Сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может найти применение при изготовлении полов, лотков, фундаментов, тротуарных и футеровочных плиток, дорожных ограждений, бортовых камней, других конструкций и сооружений, особенно подверженных кислотной и солевой агрессии.Технический результат - снижение водопоглощения и повышение прочности при сжатии. В сырьевой смеси, содержащей серу, модификатор серы и заполнитель, в качестве серы используют серные отходы Нижнекамского нефтеперерабатывающего завода РТ, в качестве модификатора серы - жидкое стекло, в качестве заполнителя - песчано-гравийную смесь, состоящую из 75% песка-отсева и 25% гравия при следующем соотношении компонентов мас.%: указанные серные отходы - 29-37, жидкое стекло 1-3, песчано-гравийная смесь 60-70. 2 табл.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может найти применение при изготовлении полов, лотков, фундаментов, тротуарных и футеровочных плиток, дорожных ограждений, бортовых камней, других конструкций и сооружений, особенно подверженных кислотной и солевой агрессии.
Известен состав для серного бетона, содержащий в качестве вяжущего техническую серу или серосодержащие отходы, модифицированные добавками (А.Н.Волгушев, Н.Ф.Шестеркина. Производство и применение серных бетонов. Обзорная информация, серия 1 - М.: ЦНИИТЭМС, 1991, вып.3, стр.5).
Композиция имеет низкие прочностные и эксплуатационные свойства.
Наиболее близкой по составу и достигаемому эффекту является сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций (авторское свидетельство СССР №1669895, М кл3 С 04 В 28/36, опубл. Б.И. №30 от 14.11.88), включающая (мас.%):
| серосодержащие отходы | |
| производства капролактама | 20-30 |
| отсев гранитного щебня или | |
| электротермофосфорный шлак | 70-80 |
Однако указанная композиция имеет недостаточную прочность и высокое водопоглощение.
Изобретение направлено на снижение водопоглощения и повышение прочности при сжатии.
Результат достигается тем, что в сырьевой смеси, содержащей серу, модификатор серы и заполнитель, в качестве серы используют серные отходы Нижнекамского нефтеперерабатывающего завода РТ, в качестве модификатора серы - жидкое стекло, в качестве заполнителя - песчано-гравийную смесь, состоящую из 75% песка-отсева и 25% гравия, при следующем соотношении компонентов (мас.%):
| серные отходы | 29-37 |
| жидкое стекло | 1-3 |
| песчано-гравийная смесь | 60-70 |
Серные отходы Нижнекамского нефтеперерабатывающего завода РТ (ГОСТ 127-93) содержат 99,98% серы.
В качестве модификатора серы использовали жидкое натриевое стекло (ТУ 113-08-00206457-28-93) следующего химического состава (мас.%):
| SiO2 | 21-24 |
| Fe2О3, Al2O3 | не более 0,25 |
| CaO | не более 0,2 |
| Na2O | 7,9-8,8 |
| SO3 | 0,15 |
Силикатный модуль жидкого стекла - 2,7-3,4.
Плотность - 1,28-1,34 г/см3, рН около 12.
В качестве заполнителя использовали песчано-гравийную смесь Сокольского месторождения Республики Татарстан следующего зернового состава.
| Фракции | 5-2,5 | 2,5-1 | 1-0,63 | 0,63-0,315 | 0,315-0,16 | <0,16 | Модуль крупности |
| Количес | |||||||
| тво, % | 12,9 | 9,03 | 10,48 | 48,10 | 17,71 | 1,72 | 2,46 |
Указанная песчано-гравийная смесь состоит из 75% песка-отсева и 25% гравия. Песок отсева имеет следующий минералогический состав (мас.%):
| Кварц, полевой шпат, кальцит | 97-98 |
| Гидроксиды железа | 0,3-1,0 |
| Эпидот | 0,8-1,0 |
Сырьевая смесь готовится следующим образом: измельченная сера, жидкое стекло и предварительно высушенная песчано-гравийная смесь, взятые в заданных соотношениях, перемешивались до однородной массы и подвергались нагреванию в электропечи до температуры 150-180°С в течение 60 минут при постоянном перемешивании. Термообработаную смесь уплотняли в горячих металлических формах размером 4×4×12 см и охлаждали при комнатной температуре.
Полученные балочки испытывали на физико-механические свойства: прочность при сжатии по ГОСТ 1.81.0.5.0.-80, водопоглощение по ГОСТ 12730.3-78.
Предлагаемые и известный составы вяжущего и их свойства представлены в таблицах 1 и 2. Из таблиц видно, что предлагаемые составы 1, 2, 3, 4 по характеристикам (водопоглощение, прочность при сжатии) существенно лучше, чем вяжущее по А.с. №1669895.
| Таблица 1 | |||||
| № | Составы, мас.% | ||||
| состава | Серные | Жидкое | Песчано- | Кек- | Гранитный |
| отходы | стекло | гравийный | серосод. | ||
| нефтепер. | материал | Отход пр- | щебень или | ||
| комплекса | ва | фосфорный | |||
| калролактама | шлак | ||||
| 1 | 29 | 1 | 70 | ||
| 2 | 31,5 | 1,5 | 67 | ||
| 3 | 34,7 | 2,3 | 63 | ||
| 4 | 37 | 3 | 60 | ||
| Прототип | 20-30 | 70-80 | |||
| Таблица 2 | |||||
| Состав № | Свойства | ||||
| Плотность ρ, г/см2 | Прочность на сжатие, МПа | Водопоглощение, % | |||
| 1 | 2,3 | 83 | 1,5 | ||
| 2 | 2,2 | 84 | 1,4 | ||
| 3 | 2,1 | 89 | 1,3 | ||
| 4 | 2,2 | 85 | 1,4 | ||
| Прототип | 1,9-2,2 | 75-82 | 2,9-3,2* | ||
| *Значение водопоглощения образцов по прототипу измерено авторами |
Как показывает анализ табличных данных, образцы по предлагаемым составам имеют более низкое значение водопоглощения (на 49%) и более высокие значения прочности при сжатии (на 9%).
Сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, содержащая серу, модификатор серы и заполнитель, отличающаяся тем, что в качестве серы содержит серные отходы Нижнекамского нефтеперерабатывающего завода РТ, в качестве модификатора серы - жидкое стекло, в качестве заполнителя - песчано-гравийную смесь, состоящую из 75% песка-отсева и 25% гравия, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Серные отходы | 29-37 |
| Жидкое стекло | 1-3 |
| Песчано-гравийная смесь | 60-70 |
