Сырьевая смесь для приготовления жаростойкого вяжущего Советский патент 1982 года по МПК C04B29/02 

(54) СНРЪЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЖАРОСТОЙКОГО ВЯЖУЩЕГО

Изобретение относится к химии, а именно к силикатным материалам, и может &1Ть использованр в промышленности строительных материалов в качестве жаростойкого вяжущего..

Известно фосфатное вяжущее, включающее электроплавленный магнезит и ортофосфорную кислоту 1.

Недостатком- указанного фосфатного . цемента является низкая жаростойкость материала на его основе.

Наиболее близкой к предлагаемой является сырьевая смесь для приготовления жаропрочного вяжущего 1.2, включающая ортофосфорную кислоту ; 38-48 и серпентинитовую породу 52-62.

однако эта смесь не обеспечивает высокой остаточной прочности при нагревании в интервале температур 5431273 К.

Цель изобретения - повышение остаточной прочности при нагревании в интервале температур 773-1273 К и упрощение технологии приготовления вяжущего..

Поставленная цель достигается тем что сырьевая смесь для приготовления жаростойкого вяжущего, включающая ортофосфорную кислоту и серпентинй-. товую породу, содержит дегидратйрованную при 973-1025 К .серпентинитовую породу при следующем соотношении, компонентов, мае.%:

Ортофосфорная кислота 10-25

Дегидратированная серпентинитовая Порода .75-90

Для получения вяжущего серпентинитовуго породу предварительно подвер10гают обжигу при 773-1025 К в течение времени, достаточного для полного разрушения кристаллической решетки серпентинита, затем измельчают до удельной поверхности 250-410 м /кг

15 и затворяют ортофосфорной кисзлотой. Для достижения формовочной влажности оптимальной величины вводят необходимое количество воды. Полученная смесь компонентов тщательно перемешивается,

20 и из полученной массы формуют изделия пластическим или полупластическим способом...

Твердение изделия происходит как в естественных условиях с последу25 ющей сушкой при 373 К, а также без предварительной сушки при тепловой Обработке в процессе первичной эксплуатации, причем дегидратированная серпентинитовая порода при 773-1025 К

30 обеспечивает равномерное течение процессов поликонденсации образующихся водосоде{}Жа1 1их фосфорнокислых соединений, что способствует равномерному твердению и, в конечном счете, получению изделий с высокими физико-меха ническими характеристиками.Введение дегидратированной серпен тинитовой породы в качестве отвердителя ортофосфорной кислоты такж поз воляет достигнуть соразмерности скоростей протекания реакций твердения и структурообразования, т.е. снизить интенсивность взаимодействия порошкового компонента с кислотой-затвердителем врезультате применения дегидратированных гидросиликатов магния вместо оксидов магний, обожженных при 1473-1673 К, что способствует упрощению технологического процес са производства вйжущего. В воздушно-сухих условиях схватывание и твердение разработанного фзсфатного вяжущего обусловлено об-разованием кислых фосфатов магния, таких как Mg(H2.P04J7., Mg (H,j P04 2HjjO При термической обработке процесс твердения протекает более сложно: по мере нагрейа до 373 К происходит удаление несвязанной воды и частичная поликондеисация ортофосфорной кислоты, затем при подъеме туры до 537 К парашлельно с процес сом дегидратации образовавшихся кислых гидрофосфатов и фосфатов магния идет процесс образования связки пиро фосфата кремния , наделяющей ся в тонкодисперсном коллоидном состоянии, а в области температур 673,973 К происходит испарение избыточной водьз и кристаллизация продуктов рвакции. Таким образом, основньв т фазами в процессе твердения вяжуи его при .высокотемпературной обработке явяяют Ья кепрореагированная часть форстеита, кристаллический тетраметафосфат магния и кристаллический фосфат кремния SiOij P Oj. Эти соединения обеспечивают высокую жаростойкость, прочность и водостойкость изготавливаемых материалов на основе данного вяжущего. . Способ изготовления вяжущего следующий. . Смесь, содержащую дегидратированные при 973-1025 К в течение двух часов асбестовые отходы «рядовые (фракции менее 2 мм), измельченные в лабораторной вибромельнице М-10 до тонны помола, соответствующей удельной поверхности 5}if, 350 мукг, затворяют ортофосфорной кислотой -плотйостью р 700 кг/м, растворенной в воде, после чего полученную массу тщатель но перемешивают до достижения равномерного распределения влаги и из готового пресс-порошка влажностью 20 мас.% при давлении 20,0 МПа формуют образцы диаметром и высотой 50 мм, которые затем подвергают различньм испытаниям. Результаты испытаний представлены в таблице. Техническая эффективность изобретения в том, что предлагаемые составы фосфатного/вяжущего дают.возможность получить материалы, обладаttmpie более высокой прочностью и жаростойкостью по сравнению с матерналамк, изготовленными на основе известного магнийфосфатного вяжущего. В процессе, обжига образцов на предлагаемом вяжущем при различных температурах их прочность значительно возрастает по сравнению с первоначальной прочностью (от 21-37 до 100-110 МПа), тогда как при обжиге образцов на магнийфосфатном вяжущем при 573-973 К наблюдается резкое снижение прочности от 48 до 18-20 МПа.

Формула изобретения

Сырьевая смееь для приготовления жаростойкого вяжущего, включающая ортофосфорную кислоту и серпейтинитовуто породу, отличающаяс я TQM что, с целью повышения остаточной прочности при нагревании в интервале температур 773-1273 К, :она содержит дегидратированную при $73-1025 К серпентинитовую. породу Ьри сп ующем соотношении компонентов, Mac.%t

Ортофосфорная кислота 10-25

Дегидратированная серпвнтинитовая порода 75-90

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

(прототип).