Стеклощелочное вяжущее

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении безобжигового, безавтоклавного и бесцементного вяжущего. Технический результат заключается в повышении прочности и водостойкости вяжущего. Стеклощелочное вяжущее включает стеклобой оконного и/или тарного стекла фракции не более 5 мм, едкую щелочь, воду, гиперпластификатор Melflux 2651 F при следующих массовых соотношениях, мас. %: стеклобой 80,5-84,6, щелочь едкая 1,7-2,6, гиперпластификатор Melflux 2651 F 0,2, вода - остальное, при этом используется стеклобой, измельченный в водном растворе едкой щелочи в присутствии гиперпластификатора Melflux 2651 F. 2 табл.

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении безобжигового, безавтоклавного и бесцементного вяжущего.

Известно вяжущее, содержащее, масс. %: едкую щелочь 7,0-9,0; молотый керамзит 15,0-17,0; полуводный сульфат кальция - 3,5-4,5; кремнийорганическую жидкость - 0,04-0,05; молотое стекло - остальное. Целью изобретения является создание вяжущего повышенной прочности и биологического сопротивления (патент RU 2168480, МПК С04В 28/24, опубл. 10.06.2001). Главными недостатками такого изобретения являются повышенный расход едкой щелочи и наличие тепловлажностной обработки с общей продолжительностью 10 часов.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению техническим решением, принятым за прототип, является вяжущее, затворяемое предварительно активированной водой с рН 11,0-11,5, включающее, масс. %: едкую щелочь - 4-6; керамзитовый порошок - 16-18; полуводный сульфат кальция - 4-6; молотое стекло - остальное. Способ получения такого вяжущего включает совместный помол молотого стекла, керамзитового порошка и полуводного сульфата кальция и затворение их указанной водой с растворенной в ней щелочью. Технический результат заключается в снижении расхода чистого щелочного компонента при сохранении высоких физико-механических показателей (патент RU 2317959, МПК С04В 7/345, С04В 7/51, опубл. 27.02.2008).

Главными недостатками такого технического решения являются повышенный расход чистого щелочного компонента (в прототипе расход составляет 4-6 масс. %) и невысокая механическая прочность (не выше 16-17 МПа), а способ получения предусматривает вначале совместный помол сухих компонентов, а затем их затворение предварительно активированной в электролизере водой с растворенной в ней едкой щелочью. Подобная технология громоздка и энергоемка.

Задача, на решение которой направлено данное изобретение, заключается в разработке бесцементного, безобжигового и безавтоклавного вяжущего, с высокой прочностью и низким расходом щелочного компонента, способного отверждаться при температуре не выше 90°С в течение короткого времени затвердевания.

Это достигается тем, что стеклощелочное вяжущее содержит стеклобой оконного и/или тарного стекла фракции не более 5 мм, едкую щелочь, гиперпластификатор Melflux 2651 F и воду при следующих массовых соотношениях (масс. %):

стеклобой 80,5-84,6
едкая щелочь 1,7-2,6
гиперпластификатор Melflux 2651 F 0,2
вода остальное,

при этом используется стеклобой, измельченный в водном растворе едкой щелочи в присутствии гиперпластификатора Melflux 2651 F.

Стеклощелочное вяжущее отличается тем, что содержит пониженное количество едкой щелочи, в составе отсутствуют керамзитовый порошок и полуводный сульфат кальция, а помол стеклобоя производится в водном растворе едкой щелочи в присутствии гиперпластификатора. Полученная масса после формования и набора распалубочной прочности отвердевает в сушильной камере при температуре 85-90°С в течение 5-6 ч. Предложенная технология более проста и экономична по сравнению с прототипом, а прочность затвердевшего вяжущего выше и составляет 25,83 МПа.

Характеристика компонентов стеклощелочного вяжущего:

Бой оконного и/или тарного стекла, фракция не более 5 мм - главный компонент вяжущего, усредненный химический состав приведен в табл. 1.

Щелочь едкая (например, NaOH или KOH), - щелочной активизатор, ГОСТ - Р 55064-2012 Натр едкий технический; ГОСТ 24363-80 Калия гидроокись. Технические условия.

Гиперпластификатор Melflux 2651 F (Производитель: BASF Construction Additives, Германия) - порошковый продукт, полученный методом распылительной сушки на основе модифицированного полиэфиркарбоксилата, - оказывает разжижающий эффект на связующую массу, снижает количество воды затворения и одновременно повышает концентрацию щелочи в растворе.

Вода, ГОСТ 23732-2011 Вода для бетонов и растворов. Технические условия.

Бой оконного и/или тарного стекла пропускали через щековую дробилку с размером выходного отверстия щеки 2,5-5 мм. Отвешивали навеску дробленого стеклобоя и погружали в фарфоровую шаровую мельницу. Туда же помещали щелочной раствор, содержащий растворенные едкую щелочь и гиперпластификатор. Компоненты подвергались мокрому помолу в указанном помольном агрегате в течение 6 ч. При этом удельная поверхность стеклобоя, как основной составляющей стеклощелочного вяжущего достигала 500-550 м2/кг при среднем размере частиц 4,4-4,6 мкм. Продукт помола представляет собой вязко-текучую клеящую массу, которой заполняли кубические ячейки металлических форм.

Через 16-18 ч выдержки в естественных условиях (за это время масса набирает распалубочную прочность) производится распалубка, из форм извлекаются образцы-кубы и подвергаются тепловой обработке, которая осуществляется в сушильной камере в температурных интервалах 85-90°С в течение 5-6 ч. После тепловой обработки остывшие образцы подвергаются обмерам, взвешиванию, испытаниям на определение плотности, механической прочности и водостойкости. Результаты испытаний представлены в табл. 2.

Согласно полученным результатам, все пять составов показали лучшие результаты по сравнению с результатами прототипа. Из результатов, приведенных в табл. 2, следует, что оптимальным, показавшим наивысшую прочность и водостойкость, является состав №4.

Применение заявляемого изобретения позволит получать вяжущее вещество без использования цемента, извести и других обжиговых вяжущих материалов, без применения обжиговой и гидротермальной (автоклавной) технологий, с минимальными затратами энергоресурсов. Общее время твердения (набора максимальной прочности) - 24 ч. Предлагаемое стеклощелочное вяжущее может быть использовано в качестве вяжущего при изготовлении строительных материалов и изделий.

Пример

Бой оконного и/или тарного стекла пропускали через лабораторную щековую дробилку с размером выходного отверстия 2,5-5 мм. Из дробленого стеклобоя отбирали навеску 500 г и загружали в шаровую фарфоровую мельницу. Туда же подавали заранее приготовленный щелочной раствор, содержащий 15 г едкой щелочи и 1,2 г гиперпластификатора Melflux 2651 F, растворенные в 100 мл воды. Стеклобой измельчался в присутствии указанного щелочного раствора в течение 6 ч. За это время происходило одновременное измельчение и модификация стеклобоя по всему объему частиц. В результате получалась вязко-текучая клеящая масса с удельной поверхностью частиц стеклобоя 500-550 м2/кг при среднем размере 4,4-4,6 мкм. Масса загружалась в кубические ячейки металлических форм и уплотнялась посредством ударов на встряхивающем столике, при этом наблюдалось увеличение текучести массы. После уплотнения в форме масса выдерживалась 16-18 часов (до набора распалубочной прочности) и получившиеся после распалубки образцы-кубы направлялись в сушильную камеру, где подвергались тепловой обработке при температуре 85-90°С в течение 5-6 ч. По окончании тепловой обработки вяжущее имело величину предела прочности при сжатии в сухом состоянии 25,83 МПа, в водонасыщенном - 22,93 МПа при плотности 1835 кг/м3, коэффициент водостойкости 0,89.

Стеклощелочное вяжущее, включающее стеклобой, едкую щелочь, воду, отличающееся тем, что содержит стеклобой оконного и/или тарного стекла фракции не более 5 мм, гиперпластификатор Melflux 2651 F при следующих массовых соотношениях, мас. %:

стеклобой 80,5-84,6
щелочь едкая 1,7-2,6
гиперпластификатор Melflux 2651 F 0,2
вода остальное,

при этом используется стеклобой, измельченный в водном растворе едкой щелочи в присутствии гиперпластификатора Melflux 2651 F.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к строительным материалам, а именно к ячеистым бетонам, и может быть использовано при производстве теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных материалов. Шлакощелочной ячеистый бетон получен из смеси, включающей, мас.%: Череповецкий молотый доменный гранулированный шлак с удельной поверхностью 380 - 400 м2/кг и кислую золу-уноса 27,80 - 46,80, низкомодульное жидкое стекло плотностью 1,23 - 1,27 кг/м3, с модулем щелочного компонента, равным 1,87 - 2,07, и с содержанием Na2О в составе жидкого стекла 10,5% от массы указанного доменного шлака 21,20 - 38,10, кислые золошлаковые отходы фракции 0 - 5 мм и технический углерод 28,30 - 29,10, раствор пергидроля 2,90 - 5,80, причем Череповецкий доменный гранулированный шлак относится к кислой золе-уноса в соотношении 2:1, а кислые золошлаковые отходы фракции 0 - 5 мм относятся к техническому углероду в соотношении 10:1.

Шпатлевка // 2775248
Изобретение относится к составам шпатлевок для выравнивания каменных, бетонных поверхностей. Технический результат заключается в повышении пластичности шпатлевки и прочности покрытий на ее основе.

Изобретение относится к области производства строительных материалов, а именно к производству конструкционно-теплоизоляционных материалов. Способ изготовления конструкционно-теплоизоляционного материала с применением продуктов переработки твердых коммунальных отходов состоит в том, что силикат-глыбу измельчают до удельной поверхности 2500 см2/г, смешивают ее с модификатором – суперпластификатором С-3, упрочняющей добавкой в виде портландцемента, дополнительной упрочняющей добавкой – продуктами переработки твердых коммунальных отходов (ТКО) – гранулированным пластиком ТКО, полученными по технологии рециклинга на мусороперерабатывающих заводах, вспенивающим агентом в виде перекиси водорода и водой затворения, заливают смесь в форму и далее проводят тепловую обработку смеси токами СВЧ в течение 15 минут при температуре 300°С при следующем соотношении компонентов смеси, мас.%: указанная силикат-глыба 62,188–64, суперпластификатор С-3 0,01–0,012, портландцемент 10–12, гранулированный пластик ТКО 0,04–0,1, перекись водорода 0,5–0,7, вода затворения 25.

Изобретение относится к области производства строительных материалов, а именно к производству теплоизоляционных материалов. Способ изготовления теплоизоляционного материала с применением переработанных твердых бытовых отходов состоит в том, что силикат-глыбу измельчают до удельной поверхности 2500 см2/г, смешивают ее с модификатором – суперпластификатором С-3, упрочняющей добавкой в виде портландцемента, дополнительной упрочняющей добавкой – переработанными твердыми бытовыми отходами – раздробленными отработанными шинами, полученными по технологии пиролиза, температура которого составляет 450-650°С при ограниченном доступе кислорода, на мусороперерабатывающих заводах, вспенивающим агентом в виде перекиси водорода и водой затворения, заливают смесь в форму и далее проводят тепловую обработку смеси токами СВЧ в течение 15 минут при температуре 300°С, при следующем соотношении компонентов смеси, мас.%: силикат-глыба 62,188-64, суперпластификатор С-3 0,01-0,012, портландцемент 10-12, раздробленные отработанные шины 0,04-0,1, перекись водорода 0,5-0,7, вода затворения 25.

Предложенная группа изобретений в целом относится к отверждаемому покрытию для акустических панелей, акустическим панелям, покрытым отверждаемым покрытием и способам его изготовления. Волокнистая панель с покрытием содержит волокно минеральной ваты и крахмал, причем волокнистая панель имеет тыльную сторону и противоположную ей лицевую сторону, а также слой отвержденного покрытия, расположенный на тыльной стороне панели.

Изобретение относится к получению кладочного состава, предназначенного для скрепления элементов кладки электролизных агрегатов с температурой эксплуатации до 660 °С. Кладочный состав для скрепления элементов кладки электролизных агрегатов содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: кислотоупорный порошок 20-30; жидкое стекло 30-54; кремнефтористый натрий (Na2[SiF6]) 2-5; фторфлогопит 20-35.

Изобретение относится к области строительства, а именно к жаростойким бетонам. Технический результат заключается в упрощении способа изготовления изделия с высокой теплоемкостью без использования высокотемпературного оборудования.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к производству газобетонов – легких ячеистых бетонов с равномерно распределенными по всему объему замкнутыми порами, и может быть использовано для устройства негорючей тепловой изоляции трубопроводов, тепловых агрегатов и ограждающих конструкций.

Шпатлевка // 2739349
Изобретение относится к отделочным композициям, применяемым для выравнивания бетонных и штукатурных поверхностей. Технический результат - ускорение отверждения покрытий.
Изобретение относится к производству строительных материалов, которые могут быть использованы для изготовления футеровок тепловых агрегатов, футеровок печных вагонеток туннельных печей и футеровок, работающих в условиях высоких температур и повышенной цикличности. Жаростойкий шлакощелочной бетон, получаемый в результате твердения бетонной смеси, содержащей в своем составе шамот фракций 0-5 мм, самораспадающийся феррохромовый шлак, едкий натр и воду, при этом дополнительно введен в состав шлак от выплавки ферротитана фракции 0-2,5 мм, каолин сухого обогащения, глинозем реактивный тонкодисперсный.
Изобретение относится к способам получения огнеупорных смесей, содержащих нитрид бора и оксид алюминия, имеющих широкий спектр применения в доменном, сталеплавильном и литейном производствах, в чёрной и цветной металлургии. Предлагается способ получения огнеупорной смеси, содержащей нитрид бора, путем переработки экзотермической смеси, содержащей оксид бора, в режиме горения в атмосфере азота.
Наверх