Стекло для стекловолокна

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) 011.

1 у С 03 С 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТБУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3778016/29-33 (22) 08,08.84 (46) 07.01.86, Бюл. Ф 1 (71) Государственный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт стекла (72) Г.В.Леута, С.Г.Данилова, Д.Л.Орлов, Е.А.Мелехова,Б.Н.Апешин и В.Ф.Ананьева (53) 666.112.5 (088.8) (5б) Авторское свидетельство СССР

Р 912703, кл. С 03 С 13/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР

У 1008169, кл. С 03 С 3/04, 1983. (54) (57) 1. СТЕКЛО ДЛЯ СТЕКЛОВОЛОКНА, включающее SiO ZrO, А1.„0, MgO, CaO,Sr0, ВаО, Na O,о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения коррозионной устойчивости изделий на основе гидравлических вяжущих, оно содержит указанные компоненты при следующем соотношении, мол.%:

Si0< 67-77

ZrO 0,75-4

А1тОь 0,01-1

MgO 2-5,3

СаО 3, 52-6, 5

Sr0 3,5-7,5 i

ВаО О, 01-6

Na 0 10-11 причем сумма MgO + СаО + SrO + BaO равна 11,24-18,32 мол.% при отношении SrO/MgO + CaO + BaO, равном

0,26-0,72, и SiO< + Zr0< + А1 0 /, /Na O равном 7, 07-7,41

2. Стекло по п.1, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что оно дополнительно содержит К О 0,01-1,0 мол.Ж, .причем сумма Na O + К О с 11 мол.%.

3. Стекло по пп.1 и 2, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что оно дополнительно содержит МпО 0,01-0, 1, Pe@Op 0,01-0,2, TiOq 0,02-0,3 мол.%, причем сумма А1 03 + Fe O> + Ti02 +

+ МпО < 1 мол.%.

1203045

Изобретение о носится к химически устойчивым стронцийсодержащим составам стекол, пригодных для выработки стекловолокна, которое может быть использовано для армирования строительных деталей и конструкций на основе гидравлических вяжущих, в том числе на портландцементе.

Цель изобретения — повышение коррозионной устойчивости в изделиях на основе гидравлических вяжущих.

Конкретные составы стекол приведены в табл. 1; физико-химические свойства — в табл. 2.

В качестве сырьевых материалов при получении стекла для стекловолокна используют песок, соду, целестиновый и цирконовый концентраты.

Стекло варят при 1450-1500 С, формование волокна производят при

1180-1220 С.

Добавки К О, МпО, Fe<0 и Ti0> входят в состав стекла при использовании недефицитного сырья, например концентратов. Эти добавки не снижают коррозионной устойчивости стекловолокна, улучшают выработочные свойства и вводятся в стекло с целестиновым и цирконовым концентратами.

Степень химической устойчивости волокна.к среде твердеющего портландцемента определяют кассетным методом, который позволяет проследить изменение прочности стеклонити,происходящее исключительно от воздействия жидкой фазы стеклофиброцемента.

Комплексные. нити помещают в приго- . товленные иэ портландцемента кассеты. Специальными приемами искл|очают непосредственный контакт между цементным камнем и нитями и взаимодействие между йими осуществляют через раствор, равновесный по отношению к цементной матрице и стеклу нитей, а также к продуктам их взаимодействия, т.е. ко всем компонентам композиционного материала. Химическую устойчивость определяют как остаточную прочность, представляющую собой выраженное в процентах отношение среднеарифметического значения разрывных

5 нагрузок на нити, обработанные в кассете, к среднеарифметическому значению разрывных нагрузок на исходные нити.

За критерий химической устойчи10 ности в среде твердеющего портландцементного камня принято значение остаточной прочности стеклонити через 4 недели обработки в кассете при о

50 С (что соответствует приблизи15 тельно 1,5 г водного хранения при

20 С), равное 57, при уменьшении диаметра волокна не более, чем на

10% и имеющие также необходимую щелочностойкость.

20 Волокно может быть использовано для армирования изделий из различных цементов, в том числе и портландцемента. Наиболее рационально использовать укаэанное волокно для арми25 рования тонкостенных материалов стеклофиброцементов. Толщина таких материалов иэ-эа их высокой прочности на изгиб и высокой ударной вязкости может быть небольшой (до 25 мм) .

g0 Применение гидроизоляционно-конструк: тивного материала на основе минеральl ного вяжущего (портландцемента) и предлагаемого стеклянного волокна обеспечит надежную эксплуатацию объектов позволит отказаться от .5 трудоемкой и недолговечной оклеечной изоляции, а в ряде случаев— заменить стандартные железобетонные сводчатые конструкции и значительно снизить трудоемкость работ.

Так, 1 м гидроиэоляционного покрытия на основе данного стекла взамен оклеечной изоляции на гидроиэоле илиизоле с битумной мастикой (3 слоя) даст экономический эффект

5,3 руб. или на 1 т стекловолокна

12619 руб.

f203045

Таблица i

Компоненты

1 2 3 4 5 6 7 известном

$ 0

76,9

68,6

67,00

77,00

73, 53 70, 74

4,00

1,83

0,75

0,79

3,3

ZrO

3,00

0,94

0,06

0,1

0,68

1,0

0,01

А1 О

2,6

6,00

4,65

2,82

2,85

2,00

MgO

0 50

6,5

3,76

6,0

3,90

3,52

3,76

3,60

СаО

6,00

4,62

3 5

4,62

7,50

3,82 5, 74

7,1

SrO

0,30

2,4

0,01

О. 01

5,30

1,2, 0,01

6,00

ВаО

Na <О

10, 00 10, 04 10, 43

10,2

10,00

11,00

10 35 10,06

0,01 0,60

КО

0,20

0,1

0,01

Мп0

0,01

0,02

0,2

0,02

0,3

MgO+CaO+

+Sr0+BaO 18,32

13,03 17,34

16 9 11,25 17 05 12 8.

i1,24

Sr0/MgO+

+СаО+ВаО 0„69

0,26 0,88

0,72 0,7

0,7

0,41 0,49

SiO +ÅrO +

+А1 0 +МпО+

+РеаОз+Тi027

/Na O +К О 7,17

7,15 7 08 7 25 688

7,41 7,22 7,07

Fe O

TiO

Содержание компонентов, мол.7., в составе

0,09 0,03

5,30 2,00

70,82 75,00

1 38 0 01.

1203045

Таблица 2

Показатели для состава

Свойства стекол

7 невестного

Температура выработки, С 1200+10

1220+10 1200+ !0 !180+10 1200+10

1200

Температура sepxwro предела кристаллиэацин, С

0,34

1100 1100 030 1020 1000

Химическая устойчивость, 2 к 1 N раствору НаОН 0,2!

0,31 0,28

0,12

0,78

0,,02 0,02 0,017

0,02

0,015

0,40 к Н О

0,07 0,10 0,09 в к Са(ОН)» (насьщенньй) 0,07

0,08

72 78

64 69

64 68

64

62 . 38 59

62 37 38

66

Процент уменьшения диаметра волокна после испытаний в течение,Я, недели

841 8 73 84 943

Ээ24 7е !8

9,32!

Составитель Г.Каменских

Редактор H.Ãóíüêo Техред И.Астало!й Корректор В.Бутяга

Заказ 8380/28 Тираж 456 Pioäïèñíoå

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4

Процент остаточной прочности стеклонпти после кипячения в течение 7 ч в растворе, имитирующем шелачную среду портленд" цемепта, F.

Остаточная прочность стеклонитн после обработки при 50 С ра твором, равновесным по отношенив к компонентам стеклофиброцементной композиции на портландцементе (диаметр волокна !1-13 мкм),X череэ недели!

9,32 3, 17 6„44 8,,41 8,64 8,37 9,41 !0,62