МАГНЕЗИАЛЬНОЕ ВЯЖУЩЕЕ

МАГНЕЗИАЛЬНОЕ ВЯЖУЩЕЕ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2023705 (13) C1

(51) 5 C04B35/04 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 13.11.2007 - прекратил действие 

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

(21) Заявка: 5037972/33 
(22) Дата подачи заявки: 1991.09.04 
(45) Опубликовано: 1994.11.30 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. ГОСТ 121687. 2. Авторское свидетельство СССР N 1320189, кл. С 04В 35/04, 1987. 
(71) Заявитель(и): Комбинат "Магнезит" 
(72) Автор(ы): Коптелов В.Н.; Перепелицын В.А.; Новиков Е.П.; Бочаров Л.Д.; Утробин В.Н.; Дмитриенко Ю.А.; Половинкина Р.С.; Афиногенова Н.С. 
(73) Патентообладатель(и): Комбинат "Магнезит" 

(54) МАГНЕЗИАЛЬНОЕ ВЯЖУЩЕЕ 

Сущность изобретения: магнезиальное вяжущее включает, мас.%: каустический магнезит 74-86, сульфаты натрия и калия 1-3; карбонат магния 6-10; известь 4-8; кварц 3-5. Характеристика: степень гидратации после 90 сут хранения на воздухе 2,5 - 4,7%, влажность после 90 сут хранения на воздухе 2,3 - 5,8%. 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к составу каустического магнезита, который может быть применен в огнеупорной промышленности и в промышленности строительных материалов, а также в целлюлозно-бумажной, химической промышленности, теплоэнергетике и сельском хозяйстве.

Известны порошки магнезитовые каустические [1], полученные в результате улавливания пыли, образующейся в качестве побочного продукта при производстве спеченного периклазового порошка, и применяемые в качестве химического продукта различного назначения и вяжущего вещества. Эти порошки имеют следующий химический состав, мас.%:

MgO (75-90)

CaO (1,8-4,5)

SiO2 (1,8-3,5)

(Fe2O3 + Al2O3) (2,2-3,5)

[SO4]2- 1

mпрк (5-18)

C (0,2-0,3)

Влага (1,0-1,5)

Фазовый состав каустических магнезитовых порошков в пересчете на сухое вещество варьируется в следующих пределах, мас.%: Периклаз (MgO) 76-94 Сульфаты магния и кальция (MgSO4 + CaSO4) 0,5-2 Углистое вещество (С) до 0,3 Прочие минеральные примеси до 10 Указанный фазовый состав обеспечивает каустическим магнезитовым порошкам оптимальные вяжущие и прочностные свойства непосредственно после получения. В процессе хранения материал адсорбирует влагу из воздуха и подвергается гидратации в результате взаимодействия частиц каустического магнезита с парами воды:

MgO + H2O -> Mg(OH)2 Вследствие гидратации резко ухудшаются показатели схватывания, тверждения и прочностные свойства материала.

Наиболее близким к заявляемому объекту является кальцинированный периклаз, включающий следующие компоненты, мас.%: Сульфат магния 3-7 Сульфат натрия 2-5 Сульфат калия 1-4 Фторид магния 1-3 Каустический магнезит Остальное [2].

Известный материал имеет высокие прочностные свойства после спекания, низкий коэффициент разупрочнения после нагревания в интервале температур 300-1200оС, высокие показатели гидратации и растворимости в воде и растворах кислот. Однако в связи с повышенным содержанием гигроскопичных сульфатов (до 16 мас.%), содержащих кристаллизационную воду, каустический магнезит, являющийся минеральной основой материала, легко гидратируется и превращается в инертный к твердению гидроксид магния Mg(OH)2.

Низкая влагоустойчивость известного материала затрудняет его использование в качестве вяжущего даже после непродолжительного хранения на открытом воздухе. Кроме того низкая влагоустойчивость и высокая гигроскопичность в связи с повышенным содержанием в материале щелочных сульфатов приводит к их высаливанию при сушке строительных изделий, что существенно ухудшает водостойкость и экологические показатели изготовленных из них конструкций.

Целью изобретения является повышение влагоустойчивости и снижение гигроскопичности.

Цель достигается тем, что кальцинированный периклаз, включающий каустический магнезит и сульфаты натрия и калия, дополнительно содержит карбонат магния, известь и кварц при следующем соотношении компонентов, мас.%: Каустический магнезит 74-86 Сульфаты натрия и калия 1-3 Карбонат магния 6-10 Известь 4-8 Кварц 3-5

Цель изобретения - повышение качества кальцинированного периклаза, получаемого из магнезитового сырья с повышенным содержанием CaO и SiO2.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в следующем.

Наличие в составе материала извести и кварца приводит к гидрофобизации каустического магнезита вследствие следующих химических реакций, протекающих при хранении кальцинированного периклаза на воздухе, всегда содержащем пары воды и углекислоту:

CaO + H2O ->Ca(OH)2 (1)

Ca(OH)2 + CO2 ->Ca(CO3) + H2O (2)

Ca(OH)2 + nSiO2 + H2O -> CaOnSiO2H2O (3)

Образующиеся по реакциям 1-3 гидрофобные соединения совместно с нерастворимым в воде карбонатом магния и щелочными сульфатами покрывают внешние слои материала тонкими гидрофобными пленками, препятствующими влагопоглощению и гидратации внутренних слоев каустического магнезита. При этом известь одновременно является поглотителем паров воды и углекислоты. Непрочные пленки новообразованных гидрата, карбоната и гидросиликата кальция при затворении цемента легко удаляются с поверхности частиц каустического магнезита и не ухудшают вяжущие и другие свойства материала.

Сульфаты натрия и калия в заявляемом количестве выполняют две функции: являются дополнительным источником влаги для гидратации и карбонизации извести и минерализатором, интенсифицирующим спекание материала. Если суммарное содержание сульфатов ниже заявляемого, не обеспечивается полной гидратации извести и формирования влагостойких пленок. При содержании сульфатов более 3 мас. % происходят увеличение влажности и гидратация частиц каустического магнезита.

Карбонат магния при нормальной температуре является малоактивным микронаполнителем, дисперсные частицы которого служат центрами образования вторичного карбоната кальция по реакции (2). При использовании материала в качестве огнеупорного вещества карбонат магния обусловливает порообразование и усадку керамического изделия. При содержании карбонатного магния 6 мас.% суммарная удельная поверхность компонента не обеспечивает инициирования гидрокарбонизации достаточного количества извести. В результате этого значительно возрастают влажность и степень гидратации материала. При содержании карбоната магния более 10 мас.% заметного снижения влагоустойчивости не наблюдается, но резко возрастает усадка и пористость материала при спекании. Известь является главным поглотителем влаги (осушитель) и гидрофобизатором каустического магнезита. При содержании извести менее 4 мас.% не достигается заметного улучшения влагоустойчивости. Если содержание извести превышает 10 мас.%, дальнейшего заметного уменьшения влажности не отмечается, а степень гидратации MgO заметно возрастает в связи с увеличением объема при гидратации извести в 3-3,5 раза.

Кварц является менее активным компонентом за исключением наиболее дисперсных механоактивированных (аморфизированных) частиц, участвующих в образовании небольшого количества гидросиликата кальция по реакции (3). При содержании кварца менее 3 мас.% не обеспечивается образования заметных количеств гидросиликата кальция, снижения гигроскопичности и повышения влагоустойчивости и вяжущих свойств материала. Превышение содержания кварца более 5 мас. % резко ухудшает термомеханические свойства кальцинированного периклаза без ощутимого улучшения его влагостойкости и вяжущих свойств. Снижение высокотемпературных свойств в этом случае обусловлено образованием избыточного количества эвтектического расплава (1350оС) и легкоплавкого монтичеллита CaOMgOSiO2 (Тпл. = = 1498оС).

Сведения об использовании композиции карбоната магния и кварца для гидрофобизации каустического магнезита в патентной и технической литературе не выявлены, что дает основания сделать вывод о соответствии предложения критерию "Существенные отличия".

П р и м е р 1. Для приготовления материала использовали каустический магнезит марки ПМК-90 (ГОСТ 1216-87), в который добавляли щелочные сульфаты, карбонат магния (магнезит сырой по ТУ 14-8-64-73), известь негашеную (ГОСТ 9179-70) и кварцевый песок (ТУ 14-8-223-77). Вещественный состав материала приведен в табл.1. Смесь подвергали вибропомолу до удельной поверхности 0,35 м2/г. Тонкомолотый материал выдерживали в условиях открытого воздуха в течение 3 и 90 сут. После каждого срока хранения в естественно-влажной атмосфере определяли влажность, степень гидратации, сроки схватывания, прочностные и огнеупорные свойства материала.

Свойства кальцинированного периклаза приведены в табл.2.

П р и м е р 2. Для получения кальцинированного периклаза использовали некондиционный доломитизированный магнезит Саткинского месторождения, подвергнутый обжигу при 950оС в течение 2 ч. Вещественный состав материала корректировали добавками сырого магнезита, щелочных сульфатов и кварца. Состав целевого продукта приведен в табл.1. Технология приготовления образцов и методика их испытаний аналогичны примеру 1. Свойства материала приведены в табл.2.

П р и м е р 3. Для приготовления образцов использовали смесь каустического магнезита ПМК-75, в которую добавили 5 мас.% сырого магнезита, 4 мас.% негашеной извести и 1 мас.% щелочных сульфатов. Технология получения образцов и методы определения свойств аналогичны примеру 1. Состав и свойства материала приведены в табл.1 и 2.

П р и м е р 4. Для получения кальцинированного периклаза использовали смесь некондиционного доломитизированного и окварцованного магнезита Саткинского месторождения, обожженную при 950оС в течение 2 ч. В полученную смесь добавляли сырой магнезит и щелочные сульфаты соответственно в количестве 11 и 4 мас.% и подвергали совместному помолу. Технология приготовления образцов и методики выполнения испытаний аналогичны примеру 1.

Вещественный состав и свойства целевого продукта приведены в табл.1,2.

П р и м е р 5. Для приготовления материала использовали смесь каустического магнезита ПМК-90 (ГОСТ 1216-87), сырого карбоната магния, негашеной извести и кварца. Смесь подвергали совместному помолу в вибромельнице до удельной поверхности 0,35 м2/г. Технология получения образцов и методики их испытаний аналогичны примеру 1. Состав и свойства материала приведены в табл.1 и 2.

П р и м е р 6. Для приготовления кальцинированного периклаза [2] использовали смесь каустического магнезита ПМК-87 (ГОСТ 1216-87), сульфата натрия (ГОСТ 4166-66), сульфата калия (ГОСТ 4145-65), сульфата магния (ГОСТ 4523-67) и фторида магния (ГОСТ 7204-67). Вещественный состав смеси приведен в табл.1. Технология получения образцов и методы их испытаний были аналогичны описанным в примере 1. Свойства материала приведены в табл.2.

Результаты проведенных лабораторных испытаний (табл.2) свидетельствуют о том, что заявляемый материал имеет минимальную степень гидратации и влажность после хранения на воздухе, то есть по влагоустойчивости существенно превосходит материал-прототип и является менее гигроскопичным. По вяжущим и огнеупорным свойствам заявляемый материал не уступает известному.

Заявляемый кальцинированный периклаз имеет следующие технико-экономические преимущества: значительно расширяет минерально-сырьевую базу производства магнезиального цемента; сохраняет и стабилизирует качество материала после длительного хранения на открытом воздухе; снижает себестоимость производства материала; эффективно используется в различных отраслях народного хозяйства. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



МАГНЕЗИАЛЬНОЕ ВЯЖУЩЕЕ,включающий каустический магнезит, сульфаты натрия и калия, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит карбонат магния, известь и кварц при следующем соотношениикомпонентов, мас.%:

Каустический магнезит 74 - 86

Сульфаты натрия и калия 1 - 3

Карбонат магния 6 - 10

Известь 4 - 8

Кварц 3 - 5




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru