Сырьевая смесь для изготовления легкого жаростойкого бетона Советский патент 1983 года по МПК C04B29/02 

(5) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛЕГКОГО ЖАРОСТОЙКОГО БЕТОНА Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления легкого жаростойкого бетона. Известна сырьевая смесь |l изготов г ения легкого жаростойкого бет на, включающая, вес.%: фосфатное связующее 17-28; шамот 2k-3Q, огнеупорное глиннстое сырье 6-22 и ке рамзитовый гравий 16-53Известна также сырьевая смесь 2 для изготовления легкого жаростойко го бетона, включающая, вес.: фосфатное связующее 2-5; перлит 2-10; отходы меднб-никеле,вого производства tO-SO; огнеупорное глинистое сырье 5-1 и керамзитовый гравий остальное . Недостатками известных смесей яв ляются низкая термостойкость и высо кая продолжительность времени термообработки. Цель изобретения - повышение тер мостойкости.и снижение длительности термообработкиi Поставленная цель достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления легкого жаростойкого бетона, включающая фосфатное связующее, перлит, мелкий заполнитель и керамзитовый гравий, содержит алюмохромфосфатное связующее, а в качестве мелкого за- оолнителя - бокситовый шлам и дополнительно молотый хромоглиноземистый шлак при следующем соотношении компонентов, вес.%: Алюмохромфосфатное . связующее Перлит Бокситовый шлам Молотый хромоглицоземистый30-56 шлак / Керамзитовый. гравий Остальное Бокситовый шлам (Тихвинско.го гли ноземного завода) имеет следующий химический состав, весД: SiO;2. iSjl 18,5; А12:0э 9,8-10,1; 19,521, CqO 37,8-38,9; SO 0,3; R,0 остальное. Хромоглиноземистый шлак имеет сле дующий химический состав вес.: AliO-j 78; СаО 6,7; , 30-2.1; MgO 1,6; SO,, 0,1; Na,p 0,5; K,jp остальное. Введение бокситового шлама, основ ными составляющими которого являются окиси кальция, кремнезема железа и алюминия по гранулометрическому составу подобны мелкозернистым пескам, позволяет ргезко снизить вязкость алюмохромфосфатного связующего что ведет к значительному уменьшению жесткости всей смеси и обеспечивает ей такую удобоукладываемость и эластичность, которые позволяют сохранить однородность бетона и максималь но снизить внешние усилия при формовании изделий, что, в свою очеред позволяет во многих случаях исключит из технологии метод прессования и отказаться от использования сложного и дорогостоящего оборудования. Ввведение в сырьевую смесь тонкомолотого хромоглиноземистого шлака, основными составляющими которого являются окиси алюминия, хрома, каль ция и магния, позволяет поризовать растворную часть бетона газообразными продуктами, выделяющимися в резул тате химической реакции между окисью кальция и алюмохромфосфатным связующим с одновременным образованием жидкой фазы, увеличивающей эла тичность -смеси. В процессе термообработки в результате взаимодействия алюмохромфосфатного связующего с от носительно крупными, введенными с бокситовым шламом, частицами кальция происходит дальнейшая посте пенная поризация растворной части, что дает возможность снизить объемную массу и теплопроводность издели Наличие в хромоглиноземистом шлаке окиси алюминия способствует созда нию эластичного и одновременно прочного каркаса после завершения процессов газообразования и поризации раств.орной части, что позволяет полу-55 чить бездефектную структуру, а окиси хрома и магния в течение коротко.го времени закрепляют ее и, тем са81резко сокращается срок сушки изделий. Вспученный перлитовый песок, введенный в сырьевую смесь, способствует газоудержанию и созданию мелкопористой структуры, что позволяет снизить объемную массу и теплопроводность бетона и одновременно снижает напряжения, возникающие в материале при термообработке и в результате воздействия высоких температур в процессе службы, что позволяет изготавливать изделия сложной конфигурации и большого объема. Введение в сырьевую смесь сочетания хромоглиноземистого шлака и вспученного перлитового песка позволяет интенсифицировать начальный период сушки отформованных изделий, что также способствует сокращению общего срока термообработки. Введение в сырьевую смесь менее 2% бокситового шлама не позволяет снизить жесткость смеси, а более 5 приводит к изменению химических свойств и огневых характеристик связующего, что не позволяет его использовать для изготовления теплоизоляционных изделий, Введение в сырьевую смесь менее; 30 тонкомолотого хромоглиноземис- того шлака не позволяет изготавливать изделия с необходимыми физико-механическими показателями, а при увеличении содержания более 50% смесь вследствие частичной полимеризации в процессе приготовления переходит в рыхло-сыпучее состояние, что делает ее непригодной. Введение в сырьевую смесь менее 5 или более 10 перлита не позволяет в первом случае удержать пузырьки воздуха, снизить объемную массу и ускорить сроки сушки В:начальный период термообработки, а во втором случае вызывает резкое увеличение расхода связующего, отрицательно сказывающееся на экономических показателях производства. Используют бокситовый шлам фр. 0,315 мм,керамзит фр. мм; вспученный перлитовый песок фр.5 мм; хромоглиноземистый шлак с удельной поверхностью 3000-4000 . П э и м е р 1 . 15% алюмохромфосфатного связующего тщательно смешивают с 5% вспученного перлитового: песка и 2% бокситового шлама. Приготовленную смесь .смешивают с 50 тонкомолотого хромоглиноземистого шлака, добавляют 2В% керамзитового гравия и вновь пермешивают до полной однородности. Готовую смесь формуют и термообрабатывают в течение 12 ч при ZOO

П р и м е р 2. 20 алюмохромфосфатного связующего тщательно смешивают с 10 вспученного перлитового песка и с 5% бокситового шлама. Приготовленную смесь смешивают с 30 тонкомолотого хромоглиноземистого шпака, добавляют 35% керамзитового гравия и вновь перемешивают до полной однородности. Готовую смесь формуют и термообрабатывают аналогиино примеру 1.

П р и м е р 3. 30 алюмохромфосфатного связующего тщательно смешивают с бокситового шлама и 7,5 вспученного перлитового песка. Приготовленную смесь смешивают с kG% тонкомолотого хромоглиноземистого шлака, добавляют 29 керамзитового гравия и вновь перемешивают до полной однородности. Готовую смесь формуют и термообрабатывают аналогично примеру 1.

П р и м е р U. 17 алюмохромфосфатного связующего тщательно смешивают с 7 вспученного перлитового песка и k% бокситового шлама. Приготовленную сМесь смешивают с kO% тонкомолотого хррмоглино;земистого шлака добавляют 32 керамзитового гравия и вновь перемешивают до полной однородности. Готовую смесь формуют и термообрабатывают аналогично примеру 1 .

В таблице приведены свойства предлагаемой и известной сырьевой смеси .

Использование предлагаемых составов сырьевой смеси дает возможность по простой технологии изготавливать теплоизоляционные изделия с пониженной объемной массой и теплопроводностью и малым сроком термообработки на 20-25 снизить массу футеровки вагонеток для обжига кирпича и керамических изделий и теплоизоляции стекловаренных печей, на 15-20 сократить трудозатраты, на 25-30 снизить расход топлива и на 10-15 снизить себестоимость теплоизоляционного материала.

Кроме того, введение в состав сырьевой смеси бокситового шлама и хромоглиноземистого шлака позволяет утилизировать промышленные отходы.

Жесткость бетонной смеси, с 70

Объмная масса,

Прочность на сжатие, Мпа8,1 8,8 8,6 8,4

Продолжительность

термообработки, ч 12 12 12 12

Необходимое давление пригруза при виброуплоТнении, КПа

60 60

150

Более 360 1000 1000

1200 1200

6,7 15

Более , 2Ц ч 38-40 (в зависимости от габаритов/

8 Прессо15вание Теплопроводность, 0,38 0,2 О,A3 Вт/мК Остаточная прочность после нагрева до 1000 С, 90 90 Предельная температура службы,: С 1350 1300 1350 Формула изобретения Сырьевая смесь для изготовления легкого жаростойкого бетона, включа 1дая фосфатное связующее, перлит, ме кий заполнитель и керамзитовый гравий, отличающаяся тем, что, с целью повышения термостойкос ти и снижения длительности термообработки , она содержит алюмохромфосфатное связующее, а в качестве мелк го заполнителя - бокситовый шлам и дополнительно молотый хромоглиноземистый шлак при следующем соотношении компонентов, весД:

Продолжение таблицы 0, 0,51 0,68 1350 1200 1-000 ромфосфат ное связующее Перлит Бокситовый шлам Молотый хромогли ноЗемистый шлак 30-50 Керамзитовый гравийОстальное Источники информации, нятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 08930, кл. С ОА В 29/02, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР 73629, кл. С Qk В 29/02, 1977.