початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2290380

КОМПОЗИЦІЯ НА ОСНОВІ магнезиального в'язальника

Ім'я винахідника: Крамар Людмила Яківна (RU); Нуждин Сергій Володимирович (RU); Трофимов Борис Якович
Ім'я патентовласника: Крамар Людмила Яківна (RU); Нуждин Сергій Володимирович (RU); Трофимов Борис Якович
Адреса для листування: 454016, Челябінськ, вул. Чайковського, 185, кв.503, Л.Я. Крамар
Дата початку дії патенту: 2005.07.27

Винахід відноситься до промисловості будівельних матеріалів і може бути використане для отримання литих сумішей для виготовлення оздоблювальних плит і панелей, підвіконних плит, сходових ступенів і для пристрою монолітних конструкцій і підлог, а й при виробництві сухих сумішей, призначених для проведення внутрішньої і зовнішньої обробки будівель і споруд. Технічний результат - підвищення стійкості до розтріскування виробів на магнезіальному в'язкому при забезпеченні одночасно водостійкості і необхідної міцності. Композиція на основі магнезиального в'яжучого містить, в мас.%: Каустичний магнезит 10-30, активну мінеральну добавку 0,7-1,4, тонкодисперсний гідросилікат магнію 0,35-0,95, водний розчин хлористого магнію щільністю 1,2-1 , 25 г / см ³ - 30-35, NaCl 0,3-0,6, MeCl, де Me - K ⁺ або Li ^+, або 4 0,3-0,6, заповнювач - інше.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до промисловості будівельних матеріалів і може бути використане для отримання литих сумішей, виготовлення оздоблювальних плит і панелей, підвіконних плит, сходових ступенів і пристрої монолітних конструкцій і підлог, а й при виробництві сухих сумішей, призначених для проведення внутрішньої і зовнішньої обробки будівель і споруд .

Відомо, що отримання високоміцних і морозостійких матеріалів і виробів на основі магнезиального в'яжучого і розчину хлориду магнію (рідше сульфату магнію або сульфату заліза) спільно з органічними і мінеральними наповнювачами неможливо без застосування модифікуючих добавок, при цьому перевага віддається активним і іншим мінеральним добавкам, таким як мікрокремнезем, шлаки металургійних виробництв і тонкоподрібнені гірські породи (Килессо С.І. Декоративний бетон в архітектурі. - М .: Стройиздат, 1941, с.66; Шульце В., Тішер В. та ін. Розчини та бетони на нецементних в'яжучих. - М .: Стройиздат, 1990, с.223-228).

Спеціального магнезиального в'яжучого, строго регламентується складу і якості, в нашій країні для будівельних цілей в даний час не проводиться. Що випускається Каустичний магнезит марки ПМК-75 є побічним продуктом виробництва періклазовий вогнетривів на комбінаті «Магнезит» г.Сатка. Досвід застосування цього в'яжучого показує, що вироби на його основі досить часто виявляють схильність до розтріскування. Ця обставина, перш за все, пов'язано з присутністю в в'язкому змінного кількості пережога оксиду магнію - периклаза. В результаті гідратації цього в'яжучого в затверділому магнезіальному камені залишаються не прореагували зерна периклаза, які пізніше в сформованому камені приєднують воду з утворенням гідроксиду магнію, що призводить до значного збільшення обсягу цих зерен, появи внутрішніх напружень і утворення тріщин через три місяці, півроку, а іноді й через рік.

Для формування структури магнезиального каменя, не схильної до розтріскування, необхідно прискорити гидратацию периклаза в ранні терміни твердіння в'яжучого, що можливо при застосуванні теплової обробки або введенні добавок активаторів.

Відома сировинна формувальнасуміш на основі магнезиального в'яжучого (RU 2114087, С 04 В 35/05, 9/00, 27.06.1998), що має наступний склад, мас.%: Каустичний магнезит 25,2 ... 27,0; мелений основний доменний гранульований шлак 30,1 ... 31,75; мелені залізовмісні відходи доменного виробництва (колошниковий пил або шлам газоочистки) 4,20 ... 9,34; розчин бішофіту щільністю 1,3 г / см ³ 32,77 ... 37,6; муллито-кремнеземиста вата 0,94 ... 1,1.

Безсумнівно, перевагою цієї суміші є її високі характеристики при стисненні і вигині, адгезія до сталі та інших матеріалів, а й безусадочность при твердінні.

Однак у винаході не обговорюються дані по водостійкості і схильності до розтріскування одержуваного після твердіння матеріалу.

Відома сировинна суміш (RU 2130437 С1, 20.05.1999), що містить, мас.%: Каустичний магнезит 15 ... 21,5; мелений основний доменний гранульований шлак 24,0 ... 28,5; мелені колошниковий пил або шлам газоочистки доменних печей 9 ... 30; розчин бішофіту щільністю 1,3 г / см ³ 9,30 ... 11,16; алюмосилікатна добавку 1 ... 5 і воду.

Ця суміш досить водостійка, має високі характеристики рухливості, життєздатності та міцності при стисненні.

Однак суміш має тривалі терміни початку схоплювання - від 21 до 28 годин при 20 ° С. Це збільшує терміни введення в експлуатацію виробів, вимагає додаткового догляду за сумішшю. Крім того, немає ніяких відомостей про схильність до розтріскування отриманого з цієї суміші матеріалу.

Відома сировинна формувальнасуміш на основі магнезиального в'яжучого (RU 2062763, С 04 В 28/30, 9/00, 15.07.1993), що має наступний склад, мас.ч .: Каустичний магнезит 1 ... 1,5; деревні Обпиляєте 2,8 ... 3,3; хлормагніевий розсіл карналлітовая виробництва щільністю 1,2-1,25 г / см ³ 1,4 ... 1,9; каолін 0,04 ... 0,08; Поліорганосилоксани 0,01 ... 0,03; ультрамарин синій 0,03 ... 0,07.

Безсумнівно, перевагою цієї суміші є її високі характеристики при стисненні, водостійкість, адгезія до сталі та інших матеріалів, а й безусадочность при твердінні.

Однак і в цьому винаході і не обговорюються дані по схильності до розтріскування одержуваного після твердіння матеріалу, а безусадочность ще не гарантує відсутність тріщин в матеріалі при експлуатації.

Відома композиції на основі магнезиального в'яжучого (RU 2238251 С2, С 04 В 28/30, 29.07.2002), що містить, мас.%: Каустичний магнезит 15 ... 30, мелений основний доменний гранульований шлак 1,0 ... 3, 5, гідросилікат магнію 1,3 ... 3,5, розчин хлористого магнію щільністю 1,18-1,26 г ^/ см3 10 ... 25 і заповнювач.

Ця композиція відрізняється підвищеною водостійкістю, має високі показники по морозостійкості і міцності при стисненні.

Однак вироби на основі цієї композиції можуть бути схильні до розтріскування при присутності в в'язкому значної кількості периклаза.

Найбільш близькою по технічній сутності до заявляється винаходу є композиція за патентом RU 2246464 С2, С 04 В 28/30, 20.06.2003, яка містить, мас.%: Каустичний магнезит 20 ... 30; високоактивний аморфний діоксид кремнію 1,5 ... 4,5; гідросилікат магнію 1,0 ... 3,5; розчин хлористого магнію густиною 1,2 ... 1,25 г ^/ см3 15 ... 25 і заповнювач.

Ця композиція відрізняється підвищеною водостійкістю, має високі показники по морозостійкості і міцності при стисненні.

Однак вироби на основі цієї композиції можуть бути схильні до розтріскування внаслідок пізнішої гідратації непрореагировавшего периклаза, що входить в Каустичний магнезит.

Схильність до розтріскування матеріалів на основі магнезиального в'яжучого поряд з водостійкістю і морозостійкістю є основною характеристикою, що визначає довговічність і область застосування матеріалів.

Винахід вирішує задачу усунення схильності до розтріскування виробів на магнезіальному в'язкому при забезпеченні водостійкості і необхідної міцності шляхом спрямованого формування структури введенням комплексу модифікуючих добавок.

Це досягається тим, що композиція на основі магнезиального в'яжучого містить Каустичний магнезит, активну мінеральну добавку, гідросилікат магнію, затворітель - водний розчин хлористого магнію (бішофіту) щільністю 1,20 ... 1,25 г / см ³ і заповнювач, при цьому затворітель містить модифікує комплекс хлоридів лужних металів сумарним вмістом 8 ... 12% від маси хлористого магнію, при наступному співвідношенні компонентів, мас.%:

Зміст каустичної магнезиту 10 ... 30 мас.%, Активної мінеральної добавки (в якості якої може бути застосований мікрокремнезем або мелений основний доменний шлак) 0,7 ... 1,4 мас.%, Гідросилікату магнію - модифікує добавки 0,35 ... 0,95 і заповнювач в зазначених межах необхідно і достатньо для отримання водостійкою, морозостійкої структури з необхідною міцністю.

Зміст модифікованого розчину хлористого магнію щільністю 1,20 ... 1,25 г / см ³ в кількості 30 ... 35 мас.% Необхідно і достатньо для створення удобоукладиваемой суміші і отримання в подальшому міцної і водостійкою системи. Менша кількість його в композиції призведе до небажаного зменшення рухливості суміші, а більше - зайве збільшить вартість і рухливість, що призведе до зниження міцності і збільшення пористості матеріалу за рахунок процесів розшарування і воздухововлеченія. До того ж це призведе до значних усадкам матеріалу і висолообразованію.

Зміст в затворітеле комплексу з двох добавок хлоридів в зазначених кількостях (0,3 ... 0,6) необхідно і достатньо для створення структури магнезиального каменя, не схильної до розтріскування при експлуатації. Менша кількість їх в композиції є недостатнім і не дає бажаного ефекту, а більше - призведе до зниження міцності, збільшення усадочних явищ, гігроскопічність і висолообразованію.

Хлоридні добавки виконують з одного боку роль активаторів гідратації периклаза, що міститься в каустичному магнезит, а з іншого - формують структуру магнезиального каменю, відрізняється слабкою закристаллизованности, що дозволяє релаксувати внутрішня напруга в матеріалі, що виникають внаслідок триваючої гідратації.

Для цих цілей до складу затворітеля магнезиального в'яжучого нами пропонується вводити комплекси з двох хлоридних добавок з активними катіонами Na ^+, K ^+, Li ^+, NH ₄^+.

Комплекс добавок представляє поєднання NaCl + KCl, NaCl + LiCl, NaCl + NH ₄ Cl. Дія кожної з добавки на периклаз і формується структуру магнезиального каменю неоднозначно. Добавка NaCl активує периклаз в початкові терміни твердіння (до 1 доби), а решта - трохи пізніше (1 ... 3 добу) в період активного формування структури. Все це сприяє регулюванню набору міцності, зниження деформацій і зниження дефектності структури.

Композицію для виготовлення виробів будівельного призначення готують наступним чином.

Каустичний магнезит, розмелений до питомої поверхні 3000-4000 ^см2 / г, мікрокремнезем (доменний гранульований шлак) і тонкодисперсний гідросилікат магнію з питомою поверхнею не нижче 3000 см ² / г, змішують всуху, далі додають наповнювачі: дрібний - кварцовий пісок або відсів дроблення доломіту і великий - доломітовий або гранітний щебінь, і знову перемішують. Потім отриману суху масу ретельно перемішують протягом 1 ... 3 хвилин з модифікованим затворітелем щільністю 1,20 ... 1,25 г / см ^3, в який попередньо вводяться добавки хлоридів необхідної кількості. Отриману композицію заливають у форми і витримують протягом необхідного часу, але не менше 4-5 годин.

Результати дослідження вивчаються характеристик зразків-з розмірами 4 × 4 × 16 см, виготовлених з композицій з різною кількістю добавок на середньої щільності затворітеля, рівній 1,23 г / см ^3, представлені в таблиці 1.

З таблиці видно, що використання комплексу представлених добавок дозволяє отримувати вироби, не схильні до розтріскування, водостійкі з достатньою міцністю, при цьому витрата в'яжучого і кристалічного хлориду магнію, зменшується на кількість добавок, що вводяться.

Відомо застосування в якості затворітеля карналлита (KCl-MgCl ₂ · Н ₂ O), що містить в своєму складі крім хлориду магнію хлориди калію і натрію в кількості 19,3% і 24,4% (ГОСТ 16109) від маси хлориду магнію відповідно. Представлений в заявці модифікований затворітель відрізняється від карналлита обмеженим сумарним вмістом хлоридних добавок натрію і калію (в межах 8 ... 12% від маси хлориду магнію). Підвищені та знижені дозування хлоридів не приносять бажаного ефекту. До того ж в заявляється винахід можливе застосування NaCl в комплексі не тільки з KCl, а й в комплексі з LiCl або NH ₄ Cl. Тому для виключення розтріскування виробів при експлуатації при збереженні міцності і водостійкості необхідно використовувати бішофіт (хлористий магній), модифікований зазначеними добавками.

Вплив витрати хлоридних добавок на властивості одержуваного магнезиального каменю представлено в таблиці 2. В якості в'яжучого прийнята зазначена в патенті композиція, яка відрізняється підвищеними водостійкістю і міцністю. Витрата затворітеля прийнятий постійним.

З представлених в таблиці даних випливає, що використання однієї з добавок, як і комплексу з двох добавок в кількості меншому або більшому запропонованого в заявці не ефективно для отримання не схильний до розтріскування структури з підвищеною водостійкістю і міцністю. Підвищена кількість хлоридних добавок хоча і дозволяє отримувати структуру, що не схильну до розтріскування, але значно знижує його міцність і водостійкість, збільшуючи при цьому гігроскопічність і висолоутворень.

Наведені модифікації в'яжучого забезпечують не тільки додаткове ущільнення структури магнезиального каменю водостійкими кристалічними фазами кращого складу, призводячи до зростання міцності, водостійкості і морозостійкості одержуваних матеріалів і виробів, але і створюють структуру, що не схильну до розтріскування.

Підвищення міцності пропонованого матеріалу дозволяє, при використанні органічного заповнювача отримувати ефективні теплоізоляційні бетони, а при використанні спеціальних наповнювачів з високими характеристиками по твердості - абразиви.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

Композиція на основі магнезиального в'яжучого, що включає Каустичний магнезит, активну мінеральну добавку, тонкодисперсний гідросилікат магнію, затворітель - водний розчин хлористого магнію щільністю 1,20 ... 1,25 г / см ³ і заповнювач, що відрізняється тим, що затворітель модифікований добавками хлоридів лужних металів сумарним вмістом 8 ... 12% від маси хлористого магнію, при наступному співвідношенні компонентів, мас.%:

Версія для друку
Дата публікації 06.04.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів