В’яжуче

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении конструкционных бетонов для несущих конструкций, подверженных действию высоких температур, жаростойких бетонов, футеровок тепловых агрегатов, а также в других областях промышленности, где требуется защита от воздействия повышенных температур. Известно принятое за прототип вяжущее для изготовления жаростойких композиций, включающее по массе, %: натриевое растворимое стекло (в пересчете на Nа2О) 5-15, силикомарганцевый граншлак 5-25, шамот 10-30, основный сталеплавильный шлак -остальное [Авт. св. СССР № 1315409, 1985]. Признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками предлагаемого изобретения являются: натриевое растворимое стекло и основный шлак. Причинами, препятствующими достижению необходимого технического и технологического результата, являются: использование в составе вяжущего большого количества компонентов, часть из которых дефицитные и дорогостоящие. В основу изобретения поставлена задача создать вяжущее, в котором путем введения в состав дополнительных компонентов, возможно получение вяжущего с повышенной термостойкостью и прочностью после обжига при температуре 1000°С, при этом возможно также утилизировать отходы. Поставленная задача решается тем, что вяжущее, включающее натриевое растворимое стекло и основной шлак, согласно изобретению, дополнительно содержит молотый стеклобой с тонкостью помола от 200 до 600 м2/кг и тринатрий фосфат, а в качестве основного шлака - основный доменный гранулированный шлак с тонкостью помола от 200 до 600 м2/кг при следующем соотношении компонентов, маc. %: Это исключает дефицитный и дорогостоящий шамот, уменьшает расход компонентов, расширяет технологические возможности производства и утилизирует отходы. Повышение термостойкости и прочности после обжига при Т=1000°С достигается путем введения в смесь тринатрий фосфата и молотого стеклобоя. Между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и техническим результатом, который может быть достигнут, проявляется причинно-следственная связь: введение в состав вяжущего молотого стеклобоя и тринатрий фосфата вместо шамота позволяет значительно снизить себестоимость вяжущего по сравнению с прототипом, повысить термостойкость и прочностные характеристики после обжига. А использование одного вида шлака вместо нескольких (сталеплавильного и силикомарганцевого) упрощает технологию производства и сокращает часть технологического оборудования. Готовится сухая смесь компонентов: основного доменного гранулированного шлака с тонкостью помола 350 м2/кг, молотого стеклобоя с точностью помола 350 м2/кг и тринатрий фосфата. Тринатрий фосфат представляет собой белый хорошо растворимый в воде порошок. Его можно вводить как в сухую смесь, так и с раствором затво-рения. Химический состав шлака и стеклобоя представлены в табл. 1 и 2. Сухая смесь тщательно перемешивается и затворяется щелочным раствором натриевого растворимого стекла плотностью r=1,32 г/см3. Из смеси формуют по 6 образцов-цилиндров каждого состава диаметром по 20 мм под действием пригруза ЗМПА. Отформованные образцы помещают в емкость с водой и выдерживают 7 суток. Затем три образца каждого состава испытывают на сжатие, а три других подвергают обжигу при температуре 1000°С в течение 4 часов, После остывания определяется прочность на сжатие. Результаты испытаний представлены в табл. 3. Из табл. 3 видно, что наибольшую прочность на сжатие после обжига имеет вяжущее, содержащее по массе: гранулированного доменного шлака-57,45%, молотого стеклобоя - 20%, тринатрий фосфата -0,55% и растворимого стекла - 22%. Вяжущее состава № 1, содержащее по массе: 85,40% граншлака, 0,6% тринатрий фосфата, 14 % растворимого стекла в пределы заявки не вошло, т. е. прочность после обжига образцов ниже, чем прочность до обжига. Не вошло также в пределы заявки вяжущее состава №11, содержащее по массе: гранулированного доменного шлака -35,65%, молотого стеклобоя - 50%, тринатрий фосфата - 0,35%, растворимого натриевого стекла - 14%, т. к. образцы после обжига деформировались. Пример конкретного выполнения. Для изготовления образцов 1 состава берется сухая смесь компонентов: основного гранулированного доменного шлака сМо > 1 и тонкостью помола - 350 м2/кг, в количестве - 85,40% порошка тринатрий фосфата 0,6% по массе. Сухая смесь тщательно перемешивается и затворяется раствором растворимого натриевого стекла плотностью р =7І,32 г/см3 и Мс=1,0 в количестве 14% по массе. Из приготовленной таким образом смеси формуют 6 образцов цилиндров диаметром cJ=20mm под действием пригруза 3 МПА. Затем отформованные образцы помещают в емкость с водой и выдерживают в ней в течение 7 суток. После этого 3 образца испытывают на сжатие, а 3 других обжигают при. температуре 1000°С в течение 4 часов. После испытания образцов до комнатной температуры определяется прочность на сжатие. В пределы заявки этот состав не вошел, т. к. прочность до обжига образцов выше, чем после обжига. Пример изготовления образцов состава 2: Смесь компонентов: основного доменного гранулированного шлака - 84,60% по массе, молотого стеклобоя с тонкостью помола 350 м2/кг -1% и тринатрий фосфата 0,4% тщательно перемешивается и затворяется раствором натриевого растворимого стекла, плотностью r=1,32 г/см3, Мс=1,0 в количестве 14% по массе. Затем формуется 6 образцов-цилиндров, диаметром 20 мм под действием пригруза 3 МПа. Затем образцы помещают в ванну с водой и выдерживают в течение 7 суток. По истечении указанного времени 3 образца испытывают на сжатие, а 3 других обжигают при температуре 1000°С в течение 4 часов. После того, как образцы остыли, определяются их прочностные характеристики на сжатие. Результаты испытаний помещены е табл. 3. Пример изготовления образцов состава 8. Берется сухая смесь компонентов по массе : основного гранулированного доменного шлака - 57,45%, молотого стеклобоя -20%, тринатрий фосфата - 0,55%. Смесь тщательно перемешивают и затворяют раствором натриевого растворимого стекла в количестве 22% по массе. Затем из смеси формуют образцыцилиндры по технологии, указанной выше и помещают к< в ванну с водой. По истечении 7 суток образцы вынимают, 3 ~ испытывают на сжатие, а 3 других обжигают при температуре 1000°С в течение 4 часов. После того как образцы остынут, определяется прочность на сжатие после обжига, которая составляет 50,4 МПа. Для данного состава прочность на сжатие после обжига в три раза больше, чему образцов до обжига (14,6*МПа). Пример изготовления состава 11. Берется смесь компонентов: 35,65% гранулированного доменного шлака, 50% молотого стеклобоя, 0,35% тринатрий фосфата и затворяется раствором натриевого растворимого стекла в количестве 14% по массе. Технология изготовления и испытания образцов описана выше. Однако, после обжига при температуре 1000°С образцы деформировались, поэтому этот состав в пределы заявки не вошел. Вывод: у полученного материала прочностные показатели после обжига выше, чем у прототипа, примерно на 130+200%.