SU925901A1 - Бетонна смесь - Google Patents

Description

(54) БЕТОННАЯ СМЕСЬ

I

Изобретение относитс  к составу бетонной смеси и может найти применение при производстве изделий (блоков, панелей н т.д.),1Ч имен емых в черной и цветной металлургии.

Известна бетонна  смесь 1, включающа , вес.%:

Карбид кремни 50-58

Глина3-5

Алюмофосфатное

св зующее13-16

и кроме того отходы

карборундового производства фракции менее

63 мкмОстальное

Недостаткамн этого состава бетона  вл ютс  низка  прочность массы прн температурах службы 13 50-1450° С вследствие недостаточного количества жидкой фазы, образующейс  в заполнителе при этих услови х, ответственной за прочностные свойства данного бетона в службе; усадка массы вследствие наличи  в заполнителе спекающейс  гаиш :;высокое содержание дефицитного и дорогостоЯ щего карбида кремни . .

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой  вл етс  бетонна  смесь 21, включающа , вес.%:

Высокоглиноземистый

10-25

цемент

Шамотнокарборундовые

отходы фарфорового

75-90

производства

Частичное уменьшение усадки объ сн етс  более высоким (по сравнению с вышеуказанным Al20j - 3%) содержанием AljOs (42%), а наличие в щамот окарборундовых отходах фарфорового производства карбида кремни  повышает термостойкость бетона. Применение отходов производства, содержащих дефицитный карбид kpeMHH4, существенно снижает стоимость бетона.

Однако известна  бетонна  смесь характеризуетс  недостаточно высокой прочностью прн температурах службы 1350-1450° С вследствие плохой смачиваемости карбида кремни  расплавом , образующимс  прн этих услови х; относительно высокой усадочной деформацией в службе в результате повышенного содержа39 ни  стеклофазы из-за перехода SiOj, образующейс  при окислении SiC кислородом воздуха в расплав; а также постепенным снижением термостойкости бетона в процессе службы вследствие окислени  SiC до SЮгЦелью изобретени   вл етс  повышение тер мостойкости, снижение усадочных деформаций и увеличение прочности при температурах служ бы 350-1450°С. Поставленна  цель достигаетс  тем, что бетонна  смесь, включающа  шамотнокарборундовые отходы фарфорового производства и глиноземистый цемент, дополнительно содержи корундовые отходы абразивно1о производства фракции менее 63 мкм при следующем соотношении компонентов, мас.%: ШамотнЪкарборзтадовые отходы фарфорового производства55-80 Глиноземистый цемент10-20 Корундовые отходы абразивного производства 10-25 Использование в бетонной смеси корундовых отходов абразивного производства позвол ет существенно повысить термостойкость и прочность бетона при температурах службы 1350- 1450°С и значительно снизить усадочные деформации, что обусловлено взаимодействием тонкодисперсных отходов абразивного производства с карбидом кремни , содержащимс  в шамотнокарборундовых отходах фарфорового производства. При нагревании бетона предлагаемого состава до 1450° С происходит .доверхностное окисление зерен карбида кремни  (фракнки Менее 5 мм) на глубину 0,1-0,3 мм до SiO, котора  в свою очередь с поверхности окисл етс  до SiOj. Тонкодисперсный корунд фракции . менее 63 мкм, содержащийс  в корундовых отходах абразивного производства, наход щийс  в контакте с окисленными зернами SiC, при 1350-1450° С взаимодействуют с SiOj, образовыва  игольчатые кристаллы муллита ЗА12Оз-2 SiOj, имеющего высокую т.п. 1910° С Интенсивному муллитообразованню способству ет жидка  фаза, образующа с  в этих условийх , от легкоплавких примесей (РвгОз, SiOj, СаО и др.), вносимых в бетон корундовыми отходами и глиноземистым цементом, температура плавлени  которого 1450° С. При отсутствии корундовых отходов в маесе прочность бетона определ етс  только коли чеством и свойствами жидкой фазы цемента, практически несмачивающей зерна SiC. При введении корундовых отходов абразивного производства образуетс  кристаллическа  каркасца  структура типа SiC - SiO - SiOj - ЗА Ij Oj 2 S iOj, вследствие чего прочность ббтона при 1350-1450° С значительно увеличиваетс . Введение AljQa в бетонную массу способствует св зыванию образовавшейс  SiO в муллит , предотвраща  ее переход в жидкую фазу, так как увеличение содержани  жидкой фазы выше допустимого (35%) снижает прочность бетона в услови х службы. Образование муллита сопровождаетс  некоторым увеличением объема бетонных изделий. Кроме того, корундовые отходы абразивного производства, содержащие СаО, МдО, , при 1350-1450° С образуют высоков зкую жидкую фазу, привод щую к вспучиванию массы. Глиноземистый цемент в св зи с низкой огнеупорностью 1450-1500° С при указанных температурах службы вызывает усадку изделий до 2,5%. Следовательно, введение в состав массы корундовых отходов абразивного производства, вызывающих рост бетонных изделий вследствие образовани  муллита и вспучивани  позвол ет компенсировать усадку, вызванную наличием глиноземистого цемента, а образование каркасной кристаллической структуры, содержащей карборунд SiC и муллит А12Оз2 SiOj, повышает термостойкость за счет дополнительного образовани  муллита. При содержании корундовых отходов менее 10% в массу вводитс  мало пылевидных фракций и недостаточное дл  образовани  каркасной структуры количество , в результате чего образуетс  малое количество .муллита и не наблюдаетс  существенное улучшеиие свойств бетонной массы. При содержании корундовых отходов в массе более 25% образуетс  количество муллита и жидкой фазы (обусловленной присутствием легкоплавких примесей в отходах корунда), привод щие к увеличению объема изделий из-за роста (образование муллита) и вспучивани  (повышенное содержание жидкой фазы). Оптимальным составом сырьевой смеси дл  изготовлени  огнеупорного бетона  вл етс  следующий , мас.%: Шамотнокарборундовые отходы фарфорового . производства67,5 Глиноземистый цемент15 Корундовые отходы абразивного производства 17,5 Пример Дл  сраврени  свойств предлагаемой и известной бетонной смеси провод т серию испытаний: в качестве заполнител  используют Шамотнокарборундовые отходы фарфорового производства (22,07% 39,87% SiC; 1,71% SiOj; 0,70% РвгОз) Дружковского фарфорового завода, в качестве в жущего примен ют высокоглиноземистый и глиноземистый цементы. Корундовые отходы абразивного производства Запорожского абразивного комбината име5 9259016

ют следующий химический состав, мас.%:формуют по три куба. Результаты ооредепепм

СаО 1,5; AljOs 85,12; FojOa 8,1; SIOj 4,08;сопоставимых свойств (линейной деформащш,

МдО 1,20.предела прочности при сжати  и термостойкоМетодом виброформоваии  из пластичныхсти) производ т в соответствии с ГОСТОом.

масс при частоте 2920 кол./мин готов т кубы$ Составы смесей и резуттаты испытаний

с ребром 100 мм. Из каждого состава массыприведены в таблице. Известный Шамотнокарборувдовые отходы фарфорового производства высокоглиноземистый цемент Предлагаемый Шамотнокарборундовые отходы фарфорового производства Корундовые отходы абразивного производства Глиноземистый цемент Шамотнокарборундовые отходы фарфорового производ: ства Корундовые отходы абразивного производства Глиноземистый -цемент Шамотнокарборундовые отходы фарфорового производства Корундовые отходы абразив17 ного производства Глиноземистый цемент 15 80 Шамотнокарборундовые отходы фарфорового производства Корундовые отходы абразивного производства Глиноземистый цемент Шамотнокарборундовые отходы фарфорового производства Корундовые отходы абразивного производства« Глиноземистый цемент

Как видно из таблицы, введение в состав бетонной смеси корундовых отходов абразивного производства приводит к существенному снижению линейной усадкн, увеличению прочности после обжига при 1400° С и повышению термостойкости.

В диапазоне граничных значений ингредиентов предложенного соста ;а бетона линейга  деформаци  после обжш при 1400° С составл ет (-0,1) - (+0,1)%, что по абсолютному значению ниже значений линейной Деформации известного состава бетона (0,05%); предел прочности при сжатии после обжига при 1400 С увеличиваетс  от 37,6 до 45 МПа против 32 Ша; термостойкость повышаетс  от 16 до 19 temzocMCH против 14 теплосмен. При отклонении содержани  корундовых отходов абразивного производства от. граничных значений на 5% сопоставимые свойства бетонов (составы 1 и 5) снижаютс  и становитс  практически одинаковыми со значени ми тех же свойств у известного бетона.

Claims (2)

1.AstopcKoe свидетельство СССР N 36li60, кл. С 04 6 35/56, 1968.

2.Авторское свидетельство СССР по за вке If-2,734968f29-33, кл. С 04 В 15/00, 1979 (прототип).