Бетонная смесь Советский патент 1983 года по МПК C04B19/04 

ico ico

ico 11 Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении изделий, эксплуатируемых в химической промышленности в агрессивных . Известна бетонная смесь, включающая, весД: жидкое стекло 12,3; кремнефтористый натрий 1,5; кварцевый песок 21,6;.гранитный щебень +3 и диабазовую муку 21,6 1 . Наиболее близкой к изобретению п технической сущности и достигаеьюму результату является бетонная смесь, включающая, вес.%: жидкое стекло 12-14; твердые хлориды - отход производства четыреххлористого кремния 0,4-1;. базальтовый песок 25-30; базальтовый щебень ,1; аэросил 0,5-1 и диабазовую муку - остальное Г2 . Недостатками известных смегсей являются низкая прочность и недостаточ ная адгезия к металлу. Целью изобретения является повыше ние прочности и адгезии к металлу. Поставленная цель достигается тем что бетонная смесь, включающая жидко стекло, твердые хлориды отход про изводства четыреххлористого кремния базальтовый песок, базальтовый щебен аэросил и диабазовую муку, дополнительно содержит суспензию ги рата окиси кальция и этилсиликонат натрия при следующем соотношении ком понентов, весД: Жидкое стекло 10-14 Твердые хлориды отход производства четыреххлористого кремнияО ,,4- 1 .0 Базальтовый песок 26-30 Базальтовый щебень 24-28 Аэросил0,3-0,9 201-ная суспензия гидрата окиси кальция 6-10 Этилсиликонат натрия 0,6-1,0Диабазовая мука Остальное Для приготовления бетонной смеси следующие материалы: натриевое жидкое стекло с модулем 2,6 и удельным весом 1,38 (ГОСТ 1307 твердые хлориды - неутилизированные отходы производства четыреххлористого кремния следующего состава, L/riiw,fwlvJ r | ft;itii I vx 1 вес,Л: FeCfj65-70; CaCP2b2: / 25-30; MgC 2l-2; MnCgj0,2-0,3 2 меси - остальное (.примеси включают связанную кремниевую кислоту и силанолы общей формулы RSi(OH)3, где R СН 3, концентрация которых составляет 150-300 г/л); диабазовую муку (СТУ 77-10092-63); базальтовый песок Берестозецкого месторождения Ровенской области, фракции 0,15-0,6 мм; базальтовый щебень Берестовецкого месторождения Ровенской области ,фракции 5-20 мм; суспензию гидрата окиси кальция известкового цеха п/о Хлорвинил ;этилсиликонат натрия - кремнийорганическая жидкость ГКЖ-10, (МРТУ 6-02-271-63); аэросил марки А-300 - высокодисперсная двуокись кремния, белый сыпучий порошок с насыпным весом 4060 г/л (ГОСТ 14922-69). При реакции нейтрализации твердых хлоридов суспензией в воде гидрата окиси кальция до рН 8,6-9,0 образуются в основном гидроокиси железа и алюминия. Добавление в бетонную смесь жидкого стекла в присутствии образовавшейся гидроокиси алюминия способствует отверждению состава смеси и образованию алюмосиликата общей формулы Na20 mABjO j-nSi02 xHgO, Образование химической связи алюминия с кремнием способствует повышению прочностных характеристик О-- 0 состава смеси. В момент образования алюмосиликата происходит уплотнение частичек наполнителя и их цементация с образованием прочного монолита. Избыточное содержание ионов кальция в растворе способствует связыванию кремниевой кислоты в труднорастворимую соль силиката кальция согласно уравнению - Ca{OH)2 iCaS iOj ЗНгО Образование силиката кальция спообствует заполнению микропор частиек наполнителя и предотвращает роникновение агрессивной среды к оверхности металла. 31 Силанолы, содержащиеся в твердых хлоридах., взаимодействуя с кремнийорганической жидкостью ГКЖ-10, образуют силоксаны общей формулы R 1R I I -O-Si-0- i-O0i1I - О-31-О-Si-0где R СН , С2Н5 и R СНд Термический нагрев образцов кисло тоупорной бетонной смеси .при 120 С приводит к образованию на их поверхности водонепроницаемой полисилоксановой пленки, обладающей повышенной адгезией к металлической поверхности Применение суспензии гидрата окиси кальция для нейтрализации твердых хлоридов способствует снижению их токсичности при изготовлении кислотоупорных изделий. Пример 1. При непрерывном перемешивании в мешалку загружают 6 весо% суспензии гидрата окиси кальция и 0,+ вес твердых хл ридов до достижения рН 8,0. В дальнейшем последовательно вводят, весД базальтового щебня 24,0; базальтово песка 26,0; диабазовой муки 32,7г аэросила 0,3; этилсиликоната натрия ГКЖ-10 0,6 и жидкого стекла 10. Бетонную смесь тщательно перемешивают в течение 2 мин, помещают в формы (1010-10 и k-k см) и вибрируют на вибростоле в течение 30 с После суточной выдержки одну часть образцов выдерживают 28 сут сухого хранения, а другую подвергают термообработке при 120 С в течение 1 ч. Пример 2. При непрерывном перемешивании в мешалку загружают, вес.: суспензии гидрата оки 74 си кальция й,0; твердых хлоридов 0,7 до достижения рН 8,5. В дальнейшем последовательно вводят,вес.: базальтового щебня 26,0;.базальтового песка 28,0; диабазовой муки 23,Э, аэросила 0,6; этилсиликоната натрия ГКЖ-10 0,8 и жидкого стекла 12,0. Бетонную смесь тщательно перемешивают в течение 2,5 мин, помещают в форму и вибрируют на вибростоле в течение 30 с. После суточной выдержки одну часть образцов выдерживают 28 сут сухого хранения, а другую подвергают термообработке при 120°С в течение 1 ч. П.р и м е р 3. При непрерывном перемешивании в мешалку загружают, вес.: 20%-ной суспензии гидрата окиси кальция 10; твердых хлоридов 1,0 до достижения рН 9,0. В дальнейшем последовательно вводят, вес.%: базальтового щебня 28,0; базальтового песка 30; диабазовой муки 15,U 9эросила 0,9; этилсиликата натрия ГКЖ-10 1,0 и жидкого стекла k,Q, Бетонную смесь тщательно перемешивают в течение 3 мин, помещают в формы и вибрируют на вибростоле в течение 30 с. После суточной выдержки одну часть образцов выдерживают 28 сут сухого хранения, а другую подвергают термообработке при 120°С в течение 1 ч. Данные составы бетонной смеси испытывают по ГОСТ 10180-78о В табл. 1 приведены составы известной и предлагаемой бетонных смесей и результаты испытаний; в табл. 2 - физиКО -механические свойства составов. . В табл. 3 приведен химический состав одного из растворов хлоридов и сульфатов фабрик переработки полиминеральных руд галургических производств. Введение в качестве добавок суспензии гидрата окиси кальция и этилсиликоната натрия способствует повышению прочности бетонной смеси на 58 и адгезии к металлу на 32%.

Таблица 1

Жидкое стекло Твердые отходы Базальтовый nedoK Базальтовый щебень Аэросил

20%-ный раствор гашеной извести

Этилсиликонат натрия Водонепроницаемоот ь, атм

Коэффициент стойкости а растворах хлоридов и сульфатов (180 сут хранения)

Прочность сцепления состава смеси с металлами, МПа ст. 3

Алюминий Титан Нержавеющая сталь

6,0

8,0

10

7,0 7,5 8,0

6,5 7,0 7,0

0,72 0,76 0,77 0,76 0,79 0,81 Хлормагниевый 5-6 .87,6 20,7 раствор

Таблица 3 106,6 72,60 828,5