сырьевая смесь для изготовления жаростойкого бетона

Формула изобретения

Сырьевая смесь для изготовления жаростойкого бетона, содержащая алюмохромфосфатное связующее, электроплавленый корунд, технический глинозем, доменный шлак, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит отход известнякового камнепиления и смесь наноразмерных частиц оксидов кремния и натрия - SiO₂ и Na₂ O при следующем соотношении компонентов, мас.%:

алюмохромфосфатное связующее	15-18
электроплавленый корунд	18-26
технический глинозем	37-41
доменный шлак	9-15,5
отход известнякового камнепиления	4-10
указанная смесь наноразмерных частиц	1,5-2,5

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к составам сырьевых смесей для изготовления жаростойких бетонов.

Известны сырьевые смеси, используемые в производстве огнеупорного и жаростойкого бетонов, включающие заполнитель и силикат натриевое композиционное вяжущее [1, 2].

Недостатком [1] является то, что используется дефицитный фосфозит и дорогой циркон, а также низкая прочность бетона при сжатии. Недостатком [2] является то, что в композиционном вяжущем частицы силиката натрия имеют размеры более 100 микрон, что способствует увеличению плавнеобразующего составляющего и тем самым снижению прочности изделий. Наиболее близким аналогом является сырьевая смесь для изготовления жаростойкого бетона, содержащая, мас.%: алюмохромфосфатное связующее 10,0-20,0, электроплавленый корунд 10,-30,0, технический глинозем 40,0-50,0, доменный шлак 10,0-15,0, известь 5,0-10,0. Прочность бетона при сжатии составляет 350-400 кг/см² [3]. Недостатком является низкая прочность.

Цель изобретения состоит в повышении прочности жаростойкого бетона.

Поставленная цель достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления жаростойкого бетона, содержащая алюмохромфосфатное связующее, электроплавленый корунд, технический глинозем, доменный шлак, дополнительно содержит отход известнякового камнепиления и смесь наноразмерных частиц оксидов кремния и натрия - SiO₂ и Na₂O - при следующем соотношении компонентов, мас.%:

алюмохромфосфатное связующее	15-18
электроплавленый корунд	18-26
технический глинозем	37-41
доменный шлак	9-15,5
отход известнякового камнепиления	4-10
указанная смесь наноразмерных частиц	1,5-2,5

Прочность бетона при сжатии составляет 450-570 кг/см².

Исходные компоненты, входящие в состав сырьевой смеси для изготовления жаростойкого бетона с повышенной прочностью, включают: алюмохромфосфатное связующее; электроплавленый корунд фракции 50-60 мкм; технический глинозем фракции 4-15 мкм; доменный шлак, молотый до удельной поверхности 200-3000 см²/г; отход известнякового камнепиления фракции, не превышающей 5 мм; наноразмерные частицы SiO₂ и Na₂O с размером 10-12 нм.

Использование заявленной совокупности существенных признаков позволяет получить технический результат- увеличение прочности.

Наноразмерные частицы указанных оксидов могут быть получены, например, следующим образом. Тонкомолотый силикат натрия с удельной поверхностью 2500-3000 см²г (для данного примера 3000 см² /г) гидратируют и загружают в кюветы, расположенные в кварцевой трубке, которая в свою очередь расположена внутри трубчатой печи. С одной стороны в кварцевую трубку подают острый водяной пар, а другая сторона подсоединяется к охладителю конденсата, кондесатосборнику и барбатеру с водой. При повышении температуры в печи до 200-600°С (для данного примера 500°С) происходит дегидратационное диспергирование и наночастицы с размером 10-12 нм уносятся паром в конденсатосборник и в барбатер. Хроматографическим анализом определяют в барбатере и конденсатосборнике количественное содержание наночастиц и по достижении достаточного количества их содержания для вышеуказанного состава смеси их применяют для приготовления бетона. Соотношение в смеси каждого из оксидов определяется силикатным модулем исходного силиката натрия, выбираемого из стандартных выпускаемых промышленностью силикатов натрия.

Причем значения массовых процентов наночастиц устанавливают путем количественного хроматографического анализа

Образцы готовят перемешиванием компонентов, формованием из них изделий и последующей их термообработкой при 250-300°С. В таблице приведены составы сырьевой смеси и прочность жаростойкого бетона из нее.

Литература

1. Афанасьев А.А. Бетонные работы. М.: Высш. Школа, 1991, с.9-10.

2. Горлов Ю.П., Меркин А.П., Зейфман М.И., Тотурбиев Б.Д. Жаростойкие бетоны на основе композиций из природных и техногенных стекол. М.: Стройиздат, 1966. - 144 с., с.3.

3. Патент РФ № 2316519, 21.07.2006

Таблица
Состав, мас.%
Компоненты	1	2	3
Алюмохромофосфатное связующее	15	18	16
Электроплавленный корунд	25	26	18
Технический глинозем	37	41	39
Доменный шлак	11,5	9	15,5
Отходы известнякового камнепиления	9	4	10
Смесь наноразмерных частиц (10 нм) SiO2 и Na2 O	2,5	2,0	1,5
Прочность бетона при сжатии, кг/см2	450	570	510