Композиция для изготовления строительных изделий Советский патент 1984 года по МПК C04B19/06 C04B43/12 

Изобретение относится к химическ технологии строительных материалов и может быть использовано в промышленности строительных материалов пр изготовлении строительных изделий, например кислотостойких плиток и листов для устройства пола, кровли, облицовки стен и других элементов строительных конструкций. Известны композиции для изготовления строительных изделий, включаю щие серу, тонкодисперсный наполнитель (диабазовую, базальтовую, анде зитовую, кварцевую муку) и пластифи .каторы (тиокол, термопрек и др.), характеризующиеся высокой коррозион ной стойкостью к воздействию соляно серной, органических кислот и други агрессивных сред l , Однако такие изделия не обладают достаточно высокими прочностными свойствами. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаем му результату является композиция для изготовления строительных изделий, включающая серу, пластификатор серусодержащие отходы производства серы фазовым обменом и древесные; опилки 2J . Однако для этой композиции харак терны невысокие значения удельной ударной вязкости и прочности при сжатии, изгибе. Целью изобретения является повышение ударной вязкости и прочности при сжатии. Поставленная цель достигается тем, что композиция для изготовлени строительных изделий., включающая серусодержащий компонент, пластифик тор и органический волокнистьш напо нитель, содержит в качестве серусодержащего компонента головки плавок серы, в качестве пластификатора трисульфидпиперидин5 в качестве органического волокнистого наполнителя - костру льняную и дополнитель но - молотый кварцевый песок при сл дующем соотношении компонентов мае. %: Головки плавок серы . 50-55 Трисульфидпиперидин 1,0-1s1 Костра льняная8-10 Молотый кварцевый песок35-40 Композиция готовится следующим образом. 82 В смеситель в виде котла с двойньми стенками и днищем (с кварцевым песком между ними) и плотно закрывают щейся крышкой с загрузочным отверстием, валом с лопастями и приводом (или в смеситель любой другой конструкции, обеспечивающей загрузку компонентов, их нагревание до температуры не ниже 423 К, перемешивание и укладку композиции в формы) загружают требуемое количество молотых головок плавок серы и минерального наполнителя, нагревают при перемешивании в течение 15-20 мин до 413433 К. В расплавленную массу вводят трисульфидпиперидин и после получения однородной композиции небольшими порциями костру льняную. При этом продолжают перемешивание еще 5-7 нин, а готовую композицию с температурой 413-433 К разливают в подогретые до 373 К металлические формы и оставляют для естественного охлаждения до 288-293 К. При укладке композиции допускается непродолжительное вибрирование форм. Головки плавок серы могут расплавляться, не подвергаясь,размолу, однако в этом сл -чае увеличивается продолжительность приготовления однородной массы. Изготовленные таким образом изделия имеют гладкую со стороны поддона и шероховатую, улучшающую при облицовке сцепление с основанием, верхние поверхности. 50-55 мае. % головок плавок серы содержит достаточное для связьшания молотого кварцевого песка и костры льняной количество серы, увеличение ее содержания ведет к снижению прочности и нерациональному перерасходу серы - наиболее дорогостоящего компонента композиции. Применение головок плавок серы менее 50 мае. % не обеспечивает связывания составляющих в монолитньш камень. Молотый кварцевый песок в количестве 35-40 мае. % обеспечивает минимальный расход серы, ее структурирование при остывании, а также формирование плотной без раковин и каверн структуры материала. Пластификатора в количестве 2,9% от массы серы (1,0-1,1 мае. %) достаточно для получения технологической композиции. Изменение ее содержания в сторону увеличения ведет к снижению вязкости массы- и прочности при сжатии, а в сторону уменьшения к снижению удобоукладываемости смеси и ударной вязкости материала. Приме р ы. Характеристика сырьевых материалов, используемых в примерах. Головки плавок серы содержат, мае. %: S 83,75; SiOg 5,18; 2,64; 1 ,85; CaO 5,20; MgOl,04; Na20+K20 0,34. Bee оксиды.входят в сйстав зольных минеральных примесей и образуют минералы глинистых горных пород и карбонаты кальция и магния. С целью получения однородной композиции в те чпние непродолжительного перемешидания головки плавок подвергают размолу до удельной поверхности 2000 см Длительное хранение молотых головок ведет к образованию агрегатов и комков, которые в процессе перемешивания легко разрушаются. Головки плавок серы можно использовать и в виде кусков размерами до 10-15 см в диаметре. Элементарная сера в головках име ет атомный вес 32,064+0,003 и темпе ратуру кипения при 1 атм - 717,6 К. Сера в головках плавок, а впоследст вии в изделиях находится в устойчивой кристаллической форме в виде ро бической серы (5 при температуре менее 368-, 4 К и моноклинной (5р) в интервале 368,5-392 К. .Плотность твердой серы, г/см : ромбическая 2,07 моноклинная 2,06 Плотность твердой серы почти не меняется при изменении температуры: при 373 К ее плотность меньше, чем при 293 К на 0,7%. Вязкость расплавленной серы незн чительна и в интервале температур 388,2-431 К изменяется от 0,126 до 0,0650 П. Однако при повьш1ении температуры свыше 433 К вязкость ее резко возрастает и при 458 К состав ;ляет 917,8 П. Молотый кварцевый песок получают посредством измельчения сухого речн го песка до удельной поверхности 2000 . Он промыт речной водой и содержит незначительное количеств примесей минералов других горцых по род. Плотность 2,654 г/см. Длитель ное вьщерживание молотого песка в воздушно-сухих условиях не оказывае существенного влияния на прочностны 1 84 свойства изделий из полученных составов , Трисульфидпиперйдин относится к классу сульфидов и имеет формулу -СИ N-S-S-S-N Его температура плавления 385 К, а кипения 519 К. При нагревании изменяется валентность входящей в состав трисульфидпиперидина серы, а от радикала его отщепляется частично водород с выделением сероводорода. Освободившиеся связи занимает элементарная сера, активная в расплавленном состоянии. В этом случае повьппается пластичность материала и уменьшается его хрупкость. Костра льняная используется в высушенном до постоянной массы состоянии. Она является отходом переработки льна и представляет собой йглоподобной формы стержни диаметром 1-3 и длиной 5-15 мм. Объемная насыпная масса костры льняной 0,318 кг/л. По описанной технологии были изготовлены образцы, составы и результаты испытания которых приведены в таблице . Повышение прочностных свойств предлагаемого композиционного материала с 1спользованием в качестве вяжущего серы обусловлено направленным формированием микроструктурной вязкости и прочности в результате введения трисульфидпиперидина и минерального дисперсного наполнителя. Органический наполнитель, уп зочняющийся пропиткой, предопределяет образование прочной и однородной контактной зоны между вяжущим и наполнителем, высокое сцепление с серой и совместную работу композиционного материала при нагружении. Необходимо отметить также технологичность изготовления строительных изделий, возможность их формования не только в горизонтально расположенных формах, но также и в кассетах, интенсификацию процесса посредством вибрирования массы. Экономичным является и состав композиции, в котором в качестве вяжущего используется серусодержащие побочные продукты - головки плавок серы, -а в качестве наполнителя - отходы переработки льна. Строительные изделия, полученные из предлагаемой композиции, обладают 5 высокой ударной прочностью, прочностью при сжатии, изгибе и коррозииной стойкостью в кислой и других средах. Высокие эксплуатационные свойства, а также использование в составе композиции в качестве вяжущего серусодержащих отходов, делает такие изделия экономически эффективными для внедрения в строительстве.

КОМПОЗИЩШ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ,- включающая серусодержаший компонент, пластификатор и органический волокнистый наполнитель, отличающаяся тем, ,что. С- целью повьппения ударной вязкости и прочности при сжатии, она содер 1:;т в качестве серусодержащего компонента головки плавок серы, в качестве пластнф1жатора - трисульфидпиперидин. в качестве органического волокнистого наполнителя - костру лькякгк. и дополкительно - молотый кварцевый песок при следунщем соотношении компонентов 5 мае. %: Голсзки плавок серы 50,0-55,0 Трг.сульфид пиперидин 1,0-1,1 (Л Костра льняная 8,0-10,0 КОЛЮТЬЕЙ кварцевый песок35,0-40,0

Предлагаемая

Известная

7,9-8,5 36,0-38,0