вяжущее

Формула изобретения

Вяжущее, включающее кальций-, магний-, силикатсодержащую породу-диопсид, оксид магния, хлорид магния, отличающееся тем, что оно содержит диопсид с удельной поверхностью 5100-7000 см² /г при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Оксид магния	25,1-41,6
Хлорид магния	4,9-8,4
Указанный диопсид	Остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для получения магнезиального вяжущего и изделий на его основе.

Известен состав магнезиального вяжущего - цемент Сореля. Состав включает 100% оксида магния и хлорид магния. Недостатком данного вяжущего является низкий коэффициент водостойкости (от 0,1 до 0,3) и усадка до 5% [Ю.М.Бутт, М.М.Сычев, В.В.Тимашев. Химическая технология вяжущих материалов. - М.: Высшая школа, 1980].

Известен состав вяжущего, который включает тремолит (от 65 до 80%), оксид магния (от 15 до 26%), хлорид магния (от 2,5 до 5,0%), карбонат кальция (остальное количество). Основным недостатком данного вяжущего является высокое содержание тремолита, который относится к группе материалов повышенной опасности [А.С. №1807026, кл. С04В 9/00, 1992].

Известен состав вяжущего, который наиболее близок предлагаемому изобретению, включает диопсид (от 75 до 82,6%), оксид магния (от 17,4 до 25%), хлорид магния (от 2,5 до 5,0%), карбонат кальция (от 0,1 до 4,0). Основным недостатком данного вяжущего является низкая механическая прочность [А.С. №1756298, кл. С04В 9/00,1992].

Задачей предлагаемого изобретения является расширение видов сырьевых компонентов и повышение стабильности кристаллических фаз в композиции, что приводит к направленному фазообразованию продуктов гидратации с сохранением высоких значений механической прочности и коэффициента водостойкости.

Поставленная задача достигается тем, что вяжущее состоит из оксида магния, хлорида магния и кальций-магний-силикатсодержащей породы - диопсида, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

оксид магния	25,1-41,6
хлорид магния	4,9-8,4
диопсид тонкомолотый	остальное

Кальций-магний-силикатсодержащая порода с удельной поверхностью 5100-7000 см² /г является основой для получения магнезиального вяжущего и в сочетании с оксидом магния и хлоридом магния обеспечивает более высокую механическую прочность, практически отсутствие усадки и высокий коэффициент водостойкости. Высокая прочность магнезиальных вяжущих обеспечена наличием активного тонкомолотого силикатного компонента - диопсида, обладающего исходными высокими прочностными характеристиками и высоким химическим сродством по отношению к продуктам твердения магнезиального вяжущего и повышенным содержанием хорошо закристаллизованного триоксихлорида магния в затвердевшем магнезиальном камне.

Высокое химическое сродство обусловлено химическим взаимодействием пентаоксихлорида и триоксихлорида магния с активной кремнеземистой составляющей природного силиката - диопсида с образованием гетероцепных полимеров, подтверждением тому служит рост механической прочности и водостойкости магнезиальных вяжущих.

Пример

Для получения магнезиального вяжущего используют диопсидовые породы, которые предварительно измельчают до удельной поверхности 5100-7000 см²/г, готовят сырьевую смесь путем тщательного смешения полученного материала с оксидом магния в соотношениях, указанных в формуле изобретения, после чего затворяют раствором хлорида магния (р=1,2 г/см³) в количестве, необходимом для обеспечения удобоукладываемости смеси и формования изделий методом литья. Полученные образцы изделия помещают в воздушную и воздушно-влажную среды, через 28 суток твердения образцы испытывают на предел прочности при сжатии. Исследуемые составы магнезиальных вяжущих и свойства образцов представлены в табл.1. Приведенные в таблице результаты показывают, что механическая прочность образцов магнезиального вяжущего с диопсидом в 28-суточный срок твердения достигает порядка 91,5 МПа (для прототипа 60 МПа), а коэффициент водостойкости - 1,19 (для прототипа 1,01), усадка образцов составляет 0,07%. Таким образом, магнезиальное вяжущее предложенного состава приобретает свойства гидравлического вяжущего, так как не разрушается при длительной выдержке в воде. Достижение указанных свойств обеспечивается соблюдением указанного в формуле соотношения компонентов.

Вяжущее

Для получения вяжущего были приготовлены смеси с различным содержанием компонентов, данные по составу вяжущих и свойств, полученных на их основе материалов, представлены в таблице 1.

Таблица 1 Состав и свойства вяжущего
Пример	Вяжущее, мас.%			Удельная поверхность диопсида, см2/г	Влажность смеси, %	Предел прочности при сжатии, МПа		Коэффициент водостойкости
	Диопсид	Оксид магния	Хлорид магния			вода	воздух
1	60	35,0	5,0	7000	18	56,60	60,00	0,90
2	70	25,0	5,0	6500	18	68,50	91,52	1,10
3	75	22,5	2,5	6000	18	69,00	73,00	1,12
4	80	17,5	2,5	5500	18	68,00	71,10	1,15
5	90	8,0	2,0	5500	18	65,20	68,35	1,19
6	95	3,0	2,0	5100	18	58,10	60,00	1,19