SU814956A1 - Огнеупорна бетонна смесь - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к промьашленности строительных материалов и может быть использовано дл  производства жаростойких бетонов и растворов, примен емых в промышленном строительстве дл  устройства покрытий полов и спецплощадок, а также изготовлени  изделий (плит, блоков и т. д.) и конструкций , подвергающихс  в процессе эксплуатации периодическим тепловым воздействи м и разогреву до температуры lOOO-lSOO C. Известна сырьева  смесь fl, включающа , вес.%: Фосфатное св зующее 8-18 Шамот49-70 Огнеупорна  глина 18-29 Гидроокись ешюмини  4-8 Недостатком известной с лрьавой смеси  вл етс  невысока  прочность при сжатии изделий (растворов, бетонов , плит, блоков и т. д.), получав-. мых на ее основе, а также то, что дл ее отвер;адени  необходима термическа обработка при температуре 300-400с. Известна также сырьева  смесь дл  приготовлени  жаростойкого бетона 2 содержаща  следующие компоненты, вес.ч.: Фосфатное св зующее 10-20 Огнеупорное глинистое Отходы медно-никелевого производства75-80 Недостатком ее  вл етс  низка  термическа  стойкость готовых изделий , повышенна  огнева  усадка и неудовлетворительна  остаточна  прочность при сжатии. Цель изобретени  - повышение термической стойкости и остаточной прочности при сжатии после разогрева до температуры службы, а также снижение огневой усадки жаростойкой смеси, получаемой на основе фосфатного св зующего, огнеупорного глинистого сырь  и отходов медно-никелевого производства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что огнеупорна  бетонна  смесь, вквючающа  фосфатное св зующее огнеупорное глинистое сырье и отходы медноникелевого производства, дополнительно содержит бой шамотных изделий и карбид кремни  при следующем соотношении компонентов, масс.%; Фосфатное св зующее 10-20 Огнеупорное глинистое сырье5-10

Шамотный бой25-30

Карбид кремни  5-15 Отходы медно-никелевого производства Остальное В качестве фосфатного св зующего может быть использована термическа  техническа  или экстракционна  упаренна  ортофосфорна  кислота плотностью 1,30-1,70 г/см , а также алюмохромфосфатна  или кака -либо друга  фосфатна  св зка.

Огнеупорным глинистым сырьем в предлагаемой жаростойкой смеси могут

служить различные виды огнеупорной глины, размолотой до удельной поверхности 2800-3000 cMVr, или шамотный, керамзитовый и т. д. порошок с удельной поверхностью не менее 2500 cMVr.

Отходы медно-никелевого производства представл ют собой щебеночные и песчаные смеси Лр. 25-5 и 5-0,14 мм, получаемые дроблением отвального шлака . Химический состав шлака приведен в табл. 1

Таблица 1

47,0- 6,5 22,0 5,0 15,0 1,3 3,3 0,9

Отвальный Бой шамотных изделий представл ет собой щебеночно-песчаную смесь фр. 5 0 мм, получаемую дроблением отходов при производстве шамотного кирпича, капселей, лещадки и др. Добавка карбида кремни  представл ет собой шлифпорошок карборунда зе нистостью ниже номера 6. Процесс отверждени  жаростойкой смеси обусловлен химическим взаимодействием фосфатного св зующего с по рошковыми компонентами смеси - огТзе:/порным глинистым сырьем и мелкодисперсной частью шлака и шамотного заполнител  с образованием простых и сложных ортофосфатов Si, А , Мд, Fe и др., обладающих кле щими и цементи руюсцими свойствами. Их полимеризаци  поликонденсаци  и кристаллизаци , а также адгезионное склеивание,приводит к отверждению данной композиции, и к приобретению ею достаточно прочной и плотной структуры. Кроме того, процесс отверждени  и упрочнени  данной жаростойкой смеси св зан с взаимодействием фосфатного св зующего с поверхностью зерен круп ного заполнител  (шлака и шамота) и с образованием тонких кле щих пленок на их поверхности, выполн ющих роль переходного сло  и св зывающих заполнитель и матрицу (цементный фосфатный камень) в единую монолитнуц) систему. Переходный слой играет роль амортизатора, гас щего напр жени , возникающие в затвердевшей жаростойкой смеси в результате механических и тепловых воздействий, и определ ет ее высокую термическую стойкость. Кроме своего основного назначени  система ортофрсфорной кислоты до образовани  ортофосфатов А1, Sf и др. огнеупорное глинистое сырье в жаростойкой смеси выполн ет роль пластификатора , обеспечивающего необходимую подвижность и формуемость смеси, а также распалубочную и транспортабельную прочность при выемке изделий из формы и переноске их в сушильные печи дл  термообработки. Введение в жаростойкую смесь высокопрочного и о.гнестойкого шлакового заполнител  в виде щебеночно-песчаных смесей фр. 25-5 и 5-0,14 мм позвол ет создать плотную и жесткую структуру материала, в которой отдельные зерна шлакапрочно сиементирова- , ны пленками металлофосфатных новобразований , устойчивую к многократным тепловым воздействи м и разогреву до температуры 1200-1300с. Присутствие в жаростойкой смеси шамотного заполнител  и мелкодисперсной добавки карбида кремни  позвол ет в значительной степени повысить ее теплопроводность, огнеупорность и некоторые другие огневые характеристики материала, тем самым увеличить его термическую стойкость и прочность при сжатии после разогрева до температуры службы. Тесное переплетение зерен шлака , шамота и карбида кремни , имеющих соизмеримые коэффициенты термического расширени , с кристаллическими сростками фосфо-глинистых и шлаковых образований , обуславливает создание минерального конгломерата с определенной микро- и макроструктурой, обладающего высокими упруго-деформативными характеристиками , исключающими пластическое течение в материале до температуры 1250-1300с и практически не подверженного огневой усадке как в процессе сущки, так и после разогрева до температуры службы. Пример 1. Перемешивают в те чение 3-5 мин сухую смесь, содержащу масс.%: огнеупорное глинистое сырье и карбид кремни  5. Полученную смесь при перемешивани затворлют 10 масс.% ортофосфорной ки лоты до получени  массы однородной консистенции. Затем в готовую смесь ввод т 40 масс.% отходов медноникелевого пр изводства , и 25 масс.% шамотного заполнител . Массу перемешивают в течение 5-7 мин и уплотн ют методом прессовани  или набивки. Пример 2. Перемешивают в те чение 3-5 мин сухую смесь, содержащу масс.%: огнеупорное глинистое сырье 7,5 и карбид кремни  10. Полученную смесь при перемешивани затвор ют 15 масс.% алюмохром)осфатного св зующего до получени  массы однородной консистенции. Затем в готовую смесь ввод т 45 масс.% отходов медноникелевого производства и 27,5 масс.% шамотного заполнител . Массу перемешивают нтечение 5-7 мин и уплотн ют методом набивки или вибрировани  с пригрузом. Пример 3. Перемешивают в течение 3-5 мин сухую смесь, содержаmyio , масс.%: огнеупорное глинистое сырье 10 и Карбид кремни  15. Полученную смесь при перемешивании затвор ют 20 масс.% алюмофосфатного св зующего до получени  массы однородной консистенции. Затем в готовую смесь ввод т 50 масс.%. отходов медноникелевого производства и 30 масс.% шамотного заполнител . Массу перемешивают в течение 5-7 мин и: уплотн ют методом вибрировани . Из жаростойкой смеси предлагаемого состава были изготовлены образцы жаростойкого бетона дл  проведени  испытаний по определению его основных термомеханических и термических характеристик . Результаты испытаний образцов , приготовленных из жаростойких смесей, составы которых приведены в примерах приготовлени  предлагаемой смеси, представлены в табл. 2. Таблица 2

Claims (1)

1. Формула изобретения повышения остаточной прочности при сжатии после нагревания до температуры службы, термической стойкости и снижения огневой усадки, она дополнительно содержит бой шамотных изделий и карбид кремния» при соотношении компонентов,

   Фосфатное связующее Огнеупорное глинистое сырье Шамотный бой Карбид кремния Отходы медно-никелевого производства следующем масс.%:.

   10-20

   5-10 25-30 5-15

   Остальное

   Огнеупорная бетонная смесь, вклю,чающая фосфатное связующее, огнеупорное глинистое сырье и отходы медноникелевого производства, отличающаяся тем, что, с целью ВНИИПИ Заказ 951/37