Полимерсиликатбетонная смесь Советский патент 1988 года по МПК C04B28/26 

Изобретение относится к составам полимербетонных смесей, используемых для футеровки аппаратов, изготовления элементов оборудования, плит пола, сливных лотков, футеровочных блоков, работающих в условиях воздействия кислых агрессивных сред.

Целью изобретения является повыше- ние стойкости бетона В условиях по- ig

переменного воздействия воды и кислоты и в кислотах малой концентрации,

Ьспользуемая в полимерсиликатбетон- ной смеси полимерная до.бавка представляет собой продукт конденсации фурфу- рилового спирта, карбамидной смолы и фенолоспирта в соотношении 10:0,8: Г,О и имеет структурную формулу

Изобретение относится к составам полимербетонных смесей, используемых для футеровки аппаратов, изготовления элементов оборудования, плит пола, сливных лотков, футёровоч- ных блоков, работающих в условиях воздействия кислых агрессивных сред. Целью изобретения является повышение стойкости бетона в условиях попеременного воздействия воды и кислоты и в кислотах малой концентрации. Поли- мерсиликатбетонная смесь включает, мас.%: жидкое стекло 10-12,1, крем- нефтористый натрий 1,5-1,7, продукт конденсации фурфурилового спирта, мочевино формальдегидной: смолы и фе- нолспирта в соотношении 10:0,8:1,0, щебень кислотостойкий 42-44, наполнитель кислотостойкий 13-15, щавелевая кислота 0,7-0,9, песок кварцевый- остальное. Полученньй бетон характеризуется прочностью при сжатии 42- 44 МПа, при изгибе 9,0-9,3 МПа, коэффициентом стойкости в воде при 20°С 0,9-0,92, в серной 0,6-0,7%-ной кислоте при 180°С 0,96-1,0, количеством циклов при попеременном действии воды и кислоты без снижения прочности бетона 180-191, проницаемостью 3-4 мм. 2 табл. л

НС-ен

- т II и

Н С /С-СН

НС-СН

II II

он 11 II OCH -T HCONH-CH-z-Of Н Сг СН2-С :-СН20Н

0

Продукт имеет товарное название фуритол 107..

Для получения продукта используют смолу, представляющую собой продукт конденсации мочевины и формальдегида.

Фенолоспирты - полностью водорастворимые продукты, получающиеся при реакции фенола с формальдегидом в щелочной среде при молярном соотноше НИИ фенола с формальдегидом от 1:1 до 1:1,75, представляют собой смесь монозамещенных (мол.масса 120) и ди- замещенных (мол.масса 150) фенола, находящихся в мономерном сЬстоянии. Реакция протекает по схеме

ОН он

+ СН20

СН20

НОН2.Сг СН20Н

Молекулярные массы в зависимости от соотношения моно- и дизамещенных в составе смеси находятся в пределах 120-150. Для получения фенрлоспиртов используется фенол в виде расплава, формальдегид в виде 37%-ного водного раствора и натриевая щелочь в виде 42%-ного водного раствора. Фенолоспирты для модификации вводятся в исходную реакционную смесь при соотношении компонентов фурфуриловый спирт карбамидная смола:фенолоспирты 10: 0,8:1,0. Для получения смолы смесь нагревают в присутствии 0,1-1%-ного кислого катализатора (10%-ной HCl) до 93-110°С и поддерживают темпера- туру до получения вязкой массы в течение 20-25 мин. Затем смесь охлаждается, нейтрализуется аммиачной водой или водным раствором щелочи и

НС-СН

II II

11 II 2-С :-С

20

,25

30

35

40 дЗ р55

отделяется от воды. Готовый продукт конденсации содержит 65% олигомеров и 15% мономеров. Средняя молекулярная масса продукта 300, доля сухого остатка 60%.

Полимерсиликатбетонную смесь готовят следующим образом.

В бетономешалке в течение 1-2 мин перемешивают сухие компоненты смеси щебень, песок, андезитовую муку, кремнефтористый натрий и щавелевую кислоту. К сухой смеси добавляют - предварительно приготовленную смесь жидкого стекла с добавкой фурито- ла 107. Все компоненты перемешивают в течение 2-3 мин до получения однородной смеси. Готовую бетонную смесь

уплотняют в металлических формах на вибростоле со стандартными параметрами вибрирования. Твердение бетона осуществляется по ускоренному режи- му:прогрев при в течение 20-24 ч ч после суток выдержки в воздушно-сухих условиях.

Составы предлагаемых полимерси- ликатных бетонных смесей приведены в табл.1.

Исследуют следующие свойства известных и предлагаемых смесей: прочность при сжатии и изгибе, стойкость в растворах кислот малых концентраций и при попеременном действии воды и кислоты. Исследования прочности проводят на образцах-балочках размером 4x4x16. см и кубах размером 7x7x7 см. Стойкость бетона в средах оценивают по коэффициенту стойкости, как отношение прочности в насыщенном средой состоянии к исходной прочнос- .ти. Стойкость бетона исследуют в воде при 20 С, в растворе серной кислоты концентрацией 0,6-0,7% при 180 С, а также при попеременном воздействии воды и серной кислоты 10%-ной концентрации. За 1 цикл испытаний принимают 5 ч выдержки в воде, затем 5 ч выдержки в кислоте. При этом стойкость определяют по количеству дик- лов испытаний при котором К. не ниже 0,97. Результаты испытаний приведены как среднее значение, полученное по 5 образцам.

Свойства известной и предлагаемых полимерсиликатных см«сей приведены в табл.2, (Время экспозиции образцов в воде 180 сут, в серной кислоте 0,6-0,7%-ной концентрации при 180 G 1000 ч. При попеременном действии воды и кислоты используют раствор серной кислоты 10%-иой концентрации).

Формула изобретения

Полимерсиликатбетонная смесь, включакнцая жидкое стекло, кремнефто- ристый натрий, полимерную добавку - продукт конденсации на основе фурил- фенолформальдегидной смолы, щебень кислотостойкий, наполнитель кислотостойкий и песок кварцевый, отличающая ся тем, что, с целью

Полимерная добавка фуритол-107 0,8 0,6 0,4

Щавелевая кислота0,7 0,9 . 0,8

5

0

5

0

повышения стойкости бетона в условиях попеременного воздействия воды и кислоты и в кислотах малых концентра- Щ1Й, она содержит дополнительно щавелевую кислоту, а в качестве ной добавки - продукт конденсации фурфурилового спирта, мочевиноформаль- дегидной смолы и фенолоспирта в соотношении соответственно 10:0,8:1,0 при следующем соотношении компонентов , мае.%:

Жидкое стекло 10-J2, Кремнефтористый натрий1,5-1,7

Продукт конденсации фурфурилового спирта, мочевино- формальдегидной смолы и фенолоспирта в соотношении соответственно 10:0,8:1,0 0,4-0,8 Щебень кислотостойкий , 42-44 Наполнитель кислог тостойкий 13-15 В1авелевая кислота 0,7-0,9 Песок кварцевый Остальное

Таблица 1

Предел прочности, МПа:

при сжатии

при изгибе-

Коэффициент кости, К(.

в воде при 20 С

в серной кислоте 0,6-0,7% при 180°С

Количество циклов при попеременном действии воды и кис лоты без снижения прочности бетона

Проницаемость, мм

Таблица 2

43 , 44 42 9,0 9,3 9,1

0,91 0,92 0,9

0,98 1,0

0,96

69

7-8

191 J86 J80

43 4