СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ И КОНСТРУКЦИЙ Российский патент 2012 года по МПК C04B28/36 

Описание патента на изобретение RU2439025C1

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может найти применение при изготовлении изделий на основе серы, например, фундаментов, полов, лотков, тротуарных и футеровочных плиток, дорожных ограждений, бортовых камней, а также для заливки швов футеровки при защите строительных конструкций от коррозии и ведения ремонтно-восстановительных работ в промышленном и гражданском строительстве.

Известна сырьевая смесь для изготовления строительных конструкций и изделий на основе серы (RU №1650637, опубликовано 23.05.1991), включающая, мас.%: серу - 10,8…12,8; неорганический тонкомолотый наполнитель - 9…13; нефтебитуминозный песок - 4…6; кубовые остатки крекинга нефти (пластификатор) - 0,1…0,25; заполнитель основного характера - остальное.

Недостатком указанной смеси является низкая прочность. Кроме того, предлагаемый заполнитель неустойчив в кислотных средах, что ограничивает области применения смеси.

Известна также сырьевая смесь для изготовления строительных конструкций и изделий (RU №2167120, опубликовано 27.03.2001), содержащая серу, шлаковые щебень и песок, нефтяной битум, йод и железистый кек - промышленный отход хлорно-кобальтового цеха никелевого завода при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Сера - 13…18 Щебень шлаковый - 46,5…51,3 Песок шлаковый - 23,5…24,2 Железистые кеки - 10,7…11,6 Битум нефтяной - 0,2…0,3 Йод - 0,1…0,2

Недостатком указанной смеси является то, что йод даже при слабом нагревании образует пары, при вдыхании которых происходит сильное раздражание дыхательных путей.

Наиболее близкой к предлагаемой является сырьевая смесь для изготовления строительных конструкций и изделий (RU №2276119, опубликовано 10.05.2006), содержащая серу, неорганический тонкодисперсный наполнитель, кварцевый песок и дициклопентадиен, где в качестве тонкодисперсного наполнителя содержатся отвальные «хвосты» нейтрализации состава, мас.%: SiO2 - 38,56; Al2O3 - 2,3; Fe2O3 - 37,0; CaO -10,0; MgO - 2,0; S - 10,0; Cu - 0,12; Co - 0,016 при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:

Сера - 38…42 Дициклопентадиен - 2…4 Указанные отвальные «хвосты» - 38…42 Кварцевый песок - остальное

Недостатком данной смеси является то, что в качестве минерального наполнителя предлагается использовать отходы серосульфидной флотации медно-никелевого сульфидного концентрата от железа и цветных металлов. Эти отходы, полученные по указанной технологии, не могут иметь постоянного химического состава и, следовательно, обеспечить постоянства свойств строительных материалов, изготовленных на их основе. Из медно-никелевого концентрата в отходы могут попадать различные количества соединений никеля и меди, являющихся ядовитыми и потенциально опасными для здоровья человека веществами. Кроме того, указанные отходы являются дефицитными для основной части территории России.

Технический результат - повышение прочности, снижение водопоглощения серных композитов, а также расширение сырьевой базы для их получения.

Поставленная задача решается тем, что сырьевая смесь, включающая серу, минеральный наполнитель и модифицирующую добавку, в качестве модифицирующей добавки содержит смесь синтетического каучука, керосина и аэросила в соотношении 1:3:(1…2) по массе, а в качестве минерального наполнителя - технический тальк, предварительно подвергнутый термообработке при температуре 800…850°C. При этом соотношение компонентов сырьевой смеси следующее, мас.%:

Сера - 66,54…67,00 Синтетический каучук марки СКДН-Н - 0,66…0,67 Керосин - 1,98…2,01 Аэросил - 0,67…1,32 Тальк термообработанный при температуре 800…850°С - остальное

Для изготовления сырьевой смеси использовали техническую серу, соответствующую требованиям ГОСТ 127-93; технический тальк по ГОСТ 21235-75 (химическая формула 3MgO·4SiO2·H2O) с удельной поверхностью 1000 м2/кг; керосин, по ТУ 10227-86; синтетический каучук марки СКДН-Н (стереорегулярный полибутадиен, соответствующий ТУ 38.103551-82); аэросил марки А-175 по ГОСТ 14922-77.

Введение керосина позволяет улучшить реологические свойства сырьевой смеси и повысить ее удобоукладываемость.

Введение каучука позволяет снизить открытую пористость, уменьшить водопоглощение серных композитов, предотвратить снижение их прочности и, следовательно, повысить водостойкость материала.

Добавление аэросила (средний размер частиц 10…40 нм) способствует образованию полисульфидов кремния, что обеспечивает армирование границы раздела фаз и повышение прочности материала.

Использование талька обеспечивает расширение сырьевой базы для получения серных композитов. Тальк относится к нетоксичным, негорючим и экологически безопасным веществам. Он отличается устойчивостью к водным растворам кислот и щелочей, обладает термостойкостью и низкой теплопроводностью. Термообработка талька при 800…850°C приводит к его термическому разложению, изменению дисперсности и химического состава, в частности образованию аморфного кремнезема и метасиликатов магния, взаимодействие которых с серой приводит к повышению прочности серных композитов.

Сырьевую смесь получают следующим образом. В серу вводят смесь каучука, керосина и аэросила, перемешивают и разогревают до температуры 150…160°C, затем добавляют нагретый до такой же температуры тальк, предварительно подвергнутый термообработке при 800…850°C, и тщательно перемешивают. Полученную смесь выдерживают, периодически перемешивая, при температуре 150…160°C не менее 1,5 часа, затем укладывают в нагретые металлические формы и охлаждают до нормальной температуры.

Составы предлагаемой сырьевой смеси представлены в табл.1, свойства серных композитов, полученных на основе этой смеси - в табл.2.

Таблица 1 Наименование компонентов Содержание компонентов, мас.% Варианты предлагаемой смеси Прототип [3] 1 2 3 Сера 67 66,77 66,54 38…42 Синтетический каучук марки СКДН-Н 0,67 0,66 0,66 - Керосин 2,01 2,00 1,98 - Аэросил 0,67 1,00 1,32 - Тальк, термообработанный при температуре 800…850°C 29,65 29,57 29,5 - Кварцевый песок - - - 12…23 Дициклопентадиен - - - 2…4 Отвальные «хвосты» - - 38…42

Таблица 2 Показатели свойств Свойства Варианты предлагаемой смеси Прототип 1 2 3 [3] Предел прочности при сжатии, МПа 59,8 60,6 61,5 46,3…54,5 Водопоглощение за 24 часа, % 0,02 0,02 0,03 0,04…0,08 Водостойкость после 90 суток экспозиции 0,95 0,94 0,93 -

Из табл.2 видно, что серные композиты из предлагаемой сырьевой смеси обладают более высокой прочностью (в 1,1…1,3 раза), меньшим водопоглощением (в 1,3…4 раза) и высокой водостойкостью.

Таким образом, по сравнению с прототипом, заявляемая сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций повышает прочность, снижает водопоглащение серных композитов, а также расширяет сырьевую базу для их получения.

Похожие патенты RU2439025C1

название год авторы номер документа
ДРЕВЕСНО-ЦЕМЕНТНАЯ СМЕСЬ С МОДИФИКАТОРОМ 2016
  • Колесников Геннадий Николаевич
  • Андреев Александр Александрович
  • Сюнёв Владимир Сергеевич
  • Чалкин Андрей Андреевич
  • Колесников Николай Геннадьевич
RU2641548C2
КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ КАПСУЛИРОВАНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ И ВЫСОКОТОКСИЧНЫХ ОТХОДОВ 2006
  • Королев Евгений Валерьевич
  • Евстифеева Инна Юрьевна
  • Самошин Андрей Павлович
RU2319677C1
НАНОМОДИФИЦИРОВАННЫЙ КОМПОЗИТ НА ТЕРМОПЛАСТИЧНОЙ МАТРИЦЕ 2012
  • Королев Евгений Валерьевич
  • Смирнов Владимир Алексеевич
RU2495844C1
ВЯЖУЩЕЕ 2008
  • Королев Евгений Валерьевич
  • Евстифеева Инна Юрьевна
RU2380335C1
СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРНОГО БЕТОНА 2007
  • Афанасьев Борис Александрович
  • Куксов Аркадий Олегович
RU2382010C2
ПОЛИМЕРБЕТОННАЯ СМЕСЬ 1998
  • Потапов Ю.Б.(Ru)
  • Борисов Ю.М.(Ru)
  • Фиговский Олег Львович
RU2135425C1
ПОЛИМЕРБЕТОННАЯ СМЕСЬ 1997
  • Потапов Ю.Б.
  • Борисов Ю.М.
  • Макарова Т.В.
RU2120425C1
СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ИЗДЕЛИЙ 2004
  • Кухаренко Лидия Васильевна
  • Личман Нели Викторовна
  • Никитин Иван Владимирович
  • Дунаев Борис Александрович
RU2276119C2
Сырьевая смесь для серного бетона и способ ее приготовления 2016
  • Мотин Николай Васильевич
  • Алехина Мария Николаевна
  • Ткачев Виктор Петрович
  • Васильев Юрий Эммануилович
RU2626083C1
СМЕСЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ 2004
  • Лукасик Владислав Антонович
  • Анцупов Юрий Абрамович
  • Сычев Николай Владимирович
  • Медведев Виктор Прокофьевич
  • Лукьяничев Вадим Вадимович
  • Медведев Даниил Викторович
RU2270817C1

Реферат патента 2012 года СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ И КОНСТРУКЦИЙ

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может найти применение при изготовлении изделий на основе серы, например, фундаментов, полов, лотков, тротуарных и футеровочных плиток, дорожных ограждений, бортовых камней, а также для заливки швов футеровки при защите строительных конструкций от коррозии и ведения ремонтно-восстановительных работ в промышленном и гражданском строительстве. Технический результат - повышение прочности, снижение водопоглощения. Сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций содержит, мас.%: серу 66,54-67,00, каучук 0,66-0,67, керосин 1,98-2,01, аэросил 0,67-1,32, тальк, термообработанный при температуре 800-850°С, остальное. 2 табл.

Формула изобретения RU 2 439 025 C1

Сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, включающая серу, минеральный наполнитель и модифицирующую добавку, отличающаяся тем, что в качестве модифицирующей добавки содержит смесь синтетического каучука, керосина и аэросила в соотношении 1:3:(1-2) по массе, а в качестве минерального наполнителя - технический тальк, предварительно термообработанный при температуре 800-850°С, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Сера 66,54-67,00 Синтетический каучук марки СКДН-Н 0,66-0,67 Керосин 1,98-2,01 Аэросил 0,67-1,32 Тальк, термообработанный при температуре 800-850°С Остальное

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2012 года RU2439025C1

СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ИЗДЕЛИЙ 2004
  • Кухаренко Лидия Васильевна
  • Личман Нели Викторовна
  • Никитин Иван Владимирович
  • Дунаев Борис Александрович
RU2276119C2
СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ИЗДЕЛИЙ 1999
  • Кухаренко Л.В.
  • Личман Н.В.
  • Никитин И.В.
RU2167120C2
ВЯЖУЩЕЕ 2008
  • Королев Евгений Валерьевич
  • Евстифеева Инна Юрьевна
RU2380335C1
КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ КАПСУЛИРОВАНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ И ВЫСОКОТОКСИЧНЫХ ОТХОДОВ 2006
  • Королев Евгений Валерьевич
  • Евстифеева Инна Юрьевна
  • Самошин Андрей Павлович
RU2319677C1
ЭЛЕКТРОМОБИЛЬ 1998
  • Пименов Б.И.
  • Пивикова И.Б.
RU2139202C1
US 3899891 A, 05.08.1975.

RU 2 439 025 C1

Авторы

Королев Евгений Валерьевич

Киселев Денис Георгиевич

Прошина Нина Алексеевна

Альбакасов Азамат Илькинович

Даты

2012-01-10Публикация

2010-06-18Подача