МАГНЕЗИАЛЬНОЕ ВЯЖУЩЕЕ Российский патент 1998 года по МПК C04B9/04 

Изобретение относится к составам вяжущего и может найти применение в качестве уплотняющего и строительного материала в различных областях народного хозяйства, в том числе в судостроении для уплотнения проходов кабельных трасс, в атомной и нефтеперерабатывающей промышленности, в производстве строительных материалов и художественно-декоративных изделий.

Известно вяжущее, включающее каустический магнезит, бишофит, фосфогипс, железные огарки, жидкое стекло, карбамид и воду при следующем соотношении компонентов, мас. %: каустический магнезит 3,5-24,5; бишофит 8,8-28,0; фосфогипс 6,75-12,25; железные огарки 6,75-12,25; жидкое стекло 2,0-4,4; карбамид 1,0-1,1; вода остальное [1].

Указанное вяжущее огнестойкое, поскольку компоненты, использованные для его приготовления, обладают огнестойкими свойствами.

Недостатком этого вяжущего является усадка при отверждении и низкая воспроизводимость физико-механических свойств из-за неопределенности химического состава фосфогипса и железных огарков.

Наиболее близкой к предлагаемому магнезиальному вяжущему по совокупности существенных признаков является принятая за прототип сырьевая смесь для получения магнезиального цемента, содержащая каустический магнезит, раствор хлористого магния или бишофита, обработанный в автоклаве фосфогипс в смеси с доломитом и доломитовой известью в соотношении от 3:1:1 до 2:1:1 и дополнительно молотый доломит при следующем соотношении компонентов, мас.%: каустический магнезит 45-50; раствор хлористого магния или бишофита 4-6; обработанный в автоклаве фосфогипс в смеси с доломитом и доломитовой известью в соотношении от 3:1:1 до 2:1:1 9-26; молотый доломит 25-35 [2].

Указанная сырьевая смесь огнестойкая, поскольку компоненты, использованные для ее приготовления, обладают огнестойкими свойствами.

Недостатком сырьевой смеси является усадка при отверждении, что снижает ее уплотняющие свойства. Кроме того, недостатком смеси является низкая воспроизводимость ее физико-механических характеристик вследствие недостаточно определенного химического состава природных компонентов, использованных для приготовления смеси.

Задача изобретения состоит в том, чтобы повысить уплотняющие свойства вяжущего при одновременном повышении воспроизводимости его физико-механических характеристик и обеспечении высокой огнестойкости.

Поставленная задача решается тем, что магнезиальное вяжущее, включающее каустический магнезит, хлористый магний или бишофит, воду, согласно изобретению дополнительно содержит сульфат кальция и аморфную двуокись кремния при следующем соотношении компонентов, мас.%: каустический магнезит 35-51; хлористый магний или бишофит 17-24; сульфат кальция 6-10; аморфная двуокись кремния 1,5-3; вода остальное.

Кроме того, для улучшения равномерности состава вяжущего при его приготовлении, повышения литьевых свойств и улучшения других технологических характеристик магнезиальное вяжущее дополнительно содержит тальк или древесную муку в качестве противосл живающих агентов при следующем соотношении компонентов, мас. %: каустический магнезит 35-50; хлористый магний или бишофит 17-23,3; сульфат кальция 6-9,7; аморфная двуокись кремния 1,5-2,9; тальк или древесная мука 2,2-2,8; вода остальное.

Изготавливают магнезиальное вяжущее следующим образом.

Приготавливают порошок путем смешения расчетного количества каустического магнезита, сульфата кальция, аморфной двуокиси кремния в виде кремниевой кислоты и талька либо древесной муки. В отдельном реакторе-смесителе приготавливают водный раствор хлористого магния или бишофита плотностью 1200-1220 кг/м³ путем смешения расчетного количества хлористого магния или бишофита с водой. Затем смешивают приготовленный порошок с приготовленным водным раствором хлористого магния или бишофита.

Для определения уплотняющих свойств магнезиального вяжущего изготавливали образцы путем заполнения полых толстостенных цилиндров с внутренним диаметром 20 мм и высотой 50 мм вязко-текучей смесью магнезиального вяжущего. Отверждение образцов осуществляли в течение 24 сут в условиях равновесной влажности. После отверждения выпрессовывали образцы из форм, одновременно замеряя усилие выпрессовывания, которое характеризует самонапрягающие свойства вяжущего, то есть свойства расширяться в процессе отверждения и уплотнять полости.

Примеры составов магнезиального вяжущего и результаты испытаний образцов преставлены в таблице.

Как видно из таблицы, магнезиальное вяжущее в примерах 1-3 обладает высокими самонапрягающими, то есть уплотняющими, а также высокими прочностными свойствами. Усилие выпрессовывания этих образцов из формы составляет от 500 до 600 кг, прочность на сжатие от 240 до 300 кг/см².

Из примера 4 следует, что магнезиальное вяжущее, приготовленное без использования талька или древесной муки, сохраняет способность к самонапряжению. Однако эта способность снижена. Прочность на сжатие также ниже, чем в примерах 1-3.

Пример 5 является контрольным опытом. Из него следует, что вяжущее, приготовленное без сульфата кальция и аморфной двуокиси кремния, не обладает самонапрягающими свойствами. Соответственно уплотняющие свойства такого вяжущего низкие.

Все образцы по примерам 1-5 являются негорючими при температуре 750^oС.

Магнезиальное вяжущее приготавливается из компонентов определенного химического состава, что обеспечивает воспроизводимость его физико-механических свойств и характеристик.

Магнезиальное вяжущее включает каустический магнезит, хлористый магний или бишофит, сульфат кальция, аморфную двуокись кремния и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: каустический магнезит 35-51, хлористый магний или бишофит 17-24, сульфат кальция 6-10, аморфная двуокись кремния 1,5-3, вода - остальное. Кроме того, вяжущее может содержать добавку талька или древесной муки. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

1. Магнезиальное вяжущее, включающее каустический магнезит, хлористый магний или бишофит, воду, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит сульфат кальция и аморфную двуокись кремния при следующем соотношении компонентов, мас.

Каустический магнезит 35 51
Хлористый магний или бишофит 17 24
Сульфат кальция 6 10
Аморфная двуокись кремния 1,5 3
Вода Остальное
2. Вяжущее по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит тальк или древесную муку при следующем соотношении компонентов, мас.

Каустический магнезит 35 50
Хлористый магний или бишофит 17 23,3
Сульфат кальция 6 9,7
Аморфная двуокись кремния 1,5 2,9
Тальк или древесная мука 2,2 2,8
Вода Остальноев