Сырьевая смесь для изготовления бетонных и железобетонных изделий Советский патент 1982 года по МПК G04B19/04 

(3) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к сырьевым смесям для изготовления бетонных и. железобетонных кислотоупорных изделий и может быть использовано для защиты сооружений химических предприятий, работающих в условиях воздействия агрессивных сре и высоких температур.

Известна сырьевая смесь, включающая, вес.ч.: жидкое стекло 1,0; крупный заполнитель 2, квар.цевый песок 2 ,25-2,t; тонкомолотый наполнитель 0,85-1,05; кремнефтористый натрий 0,15-0,17 Cl }.

Недостатками состава этой сырьевой, смеси являются низкие прочность и химическая стойкость бетона в растворах солей хлоридов и сульфатов.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является сырьевая -смесь, включающая следующие компоненты, жидкое стекло 10-12; кислотостойкий щебень 4l- 3; кварцевый пеСОК 22-23; тонкомолотый наполнитель 23,9-24,0; акрилаты и полиакрилаты аммония 0,03-0,1 2.

Недостатками известной сырьевой смеси являются низкие механическая прочность, термостойкость и химическая стойкость в растворах хлоридов и сульфатов при повышенных температурах эксплуатации.

Целью изобретения является повышение прочности на сжатие, термостойкости при 000-1200°С, коррозионной стойкости изделий в растворах солей хлоридов и сульфатов.

Поставленная цель достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления бетонных и железобетонных изделий, включающая жидкое стекло, мелкий и крупный кислотостойкие заполнители, наполнитель и отвердитель,

20 содержит в качестве мелкого кислото- . стойкого заполнителя перлитовый песок фракции 0,1-2 м, в качестве крупного кислотостойкого заполнителя - андези9товый щебень, в качестве наполнителя тонкомолотый андезит, в качестве отвердителя - 10%-ный раствор ортофосфорной кислоты, обработанной уротропином, и дополнительно - цеолит фрак ции 0,14 мм, обработанный 30%-ным раствором ортофосфорной кислоты, при следующем соотношении компонентов, весД:1 Жидкое стекло Ю-Н Перлитовый песок фракции 0,1-2 мм 20-2 Андезитовый щебень i 30,89-44,91 Андезитовый тонкомолотый наполнитель 22-26 раствор ортофосфорной кислоты- 0,09-0,11 Цеолит фракции 0,U мм3-5 Для приготовления сырьевых смесей применяют следующие материалы: натри евое жидкое стекло с модулем 2,65 и удельным весом 1,36 (ГОСТ 13078-6); М/ Si Si-o-jxJ-si H Po. 51Продолжительность активации цеолита 20 мин. Активацию цеолита определяют по зависимости содержания АР (в пересчете на ) в растворе от времени активации цеолита 30%-ной ортофосфорной кислотой. При продолжи-, тельности активации 20 мин получают максимальную концентрацию ионов Al 8,5 г/л, с увеличением времени активации концентрация ионов постоянная 8,5 г/л. Наилучшие результаты физикц-механических, химических свойств и термостойкости изделий из предлагаемых сырьевых смесей получают при введении в их состав цеолита, активированного 30%-ной ортофосфорной кислотой. С увеличением концентрации йгм ее уменьшением свойства изделий ухудшаются При обработке активированного цеолита происходит его полная дегидратащебень андезитовый, фракции $-20 мм; андезитсвая мука (ВТУ МПСМ 2бУП-5+); перлит Арагацкого месторождения Армянской ССР, химический состав которого характеризуется следующими данными, весД: 72,2-7,76; ,79-8,21; ,19-0, влага 0,,78; МдО 0,33-0,61 и цеолит Береговского месторождения Закарпатской области, фракции 0,Н мм, химический состав кбторого характеризуется следующими данными, %: К 2,2; 69-70; Na«0 1; AloOa 12,5-13,2; CaO 2,5.i Природный цеолит представлен клиноптилолитом, формула которого (Na, K,2). ислотная обработка (активация) цеолита ортофосфорной кислотой приводит к последовательному замещению катионов алюминия ионами гидроксония. Обработка ортофосфорной кислотой приводит к удалению из каркаса цеолита ионов алюминия, каждый из которых лри этом замещается на четыре гидроксильные группы -О - .Po о ---н I ция с образованием более прочных свя- - Ь| .-и- о.,. зей -Si -О- Si-.без нарушения кристаллической структуры, что повышает прочность.и химическую стойкость состава. Применяют также раствор ортофосфорной кислоты, обработанной ротропином. При обработке ортофосорной кислоты уротропином происходит их взаимодействие с образованием фосатного комплекса

который образует пленку, предотвращающую арматуру конструкций от коррозионного разрушения. Продолжительность ингибирования 0 мин.

концентрация ортофосфорной кислоты, ингибированной уротропином (как твердителем жидкого стекла) , выбрана потому, что при этой концентрации сроки схватывания (начало и конец) сырьевых смесей приближаются к срокам охватывания кислотоупорных композиций с отвердителем кремнефтористым натрием, начало схватывания которых должно наступать не ранее, чем через kQ мин, а конец схватывания - не позднее 8ч.

Взаимодействие ортофосфорной кислоты с жидким стеклом приводит к выпаданию геля метакремневой кислоты, цементирующей частички наполнителя.

При термической обработке сырьевой смеси при 1000-1200 0 в присутствии перлита и цеолита происходит -образование стекловидной фазы, способствующей повышению термической стойкости кислотоупорных смесей и их прочности.

Пример 1. Сырьевую смесь готовят в мешалке, в которую загружают 22 вес. тонкомолотого наполнителя, 20 вес.% перлитового песка,

,91 вес. андезитового щебня и тщательно перемешивают в течение 3 мин. При непрерывном перемешивании последовательно вводят 10 вес.жидкого стекла, 3 вес. цеолита (клиноптилолита), предварительно обработанного 30%-ной ортофосфорной кислотой, и 0,09 вес. 10%-ного раствора ортофосфорной кислоты, обработанной урбтрог пином.

29,5

Разрушается

96

Общее время .перемешивания 5 мин. Приготовленную сырьевую смесь укладывают в формы и вибрируют 1 , мин.

Пример 2. Состав готовят в мешалке, в которую загружают 2 вес.% тонкомолотого наполнителя, 22 вес. перлитового песка, 37,9 вес.% андезитового щебня и тщательно перемешивают в течение 3 мин. При непрерывном перемешивании последовательно вводят 12 вес. жидкого стекла, Ц вес. цеолита, предварительно активированного 30%-ной ортофосфорной кислотой,и 0,1 вес.-ного раствора ортофосфорной кислоты, ингибированной уротропином.

Общее время перемешивания 5 мин

Приготовленную сырьевую смесь укладывают в формы и вибрируют 1 , мин.Пример 3. Состав готовят в мешалке, в которую загружают 2б вес.% тонкомолотого наполнителя, 2А,вес.% перлитового песка, 30,89 вес. андезигового щебня и тщательно перемешивают а течение 3 мин..

При непрерывном перемешивании последовательно вводят 1 вес. жидкого стекла, 5 вес.% цеолита, предварительно активированного 30%-ной ортофосфорной кислотой, и 0,11 вес.% 1Одного раствора ортофосфорной кислоты, ингибированной уротропином.

Общее время перемешивания 5 . Приготовленную сырьевую смесь укладывают в формы и вибрируют 1 ,5-2 мин.

Ызико-механические свойства и химическая стойкость предлагаемой и известной сырьевых смесей для изготовления железобетонных кислотоупорных изделий приведены в таблице.

Ц2. it2,8

,A

26

2

20