Вяжущее Советский патент 1983 года по МПК C04B9/04 

Изобретение относится к составам магнезиальных вяжущих материалов и может быть использовано для создания строительных изделий и покрытий .

Известно вяжущее l , включакяцее каустический магнезит и фосфогипс при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Каустический

магнезит16,7-31,8

Фосфогипс68,2-8,3

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является вяжущее 2}, включающее, мас.%:

Полуводный

гипс, 40-90

Окись магния 9,9-50

Соль фосфорной

кислоты0,1-10

Недостатками известного вяжущего являются низкие водостойкость и прочность.

Цель изобретения - повышение во.достойкости и прочности, магнезиального вяжущего.

Поставленная цель достигается тем, что вяжущее, включанадее окись магния, дополнительно содержит хлоРИД магния и углеродное волокно с содержанием фосфора 6,0-7,4% при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Хлорид магния 38-40Углеродное. волокно с содержанием фосфора 6,0-7,

10

Окись магнияОстальное

Углеродные волокна относятся к материалам, которые обладают комплексом ценных свойств, среди которых наиболее влажные: высокая прочность, элек15тропроводность, химическая и радиационная стойкость. Указанные свойства углеродных волокон делают их в настоящее время одними из наиболее перспективных армирующих наполните20лей. Состав углеродных волокон следующий, мас.%: Н 1,8-1,9 О 12,8-.13,3 Р 6,0-7,4

25 С Остальное

Для повышения адгезии между связующим и наполнителем и придания новых свойств материалам используют модифицированные увлеродные волокна,

30 которые получают путем введения в их структуру элементов или реакционноспособных функциональных групп. Принципиально новым в изобретении является использование в составе магнезиального связующего углеродных волокон, содержащих химически связан ные с ними фосфорнокислые группы. Вследствие этого, такие волокна явля ются не просто инертным волокнистым наполнителем, а выполняют роль актив ной добавки. Химическое взаимодействие между фосфорнокислыми группами волокна и магнезита приводит к образованию в составе отвержденного материала фосфорнокислых солей магния имеющих высокую водостойкость.. В отвержденном вяжущем углеродное волокно с расположенными на его поверх ности фосфорнокислыми группами образует сетку, котЪрая с одной стороны придает повышенную прочность и водостойкость, а с другой стороны обеспечивает снижение удельного объемног электросопротивления. В изобретении используют углеродные волокна, содержащие фосфорнокислые группы. Содержание фосфора 6,0-7,4 мас.%. Введение в состав магнезиального вяжущего 5-10 вес.% углеродных волокон с фосфорнокислыми группами приводит к повышению водостойкости: прочность образцов после выдержки в воде в течение 25 сут не только не уменьшается, но даже и несколько возрастает на 2740%) в зависимости от содержания вве денного углеродного волокна. Оптимал ные показатели отвержденного вяжущего достигаются в этом выбранном интервале содержания углеродных волбко При содержании волокна менее 5 вес.% вяжущее получается неводостойким, а при содержа1|ии волокна более 10 вес,% трудно достичь однородности в распределении волокна, что сказыва ется на показателях отвержденного продукта. Магнезиальное вяжущее по прототипу после выдержки в воде разрушается. Удельное электрическое сопротивление отвержденного вяжущего с введенными углеродными волокнами составляет 4,1-10 - 1,3-10 , в то время как вяжущее по прототипу имеет показатель 3,4 -10 . Приготовление вяжущего осуществл ют следующим образом. Приготавливают раствор хлорида магния с плотностью 1,21 г/см 3. Углеродные волокна нарезают отрезками длиной 1-2 мм. Готовят суспензию волокон в растворе хлорида магния, в которую добавляют рассчитанное количество окиси магния. Смесь перемешивают до получения однородной массы, которую затем укладывают в форму, имеющую внутренние размеры 20x20x20 мм, выполненную из фторопласта. Отверждение осуществляют при комнатной температуре в воздушносухих условиях. После 28 сут выдержки образцов определяют прочность на сжатие и удельное объемное электрическое сопротивление. Часть образцов, твердевших в воздушно-сухих условиях, помещают в воду и после 25 сут выдерживания в воде также определяют прочность на сжатие. Составы и свойства предлагаемого вяжущего, а также прототипа приведены в таблице. Как видно из таблицы, введение в . Магнезиальноевяжущее углеродных волокон, в структуре которых присутствуют фосфорнокислые группы, придает . отвержденному вяжущему новые свойства - высокую водостойкость, прочность и электропроводность. Высокие показатели вяжущего можно объяснить следующими факторами.Водостойкость достигается благодаря образованию в составе вяжущего водонерастворимых орто- и пирофосфатов магния. Эти соли образуются на поверхности волокна в результате взаимодействия между орто- и пирофосфорнокислыми группами, находящимися в составе волокна, и магнезитом. Углеродные волокна, распределенные в составе вяжущего, служат арми- рующим компонентом. Таким образом, используемые в составе вяжущего углеродные волокна с фосфорнокислыми группами выполняют двоякую функцию - армирующего волокнистого наполнителя и участвуют в химическом взаимодействии со связующим. В результате твердения в объеме отвержденного вяжущего образуется сетчатая структура, которая обеспечивает высокую водостойкость и прочность материала. Как видно из таблицы, коэффициен размягчения для предложенного вяжущего близок или даже больше единицы в то время для прототипа он близок к нулю, поскольку при хранении в во де образец разрушается. Наличие в составе вяжущего углеродных волокон, обладающих электропроводностью, приводит также к снижению величины удельного объемного электросопротивления на 2-3 порядка по сравнению с прототипом. Из предложенного вяжущего могут быть изготовлены как отдельные -изделия, так и покрытия, обладающие высокой водостойкостью .и электропров ностью. Они могут использоваться дл создания полов, покрытий для снятия статического электричества. Технология приготовления предлагаемого вяжущего не меняется по сра нению с известной. Формула изобретения Вяжущее, включающее окись магния, отличающееся тем, что, с целью повышения водостойкости и прочности, оно дополнительно содержит хлорид магния и углеродное волокно с содержанием фосфора 6,0-7,4% при следующем соотношении компонентов, мас.%: Хлорид магния38-40 Углеродное волокно с содержанием фосфора 6,0-7,4%5-10 Окись магнияОстальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 666145, кл. С 04 В 9/04, 1977.. 2.Авторское свидетельство СССР 381627, кл. С 04 В 7/04, 1971 (прототип).