Вогнетривка бетонна суміш

Вогнетривка бетонна суміш, яка містить електроплавлений корунд, високоглиноземистий цемент і добавку, яка відрізняється тим, що як добавку містить комплексний матеріал з вмістом SiO2 більше ніж 55 мас. % і розміром часток нижче ніж 4 мкм, кількість яких складає більше ніж 70 мас.%, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: електроплавлений корунд 74,5-81,4 високоглиноземистий цемент 12,0-18,0 комплексний матеріал 0,6-0,9 вода решта. Винахід належить до вогнетривкої промисловості і може бути використаний для виробництва вогнетривкого бетону, призначеного для виготовлення монолітних футерівок елементів теплових агрегатів, наприклад, кришок і обичайок сталерозливних ковшів, патрубків вакууматорів та інш. Відома корундова гідравлічно твердіюча маса, яка вміщує корундовий заповнювач і високоглиноземистий цемент (Н.Н. Соколов, P.M. Шумейко, П. Д. Орехов "Корундовые гидравлически твердеющие массы для установок вакуумирования стали", Огнеупоры, 1984, №1, с.5-7). Недоліком вказаної маси є висока водопотреба (кількість води, яка необхідна для отримання рухливого розчину) і пористість, а також недостатня живучість розчину та міцність бетону, який затужавів. Найбільш близькою до даного винаходу по технічній суті та результатом, що досягається, є вогнетривка бетонна суміш, яка вміщує, мас. %: електроплавлений корунд (72,0), в'яжуче, яке гідравлічно тужавіє - високоглиноземистий цемент (17,5), добавку - ланцюговий фосфат лужного ме талу (0,3) і решта - вода. (Патент України № 45983 С2 С04В28/06, С04В35/66, Бюл. № 5, 2002р.). Проте і ця вогнетривка бетонна суміш характеризується високою водопотребою (10,2 %), недостатньою живучістю розчину (45 хвилин), а зразки із неї високою пористістю (29,8 %) і недостатньою міцністю бетону, який затужавіввав 2 (47,0 Н/мм після тужавіння та сушки при температурі 110 °С). В основу винаходу поставлена задача створення вогнетривкої бетонної суміші, в якій використання як добавки комплексного матеріалу з вмістом SiO2 більше ніж 55 мас. % і розміром часток нижче ніж 4 мкм у кількості більше ніж 70 мас. % забезпечує зниження водопотреби та пористості бетону, збільшує час життєздатності розчину, а також збільшує міцність бетону, який затужавів, що, в свою чергу, підвищує стійкість футерівок теплових агрегатів. Поставлена задача вирішується наступним чином. Вогнетривка бетонна суміш, яка містить електроплавлений корунд, високоглиноземистий це (19) UA (11) 96478 (13) (21) a200910683 (22) 22.10.2009 (24) 10.11.2011 (46) 10.11.2011, Бюл.№ 21, 2011 р. (72) ПРИМАЧЕНКО ВОЛОДИМИР ВАСИЛЬОВИЧ, БАБКІНА ЛІНА ОЛЕКСІЇВНА, СОЛОШЕНКО ЛЮДМИЛА МИКОЛАЇВНА, ЩЕРБАК ЛЮДМИЛА МИХАЙЛІВНА (73) ПУБЛІЧНЕ АКЦІОНЕРНЕ ТОВАРИСТВО "УКРАЇНСЬКИЙ НАУКОВО-ДОСЛІДНИЙ ІНСТИТУТ ВОГНЕТРИВІВ ІМЕНІ А.С. БЕРЕЖНОГО" (56) Н.Н. Соколов, P.M. Шумейко, П. Д. Орехов "Корундовые гидравлически твердеющие массы для установок вакуумирования стали", Огнеупоры, 1984, №1, с.5-7 UA 45983 C2 15.05.2002 а200706194 A 10.12.2008 C2 1 3 96478 мент і добавку, згідно винаходу, як добавку містить комплексний матеріал з вмістом SiO2 більше ніж 55 мас. % і розміром часток нижче ніж 4 мкм у кількості більше ніж 70 мас.% при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: електроплавлений корунд 74,5-81,4 високоглиноземистий цемент 12,0-18,0 комплексний матеріал з вмістом SiO2 більше ніж 55 мас. % і розміром часток нижче ніж 4 мкм у кількості більше ніж 70 мас.% 0,6-0,9 вода решта. Відмінною особливістю даного винаходу є те, що використання комплексного матеріалу з вмістом SiOz більше ніж 55 мас. % і розміром часток нижче ніж 4 мкм у кількості більше ніж 70 мас.% ("Лахта" по ТУ 5743-001-11149403-2003) сприяє зменшенню водопотреби, пористості бетону та підвищує живучість розчину за рахунок збільшення пластичності розчину в присутності хімічної (органічної) складової комплексного матеріалу, яка представлена сфероподібними ізотропними частками з показником заломлення N~ 1,635±0,005. Окрім того, використання указаної добавки сприяє підвищенню міцності затужавівшого бетону як за рахунок зниження вмісту води в бетоні, так і за рахунок фізико-хімічних процесів взаємодії комплексного матеріалу з вмістом SiO2 більше ніж 55 мас. % і розміром часток нижче ніж 4 мкм у кількості більше ніж 70 мас.% з основними компонентами бетону. 4 Використання у складі вогнетривкої бетонної суміші електроплавленого корунду в зазначених межах (74,5-81,4 мас.%) сприяє ущільненню структури вогнетривкого матеріалу, що також сприяє зниженню пористості та збільшенню межі міцності при стисненні затужавівшого бетону. Даний винахід ілюструється прикладами, наведеними в таблиці. У лабораторії ВАТ "УкрНДІВ імені А.С. Бережного" була виготовлена вогнетривка бетонна суміш по даному винаходу і прототипу по типовій технології виготовлення бетонних сумішей. З вогнетривкої бетонної суміші були виготовлені зразки - куби зі стороною ребра 40 мм методом вібролиття в розбірні форми. Межа міцності при стисненні зразків із бетонної суміші визначалася за ГОСТ 4071.1-94, а відкрита пористість - за ГОСТ 2409-95. Як видно з таблиці, вогнетривка бетонна суміш пропонованого складу, в порівнянні з прототипом, характеризується меншою водопотребою (6,3 % і 10,2 %, відповідно), меншою пористістю (23,5 % і 29,8 %, відповідно), більшою живучістю розчину (1 год. 45 хв. і 0 год. 45 хв., відповідно) і більшою міцністю затужавівшого бетону (межа міцності при стисненні після тужавіння впродовж 3-х діб і сушки 2 2 при температурі 110 °С 73,0 Н/мм і 47,0 Н/мм , відповідно). Пропонований винахід намічається до впровадження на Дослідному виробництві ВАТ "УкрНДІВ імені А.С. Бережного" у 2009-2010 роках. Таблиця Склади вогнетривких бетонних сумішей та їх властивості Найменування компонентів, показники властивостей Найменування компонентів: електроплавлений корунд діалюмінатний цемент з пито2 мою поверхнею 7000-9000 см /г високоглиноземистий цемент ланцюговий фосфат лужного металу (натрію триполіфосфат технічний), % комплексний матеріал з вмістом SiO2 більше ніж 55 мас. % і розміром часток нижче ніж 4 мкм у кількості більше ніж 70 мас.% вода, % Показники властивостей: 1) відкрита пористість, % 2) живучість розчину, годинхвилин 3) межа міцності при стисненні після тужавіння впродовж 3-х діб і сушки при температурі 110 2 °С, Н/мм Приклади №1 про- №2 оптима- №3 пропоно- №4 пропонототип льний ваний ваний №5 позамежний №6 позамежний 72,0 77,95 74,5 81,4 73,0 82,0 17,5 15,0 18,0 12,0 19,0 11,0 0,75 0,9 0,6 1,0 0,5 10,2 6,3 6,0 6,6 7,0 7,5 29,8 23,5 23,7 24,0 25,0 25,6 0-45 1-45 1-40 1,35 1-00 0-50 47,0 73,0 68,0 70,0 50,0 55,0 0,3 5 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 96478 6 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601