СИЛИКАТНАЯ СМЕСЬ Российский патент 2005 года по МПК C04B28/26 C04B111/20 

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при изготовлении биостойких строительных материалов и изделий, например мастик, замазок, растворов, изделий ячеистой структуры.

Известна силикатная смесь (см., например, “Рекомендации по изготовлению и проектированию бетонных и армированных конструкций из кислотостойкого бетона”. М., НИИЖБ Госстроя СССР, 1985, С.14), включающая жидкое стекло, кремнефтористый натрий, перлит молотый и кварцевый песок.

Данная силикатная смесь имеет высокие показатели плотности и кислотостойкости, однако характеризуется низкими фунгицидными свойствами.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является самоотверждающаяся неорганическая композиция, содержащая функциональную добавку, в т.ч. кремнефтористый натрий, наполнитель - в т.ч. диатомит, заполнитель, в т.ч. кварцевый песок, жидкое стекло и отвердитель - смесь 100 масс.ч. сульфита или тиосульфата кальция, 50-300 масс.ч. силиката кальция, 40-300 масс.ч. оксида цинка и 0-150 масс.ч. неорганического соединения алюминия-оксида, гидроксида или гидратированного оксида. (заявка Великобритани №15782032, С 04 В 19/04, 05.11.1980).

Данная сырьевая смесь обладает недостаточно высокими показателями биостойкости.

Технический результат заключается в повышении биологической стойкости композиций на основе жидкого стекла.

Сущность изобретения заключается в том, что силикатная смесь, включающая жидкое стекло, отвердитель, минеральный наполнитель - диатомит и заполнитель - кварцевый песок, в качестве отвердителя содержит кремнефтористый натрий, при этом диатомит имеет удельную поверхность, равную 3000-3500 см²/г, а кварцевый песок взят с модулем крупности 0,31, при следующем соотношении компонентов смеси, масс.%:

жидкое стекло - 58,8-59,2

кремнефтористый натрий - 11,2-11,8

диатомит - 17,6-17,7

кварцевый песок - 11,8-11,9.

Силикатную смесь готовят следующим образом. Производят весовую дозировку компонентов, образующих силикатную смесь. Затем в чистый смеситель наливают отмеренное количество жидкого стекла. В другом смесителе перемешивают кремнефтористый натрий и диатомит. Далее получившуюся смесь добавляют в жидкое стекло и тщательно перемешивают. Затем в работающий смеситель добавляют кварцевый песок и готовят смесь до получения однородной массы по цвету. Приготовленную смесь укладывают в специальные стальные формы. Уплотняют смесь на виброустановках. Через сутки готовые образцы извлекают из форм и содержат при нормальном атмосферном давлении в течение 28 суток до достижения ими необходимой прочности.

В качестве вяжущего для заявляемой силикатной композиции используют натриевое жидкое стекло с силикатным модулем М 2,88, плотностью ρ=1,42 г/см³. Химический состав, %: SiO₂ - 31,1; Na₂O - 11,4; H₂O - 57,0; ППП - 0,5.

Отвердителем данной композиции является кремнефтористый натрий, количество которого равно 20 масс.ч. на 100 масс.ч. связующего - жидкого стекла.

В качестве наполнителя применяют диатомит - тонкодисперсный кремнезем, имеющий большое практическое значение в промышленности благодаря удельной поверхности (3000-3500 см²/г) и размеру частиц, приближающимся к соответствующим величинам для кремнеземов в коллоидном состоянии. Гранулометрический состав диатомита характеризуется высокой дисперсностью, основная масса зерен (более 90%) имеет крупность не более 0,14 мм. Химический состав, %: SiO₂ - 81,3; Аl₂О₃ - 5,1; Fе₂O₃ - 2,46; CaO - 1,1; MgO - 0,85; ППП - 9,19.

Мелким заполнителем служит кварцевый песок с М_к=0,31. Химический состав, %: SiO₂ - 91,93; Аl₂O₃ - 5,36; Fе₂O₃ - 0,56; CaO - 0,04; MgO - 0,9; SO₃ - 0,2; ППП - 1,01.

При исследовании предложенной силикатной композиции испытания проводились на образцах 1×1×3 см составов, приведенных в табл.1. Результаты испытаний приведены в табл.2. Испытания на биостойкость проводили в соответствии с ГОСТ 9.049-91 по методам 1 и 3. В качестве тест-организмов использовали следующие виды микромицетов: Aspergillus oryzae (Ahlburg) Cohn; Aspergillus niger vgn Tieghem; Aspergillus terreus Thom; Chaetomium globosum Kunze; Paecilomyces varioti Bainier; Penicillium cyclopium Westling; Penicillium funiculosum Thom; Penicillium chrysogenum Thom; Trichoderma viride. Полученные результаты представлены в табл.3

Таблица 1СоставляющиеСодержание составляющих в составах, маc.%.Прототип1234567Жидкое стекло60,659,859,258,858,558,257,826-29Кремнефтористый натрий9,110,411,211,812,312,813,33-5Диатомит18,217,917,717,617,517,417,3-Кварцевый песок12,111,911,911,811,711,611,627-35Асбест-------36-39Таблица 2ПоказателиСоставПрототип1234567Предел прочности на растяжение при трехточечном изгибе, МПа1,21,31,41,40,90,50,31,9Предел прочности при одноосном сжатии, МПа8,89,911,8129,78,05,115,1Таблица 3СоставОценка роста грибов, баллыХарактеристика по ГОСТуметод 1метод 3114Негрибостоек203Грибостоек300Фунгициден400Фунгициден500Фунгициден600Фунгициден700Фунгициден

Из результатов табл.2 и 3 следует, что композиции на основе жидкого стекла в зависимости от соотношения компонентов обладают различными показателями прочности и бисстойкости.

Предлагаемая смесь по сравнению с известными решениями имеет наибольшую прочность на растяжение при изгибе и прочность при одноосном сжатии и обладает фунгицидными свойствами. Увеличение содержания отвердителя более 12% при сохранении фунгицидности приводит к уменьшению прочностных показателей.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при изготовлении биостойких строительных материалов и изделий, например мастик, замазок, растворов, изделий ячеистой структуры. Технический результат заключается в повышении биологической стойкости композиций на основе жидкого стекла. Силикатная смесь содержит, мас.%: жидкое стекло 58,8-59,2, кремнефтористый натрий 11,2-11,8, диатомит с удельной поверхностью 3000-3500 см²/г - 17,6-17,7; кварцевый песок с модулем крупности 0,31 - 11,8-11,9. 3 табл.

Силикатная смесь, включающая жидкое стекло, отвердитель, минеральный наполнитель – диатомит и заполнитель - кварцевый песок, отличающаяся тем, что в качестве отвердителя содержит кремнефтористый натрий, при этом диатомит имеет удельную поверхность, равную 3000-3500 см²/г, а кварцевый песок взят с модулем крупности 0,31, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Жидкое стекло58,8-59,2Кремнефтористый натрий11,2-11,8Диатомит17,6-17,7Кварцевый песок11,8-11,9