0039—Premixtures of ingredients
    • C04B40/0042—Powdery mixtures
    • 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
    • C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • C04B40/005—High shear mixing; Obtaining macro-defect free 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
    • C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/27—Water resistance, i.e. waterproof or water-repellent 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
    • C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/30—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for heat transfer properties such as thermal insulation values, e.g. R-values
    • C04B2201/32—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for heat transfer properties such as thermal insulation values, e.g. R-values for the thermal conductivity, e.g. K-factors

Abstract

Настоящее изобретение относится к жаростойким бетонам. Состав для изготовления магнезитового жаростойкого бетона, включающий: связующее, магнезитовый заполнитель, тонкомолотые наполнители и воду, содержит в качестве связующего коллоидные нанодисперсные полисиликаты натрия и тонкомолотые наполнители - лом периклазохромитовых изделий, шлам электрокорунда при следующем соотношении компонентов, мас. %: магнезитовый заполнитель 60-80, тонкомолотый магнезит 8-16, коллоидный нанодисперсный полисиликат натрия 5-12,5, тонкомолотый лом периклазохромитовых изделий 4-6,5, тонкомолотый шлам электрокорунда 3-5, вода - из расчета В/Т=0,12-0,14. Способ изготовления магнезитового жаростойкого бетона из указанного выше состава, заключающийся в том, что предварительно изготавливают коллоидный нанодисперсный полисиликат натрия с силикатным модулем 6.5 путем введения в 20%-ный водный раствор силиката натрия 16%-ного гидрозоля диоксида кремния при их соотношении 1:1.6, перемешивают при 100°С в течение 3.0 ч с выдержкой не более 0.5 ч, при одновременном перемешивании в высокоскоростном смесителе вводят тонкомолотые наполнители: магнезит с удельной поверхностью 2500-3000 см2/г, лом периклазохромитовых изделий фр. менее 0.15, шлам электрокорунда фр. менее 0.15 и воду из расчета В/В=0.12-0.14 (в зависимости от состава смеси) до получения однородной суспензии и полученную смесь перемешивают с огнеупорным магнезитовым заполнителем в лопастной мешалке принудительного действия до получения однородной массы. Технический результат – повышение температуры начала деформации под нагрузкой 0,2 МПа, термической стойкости и водостойкости. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.

Description

Изобретение относится к промышленности огнеупорных материалов, а именно жаростойким бетонам, и может быть использовано при изготовлении изделий из магнезитового жаростойкого бетона. Технический результат - повышение температуры начала деформации под нагрузкой 0.2 МПа, °С и термической стойкости изделий из магнезитового жаростойкого бетона.
Известен способ изготовления жаростойких бетонов на основе силикат-натриевых композиций [1].
Недостатком известного способа является использование в качестве связующего - силикат-глыбу, которая содержит легкоплавкий щелочной компонент Na2O, с увеличением содержания которого снижается температура службы и термическая стойкость жаростойкого бетона.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности признаков (прототип) является состав и способ для изготовления безобжигового магнезитового жаростойкого бетона, включающего, мас. %: магнезитовый заполнитель 60-80, тонкомолотый магнезит 8-16, силикат-глыбу с силикатным модулем 2,7-3,0 в виде наноразмерных частиц 2-4, тонкомолотый магниевый концентрат 4-10, тонкомолотый диатомит 6-10, воду из расчета В/Т 0,12-0,14, с основными показателями: температура начала деформации под нагрузкой 0.2 МПа - 1510°С; термическая стойкость - 12-15 теплосмен (1300°С - вода) [2].
Недостатком этого состава и способа также является использование силикат-глыбы, которая содержит большое количество легкоплавкого щелочного компонента Na2O. Кроме того, такой способ перевода в наноразмерные частицы путем дегидратационного диспергирования гидратированной тонкомолотой до удельной поверхности 2500-3000 см2/г натриевой силикат-глыбы при температуре 200-600°С является сложным и требует больших энергетических затрат.
Целью изобретения является устранение вышеуказанных недостатков магнезитового жаростойкого безобжигового бетона.
Исходные компоненты, входящие в состав сырьевой смеси для изготовления жаростойкого магнезитового бетона с повышенной температурой начала деформации под нагрузкой 0.2 МПа, °С и термической стойкостью изделий, следующие: полисиликаты натрия с силикатным модулем 6.5; магнезитовый заполнитель требуемых фракций тонкомолотый с удельной поверхностью 2500-3000 см2/г; тонкомолотые магнезит, лом периклазохромитовых изделий, шлам электрокорунда (наполнители) и вода.
Поставленная цель достигается тем, что состав для изготовления безобжигового магнезитового жаростойкого бетона, включающий магнезитовый заполнитель, тонкомолотый магнезит, силикат-глыбу в виде наноразмерных частиц, тонкомолотый магниевый концентрат, тонкомолотый диатомит и воду, взамен нанодисперсного связующего силикат-глыбы и тонкомолотых добавок - магниевого концентрата и диатомита - содержит коллоидные нанодисперсные полисиликаты натрия, тонкомолотый лом периклазохромитовых изделий и тонкомолотый шлам электрокорунда соответственно при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Магнезитовый заполнитель 60-80
Тонкомолотый магнезит 8-16
Коллоидный нанодисперсный полисиликат натрия с силикатным модулем 6.5 5-12.5
Тонкомолотый лом периклазохромитовых изделий 4-6.5
Тонкомолотый шлам электрокорунда 3-5
Корунд (α-Аl2О3) является устойчивой кристаллической формой оксида алюминия. Высокая прочность структурной решетки обуславливается плотной упаковкой анионов кислорода, между которыми располагаются катионы алюминия. Корунд обладает высокой твердостью 9 (по шкале Мооса), плотностью - 3,80-3,92 г/см3, химической инертностью. Температура плавления корунда составляет 2050°С. Химический состав используемого электрокорундового шлама в %: Аl2O3 - 87,89; SiO2 - 2,11; Fe2O3 - 3,68; TiO2 - 4,62; CaO - 0,64; MgO - 0,28; R2O - 0,31; С - 0,40.
Химический состав лома бывших в эксплуатации периклазохромитовых изделий в %: MgO - 57,6-68,3; Сr2О3 - 6,8-12,5; SiO2 - 3,5-5,4; CaO - 7,8-9,2; Аl2O3 - 4,2-4,6.
Используемый лом периклазохромитовых изделий отвечает требованиям ГОСТ 23077-99 «Заполнители огнеупорные. Технические условия» и ГОСТ 20910-90 «Бетоны жаростойкие. Технические условия»
Коллоидные нанодисперсные полисиликаты представляют переходную область составов от жидких стекол к кремнезолям и классифицируются как наноматериалы.
Структурным элементом полисиликата является кремнекислородный тетраэдр, который является основной полимерной составляющей полисиликатов.
Основным отличием полисиликатов от жидких стекол (высокощелочных силикатных систем) является их полимерная форма, представляющая кремнеземные частицы размером от 4 до 5 нм. Полимерная форма составляет 60% и более от общего содержания кремнезема, что обеспечивает высокие прочностные свойства образующихся гелевых структур. Эффективность полисиликатов в 4 раза выше эффективности жидких стекол, что позволяет использовать технологические растворы с более низкой концентрацией.
Способ изготовления магнезитового жаростойкого бетона из указанного выше состава заключался в том, что изначально в лабораторных условиях изготавливали полисиликаты натрия с силикатным модулем 6.5, который согласно пат. РФ 2124475 получали путем введения в 20%-ный водный раствор силиката натрия 16%-ного гидрозоля диоксида кремния при их соотношении 1:1.6, перемешивания при 100°С в течение 3,0 ч с последующей выдержкой не более 0,5 ч.
Затем отдозированные сухие тонкомолотые компоненты различного состава (табл. 1) с удельной поверхностью 2500-3000 см2/г, состоящие из магнезита, лома периклазохромитовых изделий, шлама электрокорунда с коллоидным полисиликатом натрия, перемешивали с добавлением воды (В/В=0.3-0.4 в зависимости от состава смеси) в лабораторном высокоскоростном смесителе до получения однородной суспензии. После чего полученную суспензию перемешивали совместно с огнеупорным магнезитовым заполнителем в лопастной лабораторной мешалке принудительного действия до получения однородной массы.
Из полученной гомогенной массы различного состава изготавливали образцы для определения температуры деформации под нагрузкой 0.2 МПа (ГОСТ 20910-90), термостойкости (ГОСТ 20910-90) и водостойкости Кразм (Микульский В.Г. и др. Строительные материалы. - М.: АСВ, 2004.-28 с.). Образцы изготавливали путем послойной трамбовки. Для формования бетона могут быть применены также другие методы и способы, например: формование путем вибрирования; вибропрессование; прессование (одноступенчатое и двухступенчатое в пресс-форме) и др.
Твердение отформованных образцов осуществляли в лабораторном сушильном шкафу по режиму: подъем температуры до 200°С в течение 1 ч, выдержка при этой температуре 2 ч до полного удаления воды.
Соотношения компонентов по предлагаемому и известному составам представлены в табл. 1, а результаты испытаний известных и предлагаемых (см. табл. 1) приведены в табл. 2. Из приведенных в табл. 2 данных следует, что предлагаемые составы имеют более высокие показатели термостойкости, температуры начала деформации под нагрузкой 0.2 МПа и водостойкости, чем известные.
Figure 00000001
Таким образом, жаростойкий бетон, полученный по вышеприведенному составу и способу с использованием в качестве вяжущего коллоидного нанодисперсного полисиликата натрия взамен наноразмерных частиц силикат-глыбы показывает, что с увеличением силикатного модуля (SiO2/Na2O), т.е. с повышением кремнеземистого составляющего SiO2, содержание легкоплавкого компонента Na2O понижается, в результате чего термостойкость, температура начала деформации под нагрузкой 0,2 МПа и водостойкость жаростойкого бетона повышаются. Повышению этих показателей способствует тонкомолотые добавки - лом периклазохромитовых изделий и шлам электрокорунда, так как они являются высокоогнеупорными сырьевыми компонентами для получения жаростойких бетонов и обладают высокой твердостью, плотностью, инертностью, что способствует повышению огнеупорности, адгезии (оных) и когезионной прочности жаростойкого бетона.
Литература
1. Тотурбиев Б.Д. Строительные материалы на основе силикат-натриевых композиций. - М.: Стройиздат, 1988.
2. Патент РФ №2377218, Бюл. №36, 27.12.2009.

Claims (3)

1. Состав для изготовления магнезитового жаростойкого бетона, включающий: связующее, магнезитовый заполнитель, тонкомолотые наполнители и воду, отличающийся тем, что он содержит в качестве связующего коллоидные нанодисперсные полисиликаты натрия и тонкомолотые наполнители - лом периклазохромитовых изделий, шлам электрокорунда при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Магнезитовый заполнитель 60-80 Тонкомолотый магнезит 8-16 Коллоидный нанодисперсный полисиликат натрия 5-12.5 Тонкомолотый лом периклазохромитовых изделий 4-6.5 Тонкомолотый шлам электрокорунда 3-5 Вода из расчета В/Т=0.12-0.14
2. Способ изготовления магнезитового жаростойкого бетона из состава по п. 1, заключающийся в том, что предварительно изготавливают коллоидный нанодисперсный полисиликат натрия с силикатным модулем 6.5 путем введения в 20%-ный водный раствор силиката натрия 16%-ного гидрозоля диоксида кремния при их соотношении 1:1.6, перемешивают при 100°С в течение 3.0 ч с выдержкой не более 0.5 ч, при одновременном перемешивании в высокоскоростном смесителе вводят тонкомолотые наполнители: магнезит с удельной поверхностью 2500-3000 см2/г, лом периклазохромитовых изделий фр. менее 0.15, шлам электрокорунда фр. менее 0.15 и воду из расчета В/В=0.12-0.14 (в зависимости от состава смеси) до получения однородной суспензии и полученную смесь перемешивают с огнеупорным магнезитовым заполнителем в лопастной мешалке принудительного действия до получения однородной массы.
RU2015132773A 2015-08-05 2015-08-05 Состав и способ изготовления магнезитового жаростойкого бетона RU2609267C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015132773A RU2609267C1 (ru) 2015-08-05 2015-08-05 Состав и способ изготовления магнезитового жаростойкого бетона

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015132773A RU2609267C1 (ru) 2015-08-05 2015-08-05 Состав и способ изготовления магнезитового жаростойкого бетона

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2609267C1 true RU2609267C1 (ru) 2017-02-01

Family

ID=58457424

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015132773A RU2609267C1 (ru) 2015-08-05 2015-08-05 Состав и способ изготовления магнезитового жаростойкого бетона

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2609267C1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1399294A1 (ru) * 1986-10-29 1988-05-30 Московский Инженерно-Строительный Институт Им.В.В.Куйбышева Огнеупорна масса
RU2118642C1 (ru) * 1997-06-05 1998-09-10 Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-производственный центр "НОМАК" Кристаллогидраты полисиликата натрия и способ их получения
RU2124475C1 (ru) * 1997-06-05 1999-01-10 Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-производственный центр "НОМАК" Способ получения полисиликатов натрия (варианты)
WO2000003238A1 (de) * 1998-07-09 2000-01-20 Dornier Gmbh Messwandler zur detektion von kohlenwasserstoffen in gasen
RU2377218C1 (ru) * 2008-11-01 2009-12-27 Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) Состав и способ изготовления безобжигового магнезитового жаростойкого бетона

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1399294A1 (ru) * 1986-10-29 1988-05-30 Московский Инженерно-Строительный Институт Им.В.В.Куйбышева Огнеупорна масса
RU2118642C1 (ru) * 1997-06-05 1998-09-10 Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-производственный центр "НОМАК" Кристаллогидраты полисиликата натрия и способ их получения
RU2124475C1 (ru) * 1997-06-05 1999-01-10 Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-производственный центр "НОМАК" Способ получения полисиликатов натрия (варианты)
WO2000003238A1 (de) * 1998-07-09 2000-01-20 Dornier Gmbh Messwandler zur detektion von kohlenwasserstoffen in gasen
RU2377218C1 (ru) * 2008-11-01 2009-12-27 Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) Состав и способ изготовления безобжигового магнезитового жаростойкого бетона

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ТОТУРБИЕВ Б.Д. Строительные материалы на основе силикат-натриевых. композиций, Москва, Стройиздат, 1988, с.87-93. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6818022B2 (ja) 焼結ジルコニアムライト耐火性複合材、その生産方法、及びその使用
KR101297307B1 (ko) 경량 내화 단열재
US2547127A (en) Calcium silicate of microcrystalline lathlike structure
RU2631447C1 (ru) Керамическая масса для изготовления стеновых облицовочных изделий
CA2844168C (en) Cast bodies, castable compositions, and methods for their production
DE102014002594A1 (de) Massen oder Formkörper aus anorganischen Polymeren und deren Herstellung
RU2670806C2 (ru) Состав и способ изготовления шамотного жаростойкого бетона
RU2609267C1 (ru) Состав и способ изготовления магнезитового жаростойкого бетона
KR102136575B1 (ko) 식물성 왁스를 포함하는 주조용 무기 바인더와 그 제조방법
CN111592289A (zh) 一种介孔材料复合硅酸钙防火板及其制备方法
RU2664083C1 (ru) Способ получения кислотоупорного вяжущего
RU2012140163A (ru) Упрочненный композиционный материал, способ его приготовления, его применение для изготовления промышленных изделий, а также промышленные изделия, созданные таким способом, и их применение
RU2672681C2 (ru) Состав и способ изготовления динасового жаростойкого бетона
RU2668599C1 (ru) Композиционная керамическая смесь
RU2668594C2 (ru) Состав и способ изготовления корундового жаростойкого бетона
RU2536693C2 (ru) Сырьевая смесь для изготовления неавтоклавного газобетона и способ приготовления неавтоклавного газобетона
RU2377218C1 (ru) Состав и способ изготовления безобжигового магнезитового жаростойкого бетона
RU2662820C2 (ru) Состав и способ изготовления хромомагнезитового жаростойкого бетона
RU2672361C2 (ru) Состав и способ изготовления кварцитового жаростойкого бетона
RU2397968C1 (ru) Состав и способ изготовления корундового жаростойкого бетона
RU2784296C1 (ru) Состав и способ изготовления безобжигового цирконового жаростойкого бетона
RU2671018C1 (ru) Вяжущее вещество
RU2817494C1 (ru) Сырьевая смесь для изготовления керамических теплоизоляционных строительных материалов
KUNDURACI et al. The effect of nepheline syenite addition on sanitaryware body
RU2412922C2 (ru) Силикатная масса

Legal Events

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

Effective date: 20170806