СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЯЧЕИСТОГО ЖАРОСТОЙКОГО БЕТОНА (ВАРИАНТЫ)

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЯЧЕИСТОГО ЖАРОСТОЙКОГО БЕТОНА (ВАРИАНТЫ)


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2103239 (13) C1

(51) 6 C04B38/02, C04B38/04, C04B38/10 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.10.2007 - действует 

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

(14) Дата публикации: 1998.01.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 96118883/03 
(22) Дата подачи заявки: 1996.09.23 
(31) Номер конвенционной заявки: 95114795/03 
(32) Дата подачи конвенционной заявки: 1995.09.07 
(33) Страна приоритета: RU 
(45) Опубликовано: 1998.01.27 
(56) Аналоги изобретения: Жаростойкие бетоны / Под ред. К.Д.Некрасова. - М.: Стройиздат, 1974, с.162 - 173. 
(62) Сведения о предыдущих заявках: 95114795/03 
(71) Имя заявителя: Затворницкая Татьяна Абрамовна; Чалков Геннадий Владимирович; Лузан Александра Игоревна; Рубин Олег Дмитриевич 
(72) Имя изобретателя: Затворницкая Татьяна Абрамовна; Чалков Геннадий Владимирович; Лузан Александра Игоревна; Рубин Олег Дмитриевич 
(73) Имя патентообладателя: Затворницкая Татьяна Абрамовна; Чалков Геннадий Владимирович; Лузан Александра Игоревна; Рубин Олег Дмитриевич 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЯЧЕИСТОГО ЖАРОСТОЙКОГО БЕТОНА (ВАРИАНТЫ) 

Изобретение относится к строительным материалам. Для получения ячеистого жаростойкого бетона при комнатной температуре с низкой объемной массой, повышенными свойствами по влагостойкости, жаростойкости, теплоизоляционными свойствами смешивают сухие и жидкие составляющие в соотношении 45 - 80 : 29 - 60. Вспучивание и отверждение осуществляют при комнатной температуре. Сухую смесь готовят из ферросилиция дисперсностью (4 - 6) тыс. см2/г, с содержанием кремния 65 - 90%, алюмосиликатов не менее 80% и дисперсностью не более (2 - 3) тыс. см2/г при их соотношении 1 : (0,67 - 2,0). Жидкий компонент готовят из жидкого стекла плотностью не менее 1,43 г/см3 и модулем 2,3 - 2,4; фторсодержащего компонента и едкого натра в соотношении соответственно 1 : (0,05 - 0,4) : (0,05 - 0,4). Соотношение в смеси составляет в мас. ч.: ферросилиций 25 - 30; алюмосиликат 20 - 50; жидкое стекло 25 - 40; фторсодержащий компонент 2 - 10; едкий натр 2 - 10. Для повышения жаростойкости дополнительно вводят мелкий заполнитель в количестве 25 - 65 мас. ч. Второй вариант формулы предусматривает перемешивание компонентов в другой последовательности. 2 с. и 2 з.п.ф-лы, 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к строительным материалам, в частности к способу производства ячеистого жаростойкого бетона.

Известен способ получения ячеистого жаростойкого бетона, включающий смешивание воды, жидкого стекла, едкого натра, тонкомолотых компонентов, мелкого заполнителя, например, шамотного песка с размером зерен до 5 мм. Смешивание осуществляют 2 - 3 мин, затем вводят алюминиевую пудру в небольшом количестве воды; смесь снова перемешивают и вспенивают. Далее смесь разливают в металлические формы, выдерживают 3 - 4 ч и осуществляют автоклавную обработку.

Задача изобретения - получение ячеистого бетона путем вспенивания и отверждения при комнатной температуре, сокращение процесса получения ячеистого бетона низкой объемной массы с повышенными свойствами по влагоемкости, жаростойкости, а также теплоизоляционными свойствами.

Поставленная задача решается тем, что в способе получения ячеистого жаростойкого бетона, включающем смешивание жидкого стекла, едкого натра и тонкомолотых компонентов с последующим вспениванием и отверждением полученной бетонной смеси сначала готовят жидкую часть бетонной смеси из жидкого стекла плотностью не менее 1,4 г/см3 и модулем 2,3 - 2,4 фторсодержащего компонента и едкого натра в соотношении 1 : (0,05 - 0,4) : (0,05 - 0,4), затем готовят сухую часть из тонкомолотых компонентов: ферросилиция дисперсностью 4 - 6 тыс. см2/г с содержанием кремния 65 - 90% и алюмосиликата с содержанием чистых алюминатов не менее 80% и дисперсностью не более 2 - 3 тыс.см2/г в соотношении 1 : (0,67 - 2,0). Полученные части смешивают в соотношении (45 - 80) : (29 - 60), а вспенивание и отверждение полученной бетонной смеси осуществляют при комнатной температуре, при этом соотношение компонентов бетонной смеси составляет, мас. ч.:

Ферросилиций - 25 - 30

Алюмосиликат - 20 - 50

Жидкое стекло - 25 - 40

Фторсодержащий компонент - 2 - 10

Едкий натр - 2 - 10

При этом в бетонную смесь после перемешивания сухой и жидкой частей дополнительно вводят мелкий заполнитель в количестве 25 - 65 мас.ч.

Также поставленная задача решается тем, что в способе получения ячеистого жаростойкого бетона, включающем смешивание жидкого стекла, едкого натра и тонкомолотых компонентов с последующим вспениванием и отверждением полученной бетонной смеси, сначала готовят жидкую часть бетонной смеси из жидкого стекла, плотностью не менее 1,43 г/см3 и модулем 2,3 - 2,4 и алюмосиликата с содержанием алюмосиликатов не менее 80% и дисперсностью не более (2 - 3) тыс. см2/г в соотношении 1 : (0,5-2,0), затем готовят сухую часть из ферросилиция дисперсностью (4 - 6) тыс. см3 г с содержанием кремния 65 - 90%, фторсодержащего компонента и едкого натра в соотношении 1 : (0,067 - 0,4) : (0,067 - 0,4), полученные части смешивают в соотношении (29 - 50) : (45-90), а вспенивание и отверждение полученной бетонной смеси осуществляют при комнатной температуре, при этом соотношение компонентов в бетонной смеси составляет, мас. ч.:

Ферросилиций - 25 - 30

Алюмосиликат - 20 - 50

Жидкое стекло - 25 - 40

Фторсодержащий компонент - 2 - 10

Едкий натр

2 - 10

При этом после перемешивания сухой и жидкой частей дополнительно вводят мелкий заполнитель в количестве 25 - 65 мас.ч.

В предложенных вариантах способа используют следующие компоненты:

ферросилиций - силицид, сплав кремния и железа, выплавляемый из кварцитов и применяемый в металлургической и литейной промышленности; выпускается по ГОСТ Р 50422-92 "Ферросилиций. Технические требования и условия поставки" (ИСО 5445-80). Выпускается заводами ферросплавов марок ФС 90, ФС 75 до ФС 20 (соответствует массовой доле кремния от 90 до 20%) крупностью частиц от 10 мкм и ниже;

фторсодержащий компонент - например, по ГОСТ 87-77 "Кремнефтористый натрий. Технические условия". Выпускается с содержанием чистого кремнефтористого натрия не менее 80%. Для заявленного состава должен содержать не менее 93% чистого Na2SiF6;

едкий натр технический - по ГОСТ 2263-79 с содержанием чистого едкого натра в пределах 80%;

алюмосиликат кальция - природный, выпускаемый например по ГОСТ 19607-74 "Каолин обогащенный для химического производства" в виде молотого порошкообразного продукта или по ТУ 39-01-08-658- 81 "Технические условия. Глинопорошки" марок ПВ, МВ группы А, Б, В или I - III сорта по ТУ 39-044 "Технические условия. Сырье глинистое" Министерства нефтяной промышленности;

мелкий заполнитель - кварцевый песок по ГОСТ 8736, содержащий SiO2 (общий) не менее 90% или кварца не менее 75%, слюды не более 0,5%, илистых и глинистых примесей не более 3%; шамот - по ГОСТ 23037, содержание глинозема не менее 70%; золошлаковая смесь по ГОСТ 25592 с содержанием не менее 75%, потери при прокаливании не более 5%.

Пример 1. Ферросилиций перемешивают при комнатной температуре с алюмосиликатом в течение 3 - 5 мин в смесителе лопастного типа.

Далее путем перемешивания готовят жидкую часть, состоящую из жидкого стекла, фторсодержащего компонента и едкого натра в соотношении соответственно 1 : (0,05 - 0,4) : (0,05 - 0,4) при вязкости 9-15 с. В смесителе лопастного типа перемешивание ведут при комнатной температуре в течение 3 - 5 мин.

Далее вводят сухую часть (их соотношение составляет 45 - 80 : 29 - 60) и перемешивают 3 - 5 мин.

Для получения более жаростойкого и менее легкого бетона в бетонную смесь вводят мелкий заполнитель и перемешивают 2 - 3 мин до гомогенного состояния. В качестве мелкого заполнителя применяют кварцевый песок, шамот и др.

Готовую массу заливают в формы и для вызревания оставляют на 0,2 - 2,0 ч при комнатной температуре. На время вызревания оказывает влияние содержание чистого кремния в ферросилиции. Таким образом изготавливают сборные элементы и готовые изделия.

Для укладки и отверждения бетона непосредственно в строительной конструкции готовые жидкую и сухую составляющие смешивают между собой непосредственно на участке (строительной площадке). В конструкцию заливают готовую массу, где происходит ее вспучивание и отверждение при комнатной температуре.

В примере 1 показаны свойства в зависимости от заявленного соотношения компонентов при их минимальном значении.

Твердение материалов на основе растворимого жидкого стекла обычно происходит в присутствии соединений, которые при взаимодействии с жидким стеклом образуют труднорастворимые кремневые кислоты или силикаты - это углекислота воздуха, кремнефтористые соединения, гидроксид кальция и др.

В результате происходит медленное твердение (в течение 10 - 15 сут при комнатной температуре) либо твердение в течение 1,5 - 2,0 сут при повышенной температуре (до 300oC) или автоклавной обработке (при давлении пара 1,0 МПа).

Процесс твердения проходит стадии потери подвижности, далее прогрессирует конденсация поликремнекислоты с переходом в золь, затем в гель; в конечной стадии происходит отверждение и образование водорастворимого диоксида кремния.

Увеличение доли жидкого стекла повышает пластичность бетона, однако ухудшает его свойства.

С целью увеличения пластичности без повышения доли жидкого стекла в предложенном техническом решении вводят едкий натр. Благодаря заявленному соотношению компонентов повышается пластичность без снижения прочности и водостойкости бетона по сравнению с известным техническим решением.

В процессе эксперимента установлено, что введение ферросилиция резко активизирует процесс образования кремнекислоты с переходом золя в гель, происходит экзотермический процесс с самопроизвольным подъемом температуры до 120 - 130oC.

Ферросилиций проявляет неприсущие ему свойства за счет активации химических процессов, которая происходит при наличии заявленного соотношения компонентов.

В ходе экспериментов установлено, что в основе процесса вспучивания и отверждения лежит экзотермическая реакция

Si + 2NaOH _ Na2SiO2 + 2H2.

Фторсодержащий компонент также усиливает процесс отверждения жидкого стекла с образованием кремнекислоты по реакции



В результате обеспечивается водостойкость материала.

Благодаря введению компонентов в заявленном соотношении происходит ускоренный процесс "кипения" и вспучивания за счет выделения водорода и испарения несвязанной воды, находящейся в жидком стекле, в результате получается высокая пористость бетона, характеризующаяся низким коэффициентом теплопроводности (см. таблицу).

Пример 2. То же, что в примере 1. Свойства бетона представлены при средних значениях заявленных компонентов.

Пример 3. То же, что в примере 1. Свойства бетона представлены при максимальных значениях заявленных компонентов.

Примеры 4 и 5. То же, что в примере 1. Свойства бетона представлены при выходе за минимум и за максимум по всем заявленным существенным признакам.

Примеры 6 и 7. То же, что в примере 1. Свойства бетона представлены при средних значениях всех компонентов при выходе за минимум и за максимум по дисперсности ферросилиция.

Пример 8. То же, что в примере 1. Свойства бетона представлены при средних значениях всех компонентов при выходе за минимальное процентное содержание чистого кремния в ферросилиции.

Примеры 9 и 10. То же, что в примере 1. Свойства бетона представлены при средних значениях заявленных существенных признаков при выходе за минимальное и максимальное значения по дисперсности алюмосиликата.

Пример 11. То же, что в примере 1. Свойства бетона представлены при средних значениях всех заявленных компонентов при выходе за минимальное содержание чистого алюмосиликата.

Пример 12. То же, что в примере 1. Свойства бетона представлены при средних значениях всех заявленных компонентов при выходе за минимальное значение плотности жидкого стекла.

Пример 13. То же, что в примере 1. Свойства бетона представлены при средних значениях всех заявленных компонентов при выходе за максимальное значение силикатного модуля жидкого стекла.

Примеры 14 и 15. То же, что в примере 1. Свойства бетона представлены при средних значениях всех заявленных компонентов при выходе за минимальное и максимальное соотношение между сухим и жидким компонентами смеси.

Примеры 16 и 17. То же, что в примере 1. Свойства бетона представлены при средних значениях существенных признаков при выходе за минимальное и максимальное соотношение между компонентами в сухом составляющем.

Примеры 18 и 19. То же, что в примере 1. Свойства бетона представлены при средних значениях существенных признаков при выходе за минимальное и максимальное значения по соотношению между компонентами в жидком составляющем.

Пример 20. То же, что в примере 1. Свойства бетона представлены для менее жаропрочного бетона, получаемого без введения мелкого заполнителя.

Примеры 21 - 23. То же, что в примере 1. Свойства бетона представлены по п.3 формулы изобретения.

Таким образом, благодаря заявленной совокупности признаков удалось получить ячеистый бетон с улучшенными свойствами:

водостойкость;

теплоизоляционные свойства, выраженные в коэффициенте теплопроводности и объемной массе;

жаростойкость.

Бетон с перечисленными свойствами получают при комнатной температуре.

При этом значительно сокращаются процесс вспучивания и время отверждения. Это значительно экономит энергию, ускоряет оборачиваемость форм и позволяет использовать смесь непосредственно на стройплощадке (монолитный вариант - заливка в конструкции - п.3 формулы изобретения).

Упрощается процесс за счет отказа от пропарочных камер и автоклавных камер, обеспечивается работа с ним людей без специальной подготовки. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ получения ячеистого жаростойкого бетона, включающий смешивание жидкого стекла, едкого натра и тонкомолотых компонентов с последующим вспениванием и отверждением полученной бетонной смеси, отличающийся тем, что сначала готовят жидкую часть бетонной смеси из жидкого стекла плотностью не менее 1,43 г/см3 и модулем 2,3 2,4, фторсодержащего компонента и едкого натра в соотношении 1 0,05 0,4 0,05 0,4, а затем готовят сухую часть из тонкомолотых компонентов ферросилиция дисперсностью (4 6) 103 см2/г с содержанием кремния 65 90% и алюмосиликата с содержанием чистых алюмосиликатов не менее 80% и дисперсностью не более (2 - 3) 103 см2/г в соотношении 1 0,67 2,0, полученные части смешивают в соотношении 45 80 29 60, а вспенивание и отверждение полученной бетонной смеси осуществляют при комнатной температуре, при этом соотношение компонентов бетонной смеси составляет, мас.

Ферросилиций 25 30

Алюмосиликат 20 50

Жидкое стекло 25 40

Фторсодержащий компонент 2 10

Едкий натр 2 10

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в бетонную смесь после перемешивания сухой и жидкой частей дополнительно вводят мелкий заполнитель в количестве 25 65 мас.

3. Способ получения ячеистого жаростойкого бетона, включающий смешивание жидкого стекла, едкого натра и тонкомолотых компонентов с последующим вспениванием и отверждением полученной бетонной смеси, отличающийся тем, что сначала готовят жидкую часть бетонной смеси из жидкого стекла плотностью не менее 1,43 г/см3 и модулем 2,3 2,4 и алюмосиликата с содержанием алюмосиликатов не менее 80% и дисперсностью не более (2 3) 103 см2/г в соотношении 1 0,5 2,0, затем готовят сухую часть из ферросилиция дисперсностью (4 6) 103 см2/г с содержанием кремния 65 90% фторсодержащего компонента и едкого натра в соотношении 1 0,067 0,4 0,067 0,4, полученные части смешивают в соотношении 29 50 45 90, а вспенивание и отверждение полученной бетонной смеси осуществляют при комнатной температуре, при этом соотношение компонентов в бетонной смеси составляет, мас.

Ферросилиций 25 30

Алюмосиликат 20 50

Жидкое стекло 25 40

Фторсодержащий компонент 2 10

Едкий натр 2 10

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что в бетонную смесь после перемешивания сухой и жидкой частей дополнительно вводят мелкий заполнитель в количестве 25 65 мас.ч.




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