Композиция для склеивания строительных материалов Советский патент 1990 года по МПК C04B12/04 

1

(21)4404411/31-33

(22)05.04.88

(46) 15.06.90. Чюл. № 22

(71 ) Киевский инженерно-строительный

институт

(72) Е.К.Пушкарева и П.В.Кривенко

(53)666.972 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 692801, кл. С 04 В 28/26, 19.77.

Авторское свидетельство СССР № 587124, кл. С 28/26, 1976.

(54)КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ СКЛЕИВАНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

(57)Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при склеивании цементно-песчаных, керамических изделий и облицовочного материала с цементным основанием и других материалов, в том числе-эксплуатируемых в

условиях высоких температур и переменного тока промышленной частоты. Целью изобретения является повышение жаро- и электростойкости. Композиция для склеивания строительных материалов содержит (мас.%:) 5-15 (в пересчете на NazO) натриевого жидкого стекла с силикатным модулем 1-2 и 85-95 синтетического стекла следующего состава, мас.%: СаО 24-25,8; MgO 17,8-19; Si07 55,5-57. Композиция обеспечивает прочность после пропа- ривания 79-89,5 МПа, остаточную прочность после нагрева до 1ООС°С 197- 225,9%, электрическую прочность 8- 8,11 мВ/м, напряжение пробоя 7,7- 8,46 кВ, температуру пробоя 1120- 1215 К, адгезию (МПа) к арматуре 7,7- 9, цементно-песчаным изделиям 7,5- 9,1, керамическим изделиям 7,1-8,5. 5 табл.

С

S

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при склеивании цементно-песчаных, керамических изделий и облицовочного материала с цементным основанием и других материалов, в том числе эксплуатируемых в условиях высоких температур и переменного тока промышленной частоты. Целью изобретения является повышение жаро- и электростойкости. Композиция для склеивания строительных материалов содержит (мас.%) 5-15 (в пересчете на NA₂O) натриевого жидкого стекла с силикатным модулем 1-2 и 85-95 синтетического стекла следующего состава, мас.%: CAO 24-25,8

MGO 17,8-19

SIO₂ 55,5-57. Композиция обеспечивает прочность после пропаривания 79-89,5 МПа, остаточную прочность после нагрева до 1000°С 197-225,9%, электрическую прочность 8-8,11 мВ/м, напряжение пробоя 7,7-8,46 кВ, температуру пробоя 1120-1215 К, адгезию (МПа) к арматуре 7,7-9, цементно-песчаным изделиям 7,5-9,1, керамическим изделиям 7,1-8,5. 5 табл.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при склеивании це- ментно-песчаных, керамических изделий и облицовочного материала с цементным основанием и других материалов, в том числе эксплуатируемых в условиях высоких температур и переменного тока промышленной частоты.

Цель изобретения - повышение жаро- и электростойкости.

Пример. Используют следующие материалы: жидкое натриевое стекло с силикатным модулем (М) 1-2 и плотностью (р) 1,1-1,385 г/см, синтетическое тонкомолотое стекло состава, . мас.%: СаО 24-25,8; HgO 17,8-19; SiO

55-57. Композицию готовят путем плавления шихты на основе химически чистых оксидов с последующим резким охлаждением расплава,

для получения стекла также может быть синтезирована из горных пород, химический состав которых приведен в табл. 1, взятых в соответствующих стехиометрических пропорциях (табл. 2),

Продукт плавления включает 93-100% стекла состава диопсида . Согласно проведенным испытаниям и результатам расчетов (с учетом химического состава используемого сырья) данное искусственное стекло без изменения своих технических свойств может соел

ГО

too.

держать 1 ,62-2,54% примесей различных оксидов, %: Fe2p30-l,37; Al Oj 0-0,86; Рг 0-0,12.

Полученный гранулят состава CMS подсушивают до постоянной максы и измельчают в мельнице до удельной поверхности 300,0-340,0 по прибору ПСХ-2.

Продукт псЗмола смешивают с жидким стеклом и применяют для склеивания бетонных, цементно-песчаных, керамических, а также жаростойких и электроизоляционных материалов.

Производство композиций для склейвания строительных материалов не отличается от традиционной технологии производства шлакощелочных материалов.

Твердение композиции происходит как в естественных условиях, так и в условиях тепловлажностной обработки.

Процесс твердения предлагаемой композиции протекает по схеме, характерной для твердения шлакощелочных вяжущих, но фазовый состав продуктов гидратации (вследствие особенностей химического состава синтезируемого стекла) представлен преимущественно гидратными соединениями переменного состава, в том числе смешанными калъ- циймагниевыми гидросиликатами (антофиллитом, тремолитом, рихтеритом) с включениями ионов , что обусловливает, повышенные прочностные свойства твердеющей композиции, особенно в поздние сроки, вследствие их медленной кристаллизации во времени.

При термической обработке предлагаемого состава клея наблюдается де- гидратация кальциймагниевых гидросиликатов и образование эпитаксиально срастающихся соединений окерманита, энстатита и негидратированной стекло- ,видной составляющей состава CMS.

Кристаллохимическое подобие этих продуктов дегидратации обусловливает по- вышенную жаростойкость и улучшенные .электроизоляционные свойства полу чаемого материала.

Образцы готовят следующим образом.

Синтетическое стекло состава диоп- сида .готовят путем плавления химически чистых оксидов CaO, MgO, iO при 1773-1873 К в течение ,2 ч и последующего выливания расплава в воду, охлаждения, и подсушивания стекла до постоянной массы.

Аналогично синтетические стекла состава CMS (с допустимым количеством примесей до 2,54%) синтезируют путем плавления шихты на основе горных пород, химический состав которых приведен в табл. 3. Полученный гранулят измельчают в вибромельнице до удельной поверхности S уд 320 по прибору ПСХ-2 и затворяют растворами натриевого растворимого стекла.

Активность стекол, полученных на основе шихт,включающих различные горные породы, определяют по ГОСТ 310.4- 81, жаростойкость - по СН 156-79, электрическую стойкость, определяемую прочностью и температурой пробоя в полях высокого напряжения,- по известной методике, а адгезию клея к строительным материалам - по значению прочности при растяжении (ГОСТ 10180)

Составы композиций и результаты физико-механических испытаний образцов приведены в табл. 3, а результаты испытаний при повышенных температурах (373-1273 К) и в условиях действия переменного тока технической частоты - в табл. 4 и 5.

Аналогично изготовлены и испытаны составы клея по прототипу и аналогу.

Результаты испытаний приведены в табл. 3, 4, 5.

Техническая эффективность изобретения заключается в получении высокоактивной композиции, прочность которой в поздние сроки твердения достигает 160-170 МПа, температура службы возрастает на 300-350°С по сравнению с прототипом, а электрическая прочность и напряжение пробоя увеличиваются в 2 раза.

Предлагаемая композиция может быть использована как для склеивания строительных материалов, работающих в условиях действия повышенных температур (373-1273 К), так и для склеивания электроизоляционных материалов высокой нагревостойкости, работающих при переменном токе технической частоты. Формула изобретения.

Композиция для склеивания строительных материалов, включающая 5- 15 мас.% (в пересчете на ) натриевого жидкого стекла с силикатным модулем 1-2 и 85-95 мас.% синтетического стекла состава CaO, MgO и SiOi отличающаяся тем, что, с целью повышения жаро- и электростойкости, синтетическое стекло содержит СаО указанные окислы в следующем соотно- MgO шении, мас.%: SiO

20,1 0,5 34,1 1,7 48,25 51,75 99,0 0,5 17,85 0,07 33,12 0,92

14,81 1,60 37,34 1,76 54,00 СаО х.ч.25,8

MgO х.ч.18,7

SiOj х.ч.55,5

Дунит Нижнетагильского месторождения40,3 Волластонит50,8 Кварцевый песок9,8

Тальк48,5

Кальцит36,8

Кварцевый песок14,7

Серпентинит33,8

Кальцит36,8

Кварцевый песок29,4

25,8 18,7 55,5 24,6 17,48 56,6 0,4 Остальное

100

93,2

23,89 18,5 55,3 0,85 1,34 Остальное 93,0

25,5 18,9 53,44 0,79 Остальное 96,2

24,0-25,8 17,8-19,0 55,5-57,0

Таблица I

36,6 4,7

1,5

0,3 Остальное

0,46 0,04 41 ,71 Остальное35,06 7,441,27

Таблица 2

100

93,2

96,2

1Синтетическое стекло1/1100 (CMS.i) 95

Натриевое растворимое1,5/1160

стекло (в пересчете на

NaaO) 52/Т140

2Синтетическое стекло1/1260 (Q1S7) 90

Натриевое растворимое1,5/1230

стекло (в пересчете на

Na-jO) 102/1215

3Синтетическое стекло1/1385 (Ш8 85

Натриевое растворимое1,5/1365

стекло (в пересчете на

НагО) 152/П60

4 Синтетическое стекло 951/1100

Натриевое растворимое1,5/1160

стекло (в пересчете на

NaaO) 52/1140

5 Синтетическое стекло 901/1260

Натриевое растворимое1,5/1230

стекло (в пересчете на

ЫагО) 102/1215

6 Синтетическое стекло 851/1385

Натриевое растворимое1,571365

стекло (в пересчете на

NajO) 152/1360

7Синтетическое стекло 951/1100 Натриевое растворимое1,5/1160 стекло (в пересчете на

Na40) 52/1140

8Синтетическое стекло 901/1260 Натриевое растворимое1,5/1230 стекло (в пересчете на

Ка70) 102/1215

9Синтетическое стекло 851/1385 Натриевое растворимое1,5/1365 стекло (в пересчете на

Na20) 152/1360

10 Синтетическое стекло 951/1100

Натриевое растворимое3,5/1160 стекль (в пересчете на

КагО) 52/1140

Т а блица 3

100

100

80

30 150 165

100

99,4

99,4

99,4

98,4

98,4

98,4

97,4

85,0 30 150 165

стекло (в пересчете на NajO) 10

Синтетическое стекло 85 Натриевое растворимое стекло (в пересчете на Na-jO) 15

Синтетическое стекло 95 Натриевое растворимое стекло (в пересчете на ) 5

4Синтетическое стекло 90 Натриевое растворимое стекло (в переочете на ЫагО) 10

5Синтетическое стекло 85 Натриевое растворимое стекло (в пересчете на МааО) 15

6Синтетическое стекло 95 Натриевое растворимое стекло (в пересчете на ЫагО) 5

7Синтетическое стекло 90 Натриевое растворимое стекло (в пересчете на ) Ю-. 8Синтетическое стекло 85 Натриевое растворимое стекло (в пересчете на ) 15

9Синтетическое стекло 95 Натриевое растворимое стекло (в пересчете на ) 5

0Синтетическое стекло 90 Натриевое растворимое стекло (в пересчете на ) 10

1Синтетическое стекло 85 Натриевое растворимое стекло (в пересчете на ) 15

2/1360

Si04 57

84

36 158 168

13

Составы композиций, с содержанием окислов в количествах, выходящих за заявляемые

п ределы

-

Примеры, подтверждающие несущественность присутствия примесей в стекле

ч

Составы, не входящие в заявленные пределы.

157102Г

14

/

Продолжение табл. 3$.

15

Синтетическое стекло 95 Натриевое растворимое стекло (в пересчете, на КагО) 5

Синтетическое стекло 90

Натриевое растворимое стекло (в пересчете на Na.jCO 10

Синтетическое стек-i ло 85

Натриевое растворимое стекло (в пересчете на NatO) 15

Синтетическое стекло 95

Натриевое растворимое стекло (в пересчете на NaiO) 5

I57J02I

16

Таблица 4

100

100

100

96,75

17

nzrtzm

Ш102Г

zm

18 Продолжение табл.4

П1111ТГ

Синтетическое стекло 95 Натриевое растворимое стекло (в пересчете на Ив.О) S

1,3

2

Синтетическое стекло 90 Натриевое растворимое стекло ( пересчете на На,0) 10

1,5 2

СаО 25,8 HgO 18,7 SiO, 55,5

Синтетическое стекло 85 Натриевое растворимое стекло (в пересчете иа NatO) 15

Т я б л н ц а

100

8,5 8,5 1203 7,9

7,8

7,6

8,9 8,9

7,9 в,О

8,3

7,7 7,8

7,8

9,0 9,1

9,0

8,4 8,5

,9 8,0

Т ,1

18 Синтетическое стекло 90 Натриевое pact зоримое стекло (в пересчете на НагО) 10

I9 Синтетическое стекло 95 Жидкое стекло 5

20 Сиптнтческое стекло О Жидкое стекло IО

21 Синтетическое ст Жвдкое стекло 5

кло 95

. И Синтетическое стекло ВО Жидкое стекло 20