Жидкостекольная композиция

 

Композиция относится к производству строительных материалов и может быть использована при изготовлении конструктивных элементов, работающих в условиях агрессивных сред. Жидкостекольная композиция включает, мас.%: жидкое стекло 17,0 - 18,5; кремнефтористый натрий 0,9 - 1,8; андезитовый наполнитель 22,5 - 23,5; добавку 0,6 - 0,8; метилметакрилат 0,6 - 0,8; кварцевый песок - остальное. В качестве добавки используют промежуточный продукт при получении метилметакрилата следующего состава, мас.%: бисульфат аммония 25 - 35; серная кислота 33 - 35, метилметакрилат 0,01 - 0,09; метакриловая кислота 0,2 - 0,8; вода - остальное. Технический результат: повышение прочностных и эксплуатационных характеристик армополимербетонных изделий и конструкций. 2 табл.

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

Известна композиция [1] на основе жидкого стекла, 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 Недостатком этой полимерной смеси является длительный период тепловой обработки изделий.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является жидкостекольная композиция [2] , содержащая жидкое стекло, кремнефтористый натрий, андезитовый наполнитель, добавку, кварцевый песок, в качестве добавки - промежуточный продукт, образующийся при получении метилметакрилата, следующего состава, %: Бисульфат аммония - 25-35 Серная кислота - 33-35
Метилметакрилат - 0,01-0,09
Метилакриловая кислота - 0,2-0,8
Вода - остальное
Однако как недостаток следует отметить относительно низкий период жизнеспособности смеси, что связано с быстрым протеканием реакции отверждения жидкого стекла серной кислотой, содержащейся в добавке, что обусловливает недостаточную подвижность смеси.

Задачей изобретения является повышение подвижности смеси, а также прочности и плотности полимерсиликатных изделий и конструкций.

Поставленная задача решается тем, что в композицию, содержащую жидкое стекло, кремнефтористый натрий, андезитовый наполнитель, добавку - промежуточный продукт, образующийся при получении метилметакрилата следующего состава, %:
Бисульфат аммония - 25-35
Серная кислота - 33-35
Метилметакрилат - 0,01-0,09
Метилакриловая кислота - 0,2-0,8
Вода - остальное
дополнительно введен - метилметакрилат (0,6-0,8%) 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
Метилметакрилат - 0,6-0,8
Кварцевый песок - остальное
Технический эффект заключается в том, что промежуточный продукт получения метилметакрилата в комплексе с метилметакрилатом оказывает полифункциональное воздействие на структурообразование, а следовательно, и на свойства композиции: содержащаяся в добавке серная кислота инициирует процесс трансформации метилметакрилата из олигомерного состояния в полимерное. Наличие в композиции метилметакрилата оказывает пластифицирующее воздействие на начальных этапах приготовления смеси, что увеличивает ее подвижность и позволяет снизить внутренние напряжения, возникающие при переходе композиции в твердую фазу. Одновременно с этим благодаря своей высокой активности метилметакрилат, находящийся в структуре в олигомерном состоянии, на начальных этапах структурообразования выполняет роль демпфера по всему объему структуры, который воспринимает напряжения, возникающие при сжатии геля кремниевой кислоты, тем самым уменьшая дефектность структуры, повышает плотность изделий. На последующих этапах структурообразования происходит процесс полимеризации метилметакрилата за счет каталитического воздействия на него кислой среды промежуточного продукта производства метилметакрилата с образованием цепей полиметилметакрилата, выполняющих роль макромолекулярного армирования, что в результате приводит к повышению прочностных характеристик.

Предлагаемое количество 0,6-0,8% вводимого метилметакрилата является оптимальным. При введении меньшего количества эффект не достигается, при большем - происходит значительное увеличение сроков схватывання смеси.

Жидкостекольную композицию готовят следующим образом. Жидкое стекло последовательно смешивают с кремнефтористым натрием и метилметакрилатом в течение 3-3,5 мин при частоте вращения барабана смесителя 400-500 об/мин; затем добавляют промежуточный продукт производства метилметакрилата и производят перемешивание в течение 1,5-2 мин при тех же технологических параметрах; после чего в смесь добавляют кварцевый песок и производят перемешивание в течение 1,5-2 мин с частотой 150-200 об/мин. Полученная смесь с подвижностью 7-8 см по осадке стандартного конуса укладывается в формы с последующим виброуплотнением в течение 60-75 с. Изделия в формах подвергают тепловой обработке с последующим подъемом температуры до 110-115^oC и выдержки при ней в течение 1 ч.

Изобретение может быть использовано на предприятиях строительной, химической, металлургической, нефтехимической, энергетической индустрии. Таблицы 1 и 2 поясняют предлагаемое изобретение.

Используемые источники
1. SU, авт. св. 1620434, кл. C 04 B 28/26, 1988.

2. RU, авт. св. 2109708, кл. C 04 B 28/26, 1994.

Формула изобретения

Жидкостекольная композиция, включающая жидкое стекло, кремнефтористый натрий, андезитовый наполнитель, кварцевый песок, в качестве добавки - промежуточный продукт при получении метилметакрилата следующего состава, мас.%:
Бисульфат аммония - 25 - 35
Серная кислота - 33 - 35
Метилметакрилат - 0,01 - 0,09
Метилакриловая кислота - 0,2 - 0,8
Вода - Остальное
отличающаяся тем, что она дополнительно содержит метилметакрилат при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Жидкое стекло - 17 - 18,5
Кремнефтористый натрий - 0,9 - 1,8
Андезитовый наполнитель - 22,5 - 23,5
Добавка - 0,6 - 0,8
Метилметакрилат - 0,6 - 0,8
Кварцевый песок - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1