Жидкостекольная композиция

 

Использование: производство строительных материалов - полимербетонных смесей, предназначенных для изготовления конструктивных элементов, работающих в условиях агрессивных сред. Сущность изобретения: жидкостекольная композиция включает, мас.%: жидкое стекло 17 - 18; кремнефтористый натрий 0,9 - 1,8; андезитовый наполнитель 22,5 - 23,5; добавку - промежуточный продукт при получении метилметакрилата - 0,6 - 0,8; кварцевый песок остальное. Добавка включает: бисульфат аммония 25 - 35%; серную кислоту 33 - 35%; метилметакрилат 0,01 - 0,095%; метиловую кислоту 0,2 - 0,8%; вода остальное. Плотность смеси составляет до 2,35 г/см³, прочность на сжатие до 39,7 МПа, температура обработки 110^oС, длительность обработки 1 ч. 2 табл.

Изобретение относится к области производства строительных материалов, а именно к составам полимерсиликатбетонных смесей, предназначенных для изготовления конструктивных элементов, работающих в условиях агрессивных сред.

Известна композиция [1] на основе жидкого стекла, содержащая в качестве полимерной добавки смесь золы ТЭС, фурилового спирта и отхода производства кремнийполимеров на стадии гидролиза алкилхлорсиланов и имеющая следующий состав,%: Жидкое стекло - 26-31 Кремнефтористый натрий - 4-4,5 Фуриловый спирт - 0,5-0,7 Зола ТЭС - 28,5-37 Отход производства кремнийполимеров на стадии гидролиза алкилхлорсиланов - 0,5-1,3 Диабазовый наполнитель - Остальное Причем отход производства кремнийполимеров со стадии гидролиза алкилхлорсиланов имеет следующий состав,%: Гель кремнекислоты - 67-85 Смесь жидких олигометилсилоксанов - 15-3.

Недостатком этой полимерной смеси является необходимость тепловой обработки изделий при 300^oC.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является жидкостекольная композиция [2], содержащая в качестве полимерной добавки смесь нефтеполимерной смолы с кубовым остатком ректификации стирола и имеющая следующий состав, мас.ч.:
Жидкое стекло - 11-23
Кремнефтористый натрий - 1,5-4,5
Указанная полимерная добавка - 1-2
Наполнитель - 29-46
Щебень - 29-46
Кварцевый песок - Остальное
Однако как недостаток следует отметить длительный период тепловой обработки изделий.

Задачей изобретения является повышение прочностных и эксплуатационных характеристик полимерсиликатбетонных изделий и конструкций, а также оптимизация режима тепловой обработки.

Поставленная задача решается тем, что предлагается использование в композиции, содержащей жидкое стекло, кремнефтористый натрий, наполнитель, добавку, кварцевый песок, в качестве добавки промежуточного продукта, образующегося при получении метилметакрилата следующего состава,%:
Бисульфат аммония - 25-35
Серная кислота - 33-3
Метилметакрилат - 0,01-0,09
Метилакриловая кислота - 0,2-0,8
Вода - Остальное
в качестве наполнителя - андезитовый наполнитель при следующем соотношении компонентов смеси, мас.%:
Жидкое стекло - 17-18,5
Кремнефтористый натрий - 0,9-1,8
Андезитовый наполнитель - 22,5-23,5
Добавка - 0,6-0,8
Кварцевый песок - Остальное
Технический эффект изобретения заключается в том, что данный продукт оказывает полифункциональное воздействие на структурообразование, а следовательно, и на свойства композиции;
а) наличие в добавке серной кислоты инициирует процесс твердения композиции. В результате образования геля дисперсная фаза теряет в дальнейшем свою свободную подвижность, конденсация поликремниекислот прогрессирует с образованием в конечной стадии не только геля кремниевой кислоты, но и труднорастворимого диоксида кремния;
б) наличие в добавке сополимеров стирола оказывает пластифицирующее воздействие и позволяет снизить внутренние напряжения, обусловленные интенсивным сжатием геля кремниевой кислоты, а также исключить его растрескивание и образование в нем трещин и микротрещин в период твердения. При этом происходит сближение частиц, приводящее к увеличению числа и размеров кластеров, а следовательно, повышению плотности композита и увеличению его эксплуатационных характеристик.

Жидкостекольную композицию готовят следующим образом.

Жидкое стекло смешивают последовательно с кремнефтористым натрием, предлагаемой добавкой и наполнителем в течение 3-3,5 мин при частоте вращения барабана смесителя 400-500 об/мин; затем добавляют кварцевый песок и производят перемешивание в течение 1,5-2 мин с частотой 150-200 об/мин. Полученная смесь с подвижностью 3-4 см по осадке стандартного конуса укладывается в форме с последующим виброуплотнением в течение 60-75 с. Изделия в формах подвергают последующим подъемом температуры до 110-115^oC и выдержки при ней в течение 1 ч.

В табл. 1 представлены составы жидкостекольной композиции, а в табл. 2 - физико-механические характеристики композитов.

Предлагаемая жидкостекольная композиция отличается повышенной прочностью и более экономичным режимом тепловой обработки.

Формула изобретения

Жидкостекольная композиция, включающая жидкое стекло, кремнефтористый натрий, наполнитель, добавку и кварцевый песок, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя она содержит андезитовый наполнитель, в качестве добавки - промежуточный продукт при получении метилметакрилата следующего состава, %:
Бисульфат аммония - 25 - 35
Серная кислота - 33 - 35
Метилметакрилат - 0,01 - 0,095
Метиловая кислота - 0,0 - 0,8
Вода - Остальное
при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Жидкое стекло - 17,0 - 18,5
Кремнефтористый натрий - 0,9 - 1,8
Андезитовый наполнитель - 22,5 - 23,5
Указанная добавка - 0,6 - 0,8
Кварцевый песок - Остальноег

РИСУНКИ

Рисунок 1