вяжущее
Классы МПК: | C04B12/04 цементы, содержащие силикаты щелочных металлов или аммония C04B7/38 приготовление или обработка отдельных видов сырья или шихты |
Автор(ы): | Русина Вера Владимировна (RU), Львова Светлана Анатольевна (RU), Корда Елена Витальевна (RU), Корина Мария Валерьевна (RU), Петрова Александра Викторовна (RU), Шипунова Ольга Юрьевна (RU) |
Патентообладатель(и): | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2011-02-28 публикация патента:
20.08.2012 |
Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к составам минеральных вяжущих на жидком стекле, и может быть использовано при изготовлении строительных изделий и конструкций. Технический результат - повышение кислотостойкости. Вяжущее, включающее алюмосиликатный компонент, содержащий отвальную золошлаковую смесь ОЗШС, полученную от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-6 г.Братска Иркутской области, и золу-унос, полученную от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г.Братска Иркутской области, а также - щелочной компонент - жидкое стекло, изготовленное из многотоннажного отхода производства ферросилиция Братского ферросплавного завода - микрокремнезема, содержащего примеси в виде карборунда и графита, с силикатным модулем n=1 и плотностью =1,37-1,40 г/см3, где алюмосиликатный компонент состоит на 40 мас.% из молотой до остатка на сите № 008 - 0,2% отвальной ОЗШС и на 60 мас.% из указанной золы-унос II поля; а в указанном жидком стекле содержится, мас.%: карборунд 4-6, графит 5,5-7,0 при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанное жидкое стекло 39,1-40,6, указанный алюмосиликатный компонент - остальное. 3 табл.
Формула изобретения
Вяжущее, включающее алюмосиликатный компонент, содержащий отвальную золошлаковую смесь - ОЗШС, полученную от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-6 г.Братска Иркутской области, и золу-унос, полученную от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г.Братска Иркутской области, а также щелочной компонент - жидкое стекло, изготовленное из многотоннажного отхода производства ферросилиция Братского ферросплавного завода - микрокремнезема, содержащего примеси в виде карборунда и графита, с силикатным модулем n=1 и плотностью =1,37-1,40 г/см3, отличающееся тем, что алюмосиликатный компонент состоит на 40 мас.% из молотой до остатка на сите № 008 - 0,2% отвальной ОЗШС и на 60 мас.% из указанной золы-унос II поля; а в указанном жидком стекле содержится, мас.%: карборунд 4-6, графит 5,5-7,0 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Указанное жидкое стекло | 39,1-40,6 |
Указанный алюмосиликатный компонент | Остальное |
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к составам минеральных вяжущих на жидком стекле, и может быть использовано при изготовлении строительных изделий и конструкций.
Известно вяжущее, стойкое в большинстве минеральных и органических кислот и состоящее из жидкого стекла и тонкомолотой смеси кварцевого песка с кремнефтористым натрием [Волженский А.В. Минеральные вяжущие вещества. Учебн. для вузов. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1986, 464 с. ил.].
Недостатком описываемого вяжущего является его недостаточная водостойкость.
Наиболее близким аналогом к описываемому изобретению является вяжущее, включающее молотую отвальную золошлаковую смесь и углеродсодержащее жидкое стекло из микрокремнезема [Патент RU № 2138455 С1, С04В 7/26, 12/04, 27.09.1999, 10 с.].
Недостатком описываемого вяжущего являются относительно невысокие показатели кислотостойкости.
Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение качества вяжущего.
Технический результат - повышение кислотостойкости вяжущего.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что вяжущее включает алюмосиликатный компонент, содержащий отвальную золошлаковую смесь - ОЗШС, полученную от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-6 г. Братска Иркутской области, и золу-унос, полученную от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г.Братска Иркутской области, а также щелочной компонент - жидкое стекло, изготовленное из многотоннажного отхода производства ферросилиция Братского ферросплавного завода - микрокремнезема, содержащего примеси в виде карборунда и графита, с силикатным модулем n=1 и плотностью =1,37-1,40 г/см3; алюмосиликатный компонент состоит на 40 мас.% из молотой до остатка на сите № 008 - 0,2% указанной ОЗШС и на 60 мас.% из указанной золы-унос II поля, а в указанном жидком стекле содержится, мас.%: карборунд 4-6, графит 5,5-7,0 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Указанное жидкое стекло | 39,1-40,6 |
Указанный алюмосиликатный компонент | остальное |
Образцы для испытания готовили следующим образом.
В качестве алюмосиликатного компонента вяжущего использовалась сырьевая смесь, состоящая на 40 мас.% из ОЗШС, химический состав которой приведен в таблице 1, и на 60 мас.% - из золы-унос II поля, химический состав которой приведен в таблице 2.
Заполнителем служил кварцевый песок, количество которого принималось по соотношению «Алюмосиликатный компонент вяжущего: Песок»=1:3.
В лабораторной шаровой мельнице производился помол ОЗШС до остатка на сите № 008 - 0,2%. Молотая ОЗШС перемешивалась с золой-унос и кварцевым песком, после чего к полученной смеси добавлялось жидкое стекло из микрокремнезема, содержащего 4 мас.% карборунда и 6,5 мас.% графита, с силикатным модулем n=1 и плотностью =1,38 г/см3. Полученная масса тщательно перемешивалась до однородного состояния в бетоносмесителе принудительного действия. Из приготовленной смеси на лабораторной виброплощадке формовались образцы-балочки размером 4×4×16 см. Твердели образцы в камере ТВО при температуре 80-90°С по режиму 2+3+4+3 час. Аналогично подготовлены образцы еще трех составов, с той лишь разницей, что изменялись содержание примесей микрокремнезема и плотность жидкого стекла. Так, для состава № 2 использовано жидкое стекло с плотностью =1,37 г/см3, а содержание карборунда и графита составляло 4,5 и 5,5 мас.%; для состава № 3 плотность жидкого стекла =1,39 г/см3, а содержание карборунда и графита составляло 5,5 и 7,0 мас.%; для состава № 4: =1,40 г/см3, а содержание карборунда и графита 6,0 и 6,0 мас.% соответственно.
Предлагаемые составы вяжущего и результаты испытаний на кислотостойкость приведены в таблице 3.
Таблица 1 | |||||||
Химический состав ОЗШС | |||||||
Содержание оксидов, мас.% | ППП | ||||||
SiO 2 | Аl2 О3 | Fе 2O3 | CaO | MgO | R2O | SO 3 | |
47,96 | 11,77 | 6,72 | 26,42 | 2,92 | 0,57 | 0,44 | 3,2 |
Таблица 2 | ||||||||
Химический состав золы-унос | ||||||||
Содержание оксидов, мас.% | ППП | |||||||
SiO 2 | Аl2 O3 | Fе 2O3 | CaO | MgO | K2O | Na 2O | SO 3 | |
44,6 | 8,5 | 7,5 | 28,1 | 5,6 | 0,9 | 0,7 | 1,3 | 2,8 |
Таблица 3 | |||||||
Результаты испытаний | |||||||
№ п/п | Состав, мас.% | Плотность жидкого стекла, г/см3 | Содержание карборунда и графита (SiC+C), мас.% | Кислотостойкость по коэффициенту стойкости (Кс) | |||
Жидкое стекло | ОЗШС | Зола-унос II поля | по прототипу | по предлагаемому варианту | |||
1 | 39,1 | 24,36 | 36,54 | 1,38 | 4+6,5 | 1,11 | 1,15 |
2 | 40,2 | 23,92 | 35,88 | 1,37 | 4,5+5,5 | 1,21 | 1,28 |
3 | 40,0 | 24,0 | 36,0 | 1,39 | 5,5+7,0 | 1,17 | 1,21 |
4 | 40,6 | 23,76 | 35,64 | 1,40 | 6,0+6,0 | 1,06 | 1,13 |
Анализ полученных данных показывает, что кислотостойкость образцов на основе предлагаемого вяжущего выше по сравнению с кислотостойкостью известного вяжущего. Кроме того, предлагаемое вяжущее способствует решению экологических проблем, так как позволяет утилизировать не два (как в прототипе: золошлаковую смесь и микрокремнезем), а сразу три вида отхода: золошлаковую смесь, микрокремнезем и дополнительно - золу-унос II поля.
Класс C04B12/04 цементы, содержащие силикаты щелочных металлов или аммония
шлаковый плавень - патент 2478590 (10.04.2013) | |
вяжущее - патент 2471734 (10.01.2013) | |
вяжущее - патент 2470881 (27.12.2012) | |
вяжущее - патент 2458876 (20.08.2012) | |
вяжущее - патент 2458875 (20.08.2012) | |
способ получения полуфабриката для изготовления строительного материала - патент 2452704 (10.06.2012) | |
способ получения вяжущего - патент 2440319 (20.01.2012) | |
вяжущее - патент 2439012 (10.01.2012) | |
способ получения твердого неорганического материала - патент 2422392 (27.06.2011) | |
ультрадисперсный вяжущий материал - патент 2411201 (10.02.2011) |
Класс C04B7/38 приготовление или обработка отдельных видов сырья или шихты