Вяжущее

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано в строительстве для изготовления изделий и конструкций из жаростойких бетонов. Технический результат - повышение жаростойкости вяжущего. Вяжущее включает золу-унос второго поля, полученную от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г. Братска Иркутской области, и углеродсодержащее жидкое стекло, изготовленное из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода - микрокремнезема, содержащего 12-15 мас.% углеродистых примесей - графит С и карборунд SiC, с силикатным модулем n=1 и плотностью р=1,36-1,33 г/см³ при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанное углеродсодержащее жидкое стекло 37,5-47,4, указанная зола-унос 52,6-62,5. 2 табл.

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано в строительстве для изготовления изделий и конструкций из жаростойких бетонов.

Известны вяжущие, включающие молотый гранулированный шлак, соединение щелочного металла и корректирующие добавки [В.Д.Глуховский, П.В.Кривенко, Г.В.Румына, В.Л.Герасимчук «Производство бетонов и конструкций на основе шлакощелочных вяжущих». К., Будiвельник, 1988, с.14-18].

Недостатками данных вяжущих являются многокомпонентность состава, ограниченность распостранения по регионам гранулированных металлургических шлаков, необходимость их помола, сложность технологического процесса получения вяжущего, его высокая стоимость.

Наиболее близким к изобретению является вяжущее, включающее золу-унос первого поля и углеродсодержащее жидкое стекло из микрокремнезема [Патент №2237634, 2004].

Недостатком вяжущего являются относительно невысокие показатели жаростойкости.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение качества вяжущего.

Технический результат - повышение жаростойкости вяжущего.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в вяжущем, включающем алюмосиликатный компонент и щелочной компонент, в качестве алюмосиликатного компонента используют золу-унос второго поля, полученную от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г. Братска Иркутской области, а в качестве жидкого стекла используют углеродсодержащее жидкое стекло, изготовленное из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода - микрокремнезема, содержащего до 12-15 мас.% углеродистых примесей - графит С и карборунд SiC, с силикатным модулем n=1 и плотностью р=1,30-1,33 г/см³ при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Указанное углеродсодержащее
жидкое стекло	37,5-47,4
Указанная зола-унос второго поля	52,6-62,5

Химический состав золы-унос второго поля представлен в табл.1.

Таблица 1
Химический состав золы-унос, %
SiO2	Al2О3	СаО(общ)	Fe2О3+FeO	MgO	SO3	R2O
51,9	10,8	20,4	8,9	5,2	2,2	0,6

Пример

Образцы для испытаний готовились следующим образом. Зола-унос второго поля перемешивалась с кварцевым песком в соотношений З:П=1:3, и все затворялось углеродсодержащим жидким стеклом из микрокремнезема, содержащего 15 мас.% C и SiC, с силикатным модулем n=1 и плотностью р=1,30-1,33 г/см³. Смесь перемешивалась в бетоносмесителе принудительного действия в течение 2-3 мин. Формование образцов-балочек размером 4×4×16 см производилось на лабораторной виброплощадке. Образцы твердели в камере ТВО при температуре 80-90°С по режиму 2+2+2+2 час. После пропаривания часть распалубленных образцов испытывалась на прочность, а часть высушивалась в сушильном шкафу при Т=105-110°С в течение 48 часов. После этого часть высушенных до постоянной массы образцов подвергалась испытанию на прочность, а часть помещалась в муфельную печь, где в течение 4 часов подвергалась воздействию Т=800°С, после чего образцы также испытывались на прочность.

Аналогично приготовлено и испытано вяжущее еще двух составов.

Результаты представлены в таблице 2.

Таблица 2
Жаростойкость вяжущего
Силикатный модуль жидкого стекла (n)	Плотность жидкого стекла, г/см3	Жидкое стекло, мас.%	Зола-унос, мас.%	Прочность образцов, Мпа после	Остаточная прочность, %
				ТВО	ТВО+сушка	ТВО+сушка+обжиг
1	1,30	37,5	62,5	14,90	46,70	17,80	120,00
	1,31	41,5	58,5	28,20	41,90	35,20	125,00
1,33	47,4	62,5	17,10	18,40	17,20	100,60

Анализ полученных данных показывает, что жаростойкость образцов предлагаемого вяжущего весьма высока. Во всех случаях остаточная прочность составляет более 100%. Высокая жаростойкость предлагаемого вяжущего обусловлена, прежде всего, высоким содержанием (8-10 мас.%) в жидком стекле из микрокремнезема углеродистых примесей - SiC и С, обладающих высокой термостойкостью, прочностью и огнеупорностью. Мельчайшие кристаллические частицы SiC и С равномерно распределены в объеме вяжущего, снижают температурные деформации усадки, исполняя роль жаростойкого наполнителя.

Технологический процесс получения вяжущего не требует помольного оборудования, значительных затрат электроэнергии, времени и средств. Щелочной компонент вяжущего получен из промышленного отхода - микрокремнезема.

Таким образом, предлагаемое вяжущее позволяет решать не только технические задачи (создание вяжущего для жаростойких бетонов с высокими показателями жаростойкости), но и экологические (широкое вовлечение в производство отходов промышленности).

Вяжущее, включающее алюмосиликатный компонент и щелочной компонент - углеродсодержащее жидкое стекло, отличающееся тем, что в качестве алюмосиликатного компонента используют золу-унос второго поля, полученную от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г.Братска Иркутской области, а в качестве жидкого стекла используют углеродсодержащее жидкое стекло, изготовленное из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода - микрокремнезема, содержащего 12-15 мас.% углеродистых примесей - графит С и карборунд SiC, с силикатным модулем n=1 и плотностью р=1,30-1,33 г/см³, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Указанное углеродсодержащее жидкое стекло	37,5-47,4
Указанная зола-унос второго поля	52,6-62,5