ВЯЖУЩЕЕ

ВЯЖУЩЕЕ


RU (11) 2302396 (13) C1

(51) МПК
C04B 12/04 (2006.01)
C04B 7/28 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2007.07.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 2005133740/03 
(22) Дата подачи заявки: 2005.11.01 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.11.01 
(45) Опубликовано: 2007.07.10 
(56) Аналоги изобретения: RU 2237632 C2, 10.10.2004. RU 2237634 C2, 10.10.2004. RU 2237633 C2, 10.10.2004. RU 2237630 C2, 10.10.2004. RU 2237631 C2, 10.10.2004. SU 1016268 A, 07.05.1983. US 4306912 A, 22.12.1981. 
(72) Имя изобретателя: Русина Вера Владимировна (RU); Грызлова Евгения Олеговна (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" (RU) 
(98) Адрес для переписки: 665709, Иркутская обл., г. Братск, ул. Макаренко, 40, БрГУ, патентный отдел, С.В. Кварацхелия 

(54) ВЯЖУЩЕЕ

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано в строительстве для изготовления изделий и конструкций из жаростойких бетонов. Технический результат - повышение жаростойкости вяжущего. Вяжущее включает золу-унос второго поля, полученную от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г. Братска Иркутской области, и углеродсодержащее жидкое стекло, изготовленное из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода - микрокремнезема, содержащего 12-15 мас.% углеродистых примесей - графит С и карборунд SiC, с силикатным модулем n=1 и плотностью р=1,36-1,33 г/см 3 при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанное углеродсодержащее жидкое стекло 37,5-47,4, указанная зола-унос 52,6-62,5. 2 табл.



ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано в строительстве для изготовления изделий и конструкций из жаростойких бетонов.
Известны вяжущие, включающие молотый гранулированный шлак, соединение щелочного металла и корректирующие добавки [В.Д.Глуховский, П.В.Кривенко, Г.В.Румына, В.Л.Герасимчук «Производство бетонов и конструкций на основе шлакощелочных вяжущих». К., Будiвельник, 1988, с.14-18].
Недостатками данных вяжущих являются многокомпонентность состава, ограниченность распостранения по регионам гранулированных металлургических шлаков, необходимость их помола, сложность технологического процесса получения вяжущего, его высокая стоимость.
Наиболее близким к изобретению является вяжущее, включающее золу-унос первого поля и углеродсодержащее жидкое стекло из микрокремнезема [Патент №2237634, 2004].
Недостатком вяжущего являются относительно невысокие показатели жаростойкости.
Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение качества вяжущего.
Технический результат - повышение жаростойкости вяжущего.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в вяжущем, включающем алюмосиликатный компонент и щелочной компонент, в качестве алюмосиликатного компонента используют золу-унос второго поля, полученную от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г. Братска Иркутской области, а в качестве жидкого стекла используют углеродсодержащее жидкое стекло, изготовленное из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода - микрокремнезема, содержащего до 12-15 мас.% углеродистых примесей - графит С и карборунд SiC, с силикатным модулем n=1 и плотностью р=1,30-1,33 г/см 3 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Указанное углеродсодержащее 
жидкое стекло 37,5-47,4 
Указанная зола-унос второго поля 52,6-62,5 

Химический состав золы-унос второго поля представлен в табл.1.
Таблица 1 
Химический состав золы-унос, % 
SiO2 Al 2О3 СаО (общ) Fe2О 3+FeO MgO SO 3 R2O 
51,9 10,8 20,4 8,9 5,2 2,2 0,6 

Пример
Образцы для испытаний готовились следующим образом. Зола-унос второго поля перемешивалась с кварцевым песком в соотношений З:П=1:3, и все затворялось углеродсодержащим жидким стеклом из микрокремнезема, содержащего 15 мас.% C и SiC, с силикатным модулем n=1 и плотностью р=1,30-1,33 г/см3. Смесь перемешивалась в бетоносмесителе принудительного действия в течение 2-3 мин. Формование образцов-балочек размером 4×4×16 см производилось на лабораторной виброплощадке. Образцы твердели в камере ТВО при температуре 80-90°С по режиму 2+2+2+2 час. После пропаривания часть распалубленных образцов испытывалась на прочность, а часть высушивалась в сушильном шкафу при Т=105-110°С в течение 48 часов. После этого часть высушенных до постоянной массы образцов подвергалась испытанию на прочность, а часть помещалась в муфельную печь, где в течение 4 часов подвергалась воздействию Т=800°С, после чего образцы также испытывались на прочность.
Аналогично приготовлено и испытано вяжущее еще двух составов.
Результаты представлены в таблице 2.
Таблица 2 
Жаростойкость вяжущего 
Силикатный модуль жидкого стекла (n) Плотность жидкого стекла, г/см3 Жидкое стекло, мас.% Зола-унос, мас.% Прочность образцов, Мпа после Остаточная прочность, % 
ТВО ТВО+сушка ТВО+сушка+обжиг 


1 1,30 37,5 62,5 14,90 46,70 17,80 120,00 
1,31 41,5 58,5 28,20 41,90 35,20 125,00 
1,33 47,4 62,5 17,10 18,40 17,20 100,60 

Анализ полученных данных показывает, что жаростойкость образцов предлагаемого вяжущего весьма высока. Во всех случаях остаточная прочность составляет более 100%. Высокая жаростойкость предлагаемого вяжущего обусловлена, прежде всего, высоким содержанием (8-10 мас.%) в жидком стекле из микрокремнезема углеродистых примесей - SiC и С, обладающих высокой термостойкостью, прочностью и огнеупорностью. Мельчайшие кристаллические частицы SiC и С равномерно распределены в объеме вяжущего, снижают температурные деформации усадки, исполняя роль жаростойкого наполнителя.
Технологический процесс получения вяжущего не требует помольного оборудования, значительных затрат электроэнергии, времени и средств. Щелочной компонент вяжущего получен из промышленного отхода - микрокремнезема.
Таким образом, предлагаемое вяжущее позволяет решать не только технические задачи (создание вяжущего для жаростойких бетонов с высокими показателями жаростойкости), но и экологические (широкое вовлечение в производство отходов промышленности).



ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Вяжущее, включающее алюмосиликатный компонент и щелочной компонент - углеродсодержащее жидкое стекло, отличающееся тем, что в качестве алюмосиликатного компонента используют золу-унос второго поля, полученную от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г.Братска Иркутской области, а в качестве жидкого стекла используют углеродсодержащее жидкое стекло, изготовленное из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода - микрокремнезема, содержащего 12-15 мас.% углеродистых примесей - графит С и карборунд SiC, с силикатным модулем n=1 и плотностью р=1,30-1,33 г/см3, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Указанное углеродсодержащее жидкое стекло 37,5-47,4 
Указанная зола-унос второго поля 52,6-62,5