ВЯЖУЩЕЕ Российский патент 2007 года по МПК C04B9/02 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для получения магнезиального вяжущего и изделий на его основе.

Известен состав магнезиального вяжущего - цемент Сореля. Состав включает 100% оксида магния и хлорид магния. Недостатком данного вяжущего является низкий коэффициент водостойкости (от 0,1 до 0,3) и усадка до 5% [Ю.М.Бутт, М.М.Сычев, В.В.Тимашев. Химическая технология вяжущих материалов. - М.: Высшая школа, 1980].

Известен состав вяжущего, который включает тремолит (от 65 до 80%), оксид магния (от 15 до 26%), хлорид магния (от 2,5 до 5,0%), карбонат кальция (остальное количество). Основным недостатком данного вяжущего является высокое содержание тремолита, который относится к группе материалов повышенной опасности [А.С. №1807026, кл. С04В 9/00, 1992].

Известен состав вяжущего, который наиболее близок предлагаемому изобретению, включает диопсид (от 75 до 82,6%), оксид магния (от 17,4 до 25%), хлорид магния (от 2,5 до 5,0%), карбонат кальция (от 0,1 до 4,0). Основным недостатком данного вяжущего является низкая механическая прочность [А.С. №1756298, кл. С04В 9/00,1992].

Задачей предлагаемого изобретения является расширение видов сырьевых компонентов и повышение стабильности кристаллических фаз в композиции, что приводит к направленному фазообразованию продуктов гидратации с сохранением высоких значений механической прочности и коэффициента водостойкости.

Поставленная задача достигается тем, что вяжущее состоит из оксида магния, хлорида магния и кальций-магний-силикатсодержащей породы - диопсида, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

оксид магния25,1-41,6хлорид магния4,9-8,4диопсид тонкомолотыйостальное

Кальций-магний-силикатсодержащая порода с удельной поверхностью 5100-7000 см²/г является основой для получения магнезиального вяжущего и в сочетании с оксидом магния и хлоридом магния обеспечивает более высокую механическую прочность, практически отсутствие усадки и высокий коэффициент водостойкости. Высокая прочность магнезиальных вяжущих обеспечена наличием активного тонкомолотого силикатного компонента - диопсида, обладающего исходными высокими прочностными характеристиками и высоким химическим сродством по отношению к продуктам твердения магнезиального вяжущего и повышенным содержанием хорошо закристаллизованного триоксихлорида магния в затвердевшем магнезиальном камне.

Высокое химическое сродство обусловлено химическим взаимодействием пентаоксихлорида и триоксихлорида магния с активной кремнеземистой составляющей природного силиката - диопсида с образованием гетероцепных полимеров, подтверждением тому служит рост механической прочности и водостойкости магнезиальных вяжущих.

Пример

Для получения магнезиального вяжущего используют диопсидовые породы, которые предварительно измельчают до удельной поверхности 5100-7000 см²/г, готовят сырьевую смесь путем тщательного смешения полученного материала с оксидом магния в соотношениях, указанных в формуле изобретения, после чего затворяют раствором хлорида магния (р=1,2 г/см³) в количестве, необходимом для обеспечения удобоукладываемости смеси и формования изделий методом литья. Полученные образцы изделия помещают в воздушную и воздушно-влажную среды, через 28 суток твердения образцы испытывают на предел прочности при сжатии. Исследуемые составы магнезиальных вяжущих и свойства образцов представлены в табл.1. Приведенные в таблице результаты показывают, что механическая прочность образцов магнезиального вяжущего с диопсидом в 28-суточный срок твердения достигает порядка 91,5 МПа (для прототипа 60 МПа), а коэффициент водостойкости - 1,19 (для прототипа 1,01), усадка образцов составляет 0,07%. Таким образом, магнезиальное вяжущее предложенного состава приобретает свойства гидравлического вяжущего, так как не разрушается при длительной выдержке в воде. Достижение указанных свойств обеспечивается соблюдением указанного в формуле соотношения компонентов.

Вяжущее

Для получения вяжущего были приготовлены смеси с различным содержанием компонентов, данные по составу вяжущих и свойств, полученных на их основе материалов, представлены в таблице 1.

Таблица 1
Состав и свойства вяжущегоПримерВяжущее, мас.%Удельная поверхность диопсида,
см²/гВлажность смеси, %Предел прочности при сжатии, МПаКоэффициент водостойкостиДиопсидОксид магнияХлорид магнияводавоздух16035,05,070001856,6060,000,9027025,05,065001868,5091,521,1037522,52,560001869,0073,001,1248017,52,555001868,0071,101,155908,02,055001865,2068,351,196953,02,051001858,1060,001,19

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для получения высокопрочного и водостойкого магнезиального вяжущего и изделий на его основе. Вяжущее содержит в мас.%: оксид магния 25,1-41,6, хлорид магния 4,9-8,4, диопсид с удельной поверхностью 5100-7000 см²/г остальное. Технический результат - повышение прочности и водостойкости. 1 табл.

Вяжущее, включающее кальций-, магний-, силикатсодержащую породу-диопсид, оксид магния, хлорид магния, отличающееся тем, что оно содержит диопсид с удельной поверхностью 5100-7000 см²/г при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Оксид магния25,1-41,6Хлорид магния4,9-8,4Указанный диопсидОстальное