Жаростійка бетонна суміш

Жаростійка бетонна суміш, до складу якої входить портландцемент, шамотна тонкозмелена до 29204 шамотна тонкозмелена добавка 3,3...4,3; біла сажа, модифікована сірчанокислим титаном (1...3% маси білої сажі) 0,9...1,8; заповнювач 63,8...67,3; вода 11,0...11,6. В основу винаходу закладений виявлений нами ефект поліпшення властивостей жаростійкого бетону при введенні в суміш для Його виготовлення білої сажі, модифікованої сірчанокислим титаном (1...3% маси білої сажі). Біла сажа у відповідності з ГОСТ 18307-78 має такий хімічний склад, мас.%: SiO2 не менше 85; Са та Мg (в перерахунку на СаО) не більше 0,5; лужність (в перерахунку на Na2O) не більше 0,9; фториди (F) не більше 2,5; волога не більше 6,0. Суть винаходу полягає в тому, що модифікована сірчанокислим титаном біла сажа не тільки повністю зв'язує вільний гідроксид кальцію, а й сприяє утворенню додаткової кількості модифікованих форм гідратних новоутворень, в присутності яких підвищується адгезія в'яжучого до заповнювача, утворюється більш щільна та однорідна структура матеріалу, що обумовлює підвищення термостійкості. Крім того, титан входить в стр уктуру силікатів, які утворюються при обпалі, змінюючи їх властивості, морфологію та дисперсність, утворюючи їх більш температуростійкі форми, що дає можливість підвищити температуру використання виробів до 1200°С. Вміст в складі жаростійкої бетонної суміші білої сажі, модифікованої сірчанокислим титаном, при заявлених співвідношеннях всіх компонентів дає можливість підвищити термостійкість та гранично допустиму температуру використання виробів. Таким чином, пропонована жаростійка бетонна суміш забезпечує досягнення технічного результату - термостійкість виробів - 27...32 водних теплозмін, гранично допустима температура використання - 1200°С, залишкова міцність - 32...38%. Для виготовлення жаростійкого бетону використовують портландцемент М500 (ДСТУ БВ.2.746-96), тонкозмелену шамотну добавку та заповнювач (ГССТ 23037-78), білу сажу (ТОСТ 1830778), воду (ГОСТ 2874-82) та сірчанокислий титан. Термічну стійкість, залишкову міцність та гранично допустиму температуру використання визначали відповідно ГОСТ 20910-90. Приклад конкретного виконання. Для виготовлення 1 м 3 жаростійкої бетонної суміші беруть (кг): портландцемент М500 - 350; шамотну тонкозмелену добавку - 85; білу сажу, модифіковану сірчанокислим титаном (2% маси білої сажі) - 17,85; заповнювач бетонний (із подрібнених жаростійких бетонів) - 1300; воду - 230 л. Жаростійка бетонна суміш готується таким чином. В бетонозмішувач спочатку завантажують білу сажу і потрібну кількість води з розчиненим в ній сірчанокислим титаном. Біла сажа модифікується шляхом перемішування суміші протягом 3 хв. Потім в бетонозмішувач завантажують портландцемент, шамотну тонкозмелену добавку та заповнювач. Суміш перемішується на протязі 3 хв. до утворення однорідної маси. Із виготовленої жаростійкої бетонної суміші формують зразки-куби з ребром 7,0 см, які тверднуть 7 діб в повітряновологих умовах і підлягають випробуванням після висушування. Результати досліджень приведені в таблиці, приклад 2. Термічна стійкість отриманого бетону складає 32 водних теплозмін, гранично допустима температура використання 1200°С, залишкова міцність 38%. Аналогічно прикладу конкретного виконання був виготовлений ряд жаростійких бетонних сумішей, які містять компоненти як в даному інтервалі, так і в позамежному. Встановлено, що співвідношення компонентів жаростійкої бетонної суміші та їх кількість вибрано із умов, які забезпечують одержання максимального збільшення термостійкості і підвищення гранично допустимої температури використання матеріалу (таблиця, приклади 1-7). При співвідношенні компонентів жаростійкої бетонної суміші в пропонованих межах відзначається підвищення термостійкості бетону до 27...32 водних теплозмін, гранично допустима температура використання підвищується на 100°С і складає 1200°С при збереженні залишкової міцності більше ніж 30% (32...38%). Позамежне зменшення кількості модифікованої сірчанокислим титаном білої сажі приводить де зменшення термостійкості матеріалу та температури використаний при збереженні залишкової міцності (таблиця 1, приклад 10). При збільшенні даної кількості модифікованої сірчанокислим титаном білої сажі відзначається зменшення не тільки термостійкості та температури використання бетону а й залишкової міцності (таблиця 1, приклад 11). Позамежне зменшення та збільшення кількості модифікатора білої сажі - сірчанокислого титану приводить до зниження термостійкості та температури використання бетону при збереженні залишкової міцності (табл. 1, приклади 8, 9). Переваги пропонованої жаростійкої бетонної суміші порівняно з відомою підтверджуються результатами, приведеними в табл. 1, приклади 1...7, 12. Виходячи із даних таблиці термічна стійкість бетону збільшується від 12 до 27...32 водних теплозмін, тобто в 2,25...2,7 рази, гранично допустима температура використання підвищується на 100°С і становить 1200°С, залишкова міцність складає 32...38%. Вироби із пропонованої жаростійкої бетонної суміші можна використовувати для футеровки теплових агрегатів з гранично допустимою температурою використання 1200°С. Таким чином, пропонований склад жаростійкої бетонної суміші забезпечує отримання жаристійких матеріалів з високими експлуатаційними властивостями. 2 29204 Таблиця № п/р 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. Компоненти жаростійкої бетонної суміші, мас. % Термічна Біла сажа, Шамотна стійкість, модифікоПортландЗаповтонкозмевода водних вана сірчацемент нювач лена дотеплозмін нокислим бавка титаном Пропонована жаростійка бетонна суміш 17,7 4,3 0,9 (1)* 66,1 11,0 27 17,7 4,3 0,9 (2) 65,6 11,5 32 17,7 4,3 0,9 (3) 65,6 11,5 31 15,9 4,3 0,9 (2) 67,3 11,6 29 19,4 4,3 0,9 (2) 68,8 11,6 30 17,7 3,8 1,3 (2) 65,6 11,6 29 17,7 3,3 1,8 (2) 66,6 11,6 28 Позамежні значення 17,6 4,3 0,9 (0,5) 65,5 11,7 24 17,7 4,3 0,9 (5) 65,5 11,6 22 17,7 4,8 0,4 (1) 66,6 11,5 20 17,7 3,3 2,7 (2) 64,5 11,8 15 Відома жаростійка бетонна суміш (прототип) 17,5 6,0 65 11,5 12 Гранично Залишдопустима кова мітемпература цність, використову% вання °С 36 38 37 33 35 34 82 1200 1200 1200 1200 1200 1200 1200 32 33 30 26 1100 1100 1100 1100 не менше 30 1100 Примітка: * В дужках приведена кількість сірчанокислого титану, % маси білої сажі. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 34 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3