В’яжуче

Союз Советских Социалистических ОПИСАНИЕ (и) Республик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свпд-ву — (22) Заявлено 13.00.77 (2І) 2501667/29-33 2 [51)М.Кл С 04 В 19/00 с присоединением заявки № — Государственный комитет , (23) Приоритет — СССР по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (43) Опубликовано 30.06.80. Бюллетень № 24 (53) УДК 666.972 (088.8) (45)Дата опубликования описания 30.06 80 В. Д. Глуховский, Р. Ф. Рунова и П. В. Кривенко Киевский ордена Трудового Красного Знамени инженерностроительный институт (54) ВЯЖУЩЕЕ I Изобретение относится к составу минерального гидравлического вяжущего и может найти применение в области строительных материалов. Известно вяжущее, включающее оксиды Na 2 O, CaO, А12О3 и SiO 2 [1]. Недостатком известного вяжущего является то, что на его основе нельзя получить водостойкие материалы немедленно в момент формования. Известно также наиболее близкое к описываемому по технической сущности и достигаемому результату вяжущее, включающее оксиды, вес. %: Na 2 O 6—36, А12О3 20—40, SiO 2 35—70 и химически и физически связанную воду остальное [2]. На основе этого вяжущего можно получать водостойкие изделия немедленно в момент формования, но это вяжущее имеет недостаточно высокие физико-механические свойства. Цель изобретения — повышение прочности на сжатие сразу после формования и через 28 суток отвердения, а также повышение водостойкости, воздухостойкости и морозостойкости. Поставленная цель достигается тем, что вяжущее, включающее оксиды Na2C>3, Ai2O3, SiO 2 и физически, и химически связанную воду, содержит дополнительно СаО 5 10 15 20 25 30 при следующем соотношении компонентов, вес. %: Na2O „ 0,7-13,4 ' А12О3 . 2,2—31,5 SiO 2 * * 39,1—53,1 СаО ' ' 1,2—54,6 Н2О Остальное Гидратные дисперсные порошкообразные вещества упомянутых составов в течение длительного времени, исчисляемого месяцами, а иногда и і одами, обладают способностью образовывать в момент сближения частиц без подвода тепловой энергии камнеподобные тела, сохраняющие прочность в воде, которая со временем может возрастать как при хранении в водных, так и в воздушных условиях. При этом между гидратными частицами синтезированного камнеподобного тела возникают водостойкие внутренние структурные связи, которые в случае нарушения их механическим путем восстанавливаются при повторном сближении дисперсных частиц или усиливаются за счет дальнейшего сокращения расстояния между ними. Вяжущие на основе таких дисперсий в противоположность гидр атационно-конденсационным могут быть охарактеризованы как контактно-конденсационные, так как из порошков конденсируются в камневидные 743970 водостойкие тела в момент возникновения контактов между гидратными частицами, т. е в момент формования изделий. Состав таких смешанных щелочно-щелочноземельных гидроалюмосилнкатных вяжущих в общем виде представлен следующими минеральными системами: •yCa0-AI 2 0,-2Si0 3 III — щелочноземельное ликатное гидроалюмоси Na,0-Al 1 O a -4SiO a .2H 1 0-8CaO.Al l O a •2SiO a .2H a O-CaO-SiO 2 -2H a O IV — щелочноземельное гіідроспликатпое Na a O-Ai 2 O 3 -4SiO a -2H 2 O-CaO-Al a O 3 •2Si0 a -2H a 0-8Ca0Si0 3 -2H a 0. 10 2H 2 O-2CaO-SiO 2 -2H a O, Ниже приводится содержание оксидов где х, у z — содержание в вяжущем данNa 2 O, СаО, А12О3, SiO 2 и Н 2 О в составе ного минерала в г-молях от 1 смесей приведенных гидратных минеральдо 8. 15 ных образований вяжущего аморфной или нестабильной кристаллической структуры, Граничные составы вяжущего в зависивес. %: Na 2 O or 0J до 13,4; СаО от 1,2 до мости от характера определяющего водно54,6; А12О3 от 2,2 до 31,5; SiO 2 от 39,1 до го минерала находятся в следующих мо53,1; Н £ О от 8,6 до 21,5. лярных соотношениях 20 Вяжущие могут быть получены одним из I — смешанное щелочно-щелочноземельизвестных способов: осаждением из алюмнное гидроалюмосиликатное натных и силикатных щелочных растворов, Na a O • А1аОа • 4SiO a • 2Н 2 О • СаО • А1аОэ • синтезом водных и гидратацией безводных образований в условиях пропарирования • 2SiO a • 2НЯО • СаО - SiO a • Н 2 О 25 при атмосферном или повышенном давлениях. Применяемые при этом методы долII — щелочное гидроалюмосиликатное жны обеспечивать получение гидратного ве8Ha a O-Al 2 O 3 -4SiO 3 -2H 2 O-CaOAl a O a щества, указанного состава в дисперсном (порошкообразном) аморфном или неста•2SiO a -2H a O-CaO.SiO a -2H a O Прочность образцов при сжатии испытанных, МПа Сое Компоненты, тав вес. % Давление через прессо- сразу после 3 суток вания, прессо- хранения МПа вания, ІЗ ВОДЄ, еж. Р " *сж. через 2о суток хранения в естеств воде венных условиях ?СЖ Воздухостой Морозостой цикл Водостойкость, ЦИКЛ 1ПП "' *~ ост , • ши о р еж.1 Na 2 O 13,4 20 9,7 12,4 27,5 28,4 128,0 Более Более А12О3 СаО 25,7 1,6 300 50 40 15,7 18,9 29,4 30,2 120,0 Более Более SiO 2 Н3О 1 51,7 8,6 100 21,5 23,8 32,9 32,0 ПО.О Более Более 300 300 50 50 1 16,5 39,1 40 18,2 26,1 37,9 37,6 143,0 Более Более 14,5 100 25,2 37,9 62,3 61,5 150,0 Более Более Na2O 0,8 20 13,6 20,7 35,2 33,4 152,0 Более Более 2,2 49,3 300 50 40 J9.8 27,1 39,7 38,7 136,0 Более SiO2 Н2О 4 20 А12О3 СаО 3 0,7 29 2 Н2О Na 2 O АЬОя СаО SIO2 2 33, Ї 8,6 Более 50 100 36,8 47,6 65,6 66,0 129,0 Более 300 Более 50 Na2O А1аО3 S1O2 Н2О 22,5 30,2 35,0 12,3 20 5,6 5,3 5,9 6,7 95,0 200 25 40 100 6,9 6,9 7,7 10,3 8,9 100,0 94,0 200 150 25 25 11,6 13,0 32,4 32,0 112,0 Более Более 50 8,2 7,2 12,7 300 300 300 50 50 743970 бильном кристаллическом состоянии с содержанием цеолитной, кристаллизационной или конституционной воды. Это достигается за счет введення в систему реагирующих тоикомолотых компонентов такого количества воды, при котором гпдратные дисперсии вяжущих получаются в виде водных суспензий или рыхлой, легко диспергирующейся после сушки массы, что практически достигается при водотвердом отношении 0,5—1,0, а также ограничением процесса взаимодействия компонентов временем, достаточным для формирования гидратных образований вещества вяжущего в виде аморфной или слабозакристаллизованнои фаз. Изделия на основе таких вяжущих готовят прессованием или прокатом. Сразу после формования при температуре 20±5°С изделие приобретает прочность и водостойкость и может быть уложено в дело. Арматурой в таких изделиях служат волокнистые вещества различного происхождения. П р и м е р ы . Готовят вяжущие 3 составов на основе просяновского каолина, едкого натра, окиси кальция и кварцевого песка, взятых в различных весовых соотношениях. Исходные компоненты смешивают в автоклаве при 173гЬ5°С в течение 4 ч при водотвердом отношении В/Т 0-5 Полученную суспензию сушат при 90—105°С и диспергируют путем протирания через сито с размером ячейки 0,53 мм. В результате получают вяжущие следующих минералогических составов I-8[Na a O-Al 2 O s -4SiO a -2H a O][CaO-Al a O a • SiO a • 2НаО] • [СаО • SiO2 • 2Н2О] 6 II-[Naa0-AIa03-4Si0a-2Ha0]-8ICa0-Ala03• 2SiO a • 2Н Я О j • [СаО • SiO 2 • 2H a OJ 5 III - |Na a O • AI 2 O 3 .4SiO 2 -2H 2 O] • [CaO • AI 2 O 3 • • 2SiO a • 2H a O] • [CaO • SiO 2 • 2H 2 O]. Составы вяжуиціх и результаты испытании приведены в таблице. Ю Вяжущее по изобретению имеет более высокие физико-механические характеристики по сравнению с известным вяжущим. 15 Формула изобретения Вяжущее, включающее оксиды ЫагО, А12О3, SiO2 и физически, и химически связанную воду, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения прочности на сжатие 20 сразу после формования и через 28 суток твердения, а также повышения водостойкости, воздухостойкости и морозостойкости, оно дополнительно содержит СаО при следующем соотношении компонентов, вес. %: 25 Na 2 O 0,7—13,4 А12О3 2,2—31,5 SiO 2 39,1—53,1 СаО 1,2—54,6 Н2О Остальное 30 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 35 № 446480, кл. С 04В 7/20, 1973. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2325677/33, кл. С 04В 19/00, 23 02.1976 (прототип). Составитель Ф. Сорина Корректор Е. Осипова Техред А. Камышникова Редактор А. Соловьева Заказ 1009/4 Изд № 349 Тираж 673 Подписное НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Ра\шская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2