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 RU2085542

Спосіб приготування ВОДНІЙ суспензії МІКРОКРЕМНЕЗЁМА

Ім'я винахідника: Капріелов С.С .; Батраков В.Г .; Шейнфельд А.В.
Ім'я патентовласника: Центр модифікованих бетонів
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1994.08.04

Використання: в способах приготування концентрованих і стабільних суспензій з мікрокремнезема, використовуваного в якості активної мінеральної добавки для бетонів.

Суть винаходу: підвищення плинності і агрегативной стійкості суспензії в часі і активності її в бетоні. Для цього в способі приготування водної суспензії в якості стабілізуючого компонента використовують двухкомпонентное речовина на основі нітрілотріметіленфосфоновой кислоти і продукту конденсації - Нафталінсульфокіслоти з формальдегідом при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: Мікрокремнезем 40-70, нітрілотріметіленфосфоновая кислота 0,02-0,14, продукт конденсації a - нафталінсульфокіслоти з формальдегідом 0,02-0,14, вода інше.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до способів приготування текучих, концентрованих і стабільних суспензій з мікрокремнезема, використовуваного в якості активної мінеральної добавки для бетонів.

Відомий спосіб отримання концентрованих суспензій з мікрокремнезема (ТУ 67-602-9-88 "Пульпа Сулькрем"), що включає введення в водну суспензію з мікрокремнезема 20-30% концентрації, сульфату натрію (від 23 до 25% маси МК) і нітриту натрію ( 5% маси Na ₂ SO ₄₎ [1]

Недоліком пульпи Сулькрем є її нестабільність при тривалому зберіганні: для запобігання розшарування потрібно періодичне перемішування суспензії.

Найбільш близьким за технічною сутністю і досягається результату є спосіб приготування концентрованих стабільних суспензій з мікрокремнезема, що включає перемішування водної суспензії мікрокремнезема 70-75% концентрації із стабілізуючим компонентом соляної, сірчаної, або оцтової кислоти (0,35% 0,74% 0,37% маси МК відповідно) [2]

Недоліком цього способу є те, що використання в якості стабілізатора соляної, сірчаної або оцтової кислоти викликає порівняно короткочасний ефект агрегативной стійкості суспензії (до 15 діб), так як кислота постійно нейтралізується лужними компонентами мікрокремнезема. Тому при тривалому зберіганні або транспортуванні суспензії відбувається агрегування частинок мікрокремнезема і виникає необхідність періодично додавати нові кількості кислоти, що, в свою чергу, призводить до зниження активності суспензії з мікрокремнезема як добавки в бетон.

Технічне завдання полягає в підвищенні агрегативной стійкості і плинності суспензії в часі, а й її активності як мінеральної добавки для бетону.

Поставлена ​​задача вирішується таким чином, що в способі приготування водної суспензії, що включає змішування мікрокремнезема, води і стабілізуючого компонента, відповідно до винаходу в якості стабілізуючого компонента використовується суміш нітрілотріметіленфосфоновой кислоти і продукту конденсації -нафталінсульфокіслоти з формальдегідом при наступному співвідношенні компонентів, мас.

• мікрокремнезем 40-70
• Нітрілотріметіленфосфоновая кислота 0,02-0,14
• Продукт конденсації b -нафталінсульфокіслоти з формальдегідом - 0,02-0,14
• вода Решта

Запропонований спосіб відрізняється від прототипу тим, що при нових співвідношеннях компонентів як стабілізатор використовується суміш нітрілотріметіленфосфоновой кислоти і продукту конденсації b -нафталінсульфокіслоти з формальдегідом, яка за рахунок комплексної дії призводить до диспергації агрегатів частинок мікрокремнезема, більш повного зв'язування іонів металів на поверхні частинок в малорозчинні комплекси, утворення малопроникних адсорбційних шарів і модифікації подвійного електричного шару на поверхні частинок мікрокремнезема. Це призводить до сукупного стерическом і електростатичному ефекту стабілізації суспензії, завдяки чому збільшується Агрегативна стійкість і плинність у часі і, як наслідок, підвищується її активність як мінеральної добавки для бетону.

Отже, заявлений спосіб відповідає критеріям "новизна" і "винахідницький рівень".

Спосіб приготування водних суспензій здійснюється наступним чином: в змішувач подається розрахункова кількість компонентів, мас. вода 29,44-59,90; стабілізатор -нітрілотріметіленфосфоновая кислота 0,02-0,14 і продукт конденсації b -нафталінсульфокіслоти з формальдегідом 0,02-0,14; мікрокремнезем 40-70, які інтенсивно перемішуються до утворення однорідної суспензії 40-70% -ної концентрації.

приклад
Характеристики матеріалів, використаних для приготування суспензій, наводяться нижче.

Як мікрокремнезема (МК) використовували ультрадисперсних відхід виробництва феросиліцію Челябінського електрометалургійного комбінату марки МК-85 по ТУ 7-249533-01-90.

Як стабілізуючих компонентів використовували:

• сірчану кислоту (H ₂ SO _4), відповідну ГОСТ 4204-77;
• водний розчин нітрілотріметіленфосфоновой кислоти (НТФ) -N (CH ₂ PO ₃ H _2)3, відповідний ТУ 6-09-5283-86 (з повідомленнями N 1-4);
• продукт конденсації b -нафталінсульфокіслоти з формальдегідом - суперпластифікатор С-3 НВО "Оргсинтез" (один з представників продуктів даного класу), відповідний ТУ 6-36-0204229-625-90.

Для визначення в'язкості і агрегативной стійкості в часі були приготовлені водні суспензії з мікрокремнезема. В якості контрольного зразка прийнята суспензія, приготована за способом-прототипу [2]

Агрегатівную стійкість суспензій оцінювали методом седиментационного аналізу з використанням фотоседіментографа "Lumosed" фірми "RETSCT" (ФРН) зі зміни інтенсивності світлового потоку, що проходить крізь кювету зі зразком суспензії за певний період часу. Це дозволяло визначити концентрацію суспензій по висоті кювети, а й, завдяки математичним перетворенням за формулою Стокса, визначити діаметр і масове зміст агрегатів.

Для наочної ілюстрації дані про гранулометричних складах суспензій були перетворені відповідно до рівняння Розіна-Рамлер і приведені характеристичні розміри частинок.

В'язкість суспензій визначали на ротаційному віскозиметрі (Полімер РПЕ-1М) з зазором між коаксіальними циліндрами 2,1 мм при градієнті швидкості зсуву 1,05 с ^-1 і температурі 22 ± 1 ^{o C.}

pH суспензій визначали на pH-метрі, марки І-120М.

Результати досліджень суспензій наведені в табл.1

Для визначення активності суспензій з мікрокремнезема як добавок в бетон були досліджені бетони з добавкою по складам N 1 і 4 ( табл. 1 ). В якості контрольного прийнятий бетон з добавкою суперпластифікатора С-3 і суспензії, приготовленої за способом-прототипу [2] (склад N 1, табл.1 ). Бетони мали однаковий склад, а суспензії, що зберігалися протягом 90 діб, додавалися в кількості, при якому дозування мікрокремнезема (на суху речовину) дорівнювала 20% маси цементу, причому вода, що входить до складу суспензії, враховувалася як води замішування.

Активність суспензій оцінювалася по рухливості бетонних сумішей (ОК) і міцності бетону в 1, 3, 7, 14 і 28 діб нормального твердіння, яка визначалася на зразках кубах 10х10х10 см за стандартною методикою.

Використовували матеріали:

• портландцемент М400 Воскресенського заводу, відповідний ГОСТ 10178;
• суперпластифікатор С-3 НВО "Оргсинтез", відповідний ТУ 6-36-0204229-625-90;
• пісок кварцовий з _Мкр = 2,1;
• щебінь гранітний фракції 5-20 мм.

Склади бетонних сумішей і результати випробувань наведені в табл. 2 .

Як видно з результатів, значення pH суспензій складів N 2-6 знаходиться в межах від 6,9 до 8,4, що говорить про нейтральний характер середовища суспензій і їх неагресивності по відношенню до металів ( табл.1 ).

Суспензія 70% -ної концентрації, приготована за складом прототипу (N 1, табл.1 ), маючи стабільну агрегатівную стійкість і в'язкість до 15 діб при значенні pH 4,0-5,0, зі збільшенням термінів зберігання до 90 діб при підвищенні pH суспензії до 7,9 втрачає свою стабільність з одночасним підвищенням в'язкості системи.

Пропоновані суспензії з мікрокремнезема (склади N 3-5, табл.1 ) мають значно більшу плинність і агрегатівную стійкість, які практично не змінюються до 90 діб зберігання, тобто мають стабільну в часі консистенцію. Виготовлення суспензій більшої концентрації (склад N 6, табл.1 ), призводить до різкого збільшення в'язкості системи, незважаючи на значні дозування стабілізатора. Зниження доз стабілізатора (склад N 2, табл.1 ) призводить до розшарування твердої і рідкої фаз.

Як видно з результатів випробування бетонів ( табл. 2 ), використання суміші нітрілотріметіленфосфоновой кислоти і продукту конденсації b -нафталінсульфокіслти з формальдегідом в якості стабілізатора суспензії з мікрокремнезема призводить до деякого підвищення рухливості бетонних сумішей і значного збільшення (на 130-210%) міцності бетону в ранній термін твердіння, що говорить про підвищену пуццоланової активності цих суспензій у порівнянні з контрольною.

Таким чином, пропоновані суспензії з мікрокремнезема не агресивні до металів, мають підвищену плинність, тривалу до 90 діб агрегатівную стійкість і підвищену в порівнянні з прототипом пуцоланову активність.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

Спосіб приготування водної суспензії мікрокремнезема, що включає змішування мікрокремнезема, води і стабілізуючого компонента, що відрізняється тим, що в якості стабілізуючого компоента використовують суміш нітрілотріметіленфосфоновой кислоти і продукту конденсації бета- нафталінсульфокіслоти з формальдегідом при наступному співвідношенні компонентів, мас.

• мікрокремнезем 40-70
• Нітрілотріметіленфосфоновая кислота 0,02-0,14
• Продукт конденсації бета-нафталінсульфокіслоти з формальдегідом 0,02-0,14
• вода Остальноег

Версія для друку
Дата публікації 26.11.2006гг

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