Спосіб одержання цементного каменю

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для получения термостойких изделий, например, облицовочной плитки и кирпича для печей, на основе алюминатного цементного камня. Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ получения цементного камня, согласно которому, глиноземистый цемент без добавок затворяют водой, формуют изделия и подвергают термовлажностной обработке при 50 - 150°C [2]. При этом образуются стабильные гидраты и Недостатком этого способа является неполное использование вяжущих свойств цемента и низкая прочность цементного камня. В основу заявляемого изобретения поставлена задача усовершенствования способа получения алюминатного цементного камня повышением его термической стойкости, прочности, снижением пористости за счет использования добавок, действующих как ускорители структурообразующих процессов в цементно-водной дисперсии, что порождает термостойкие новообразования, способствующие однородности, упорядочению структуры цементного камня. Исключается образование метастабильных гидратов и во все сроки твердения. Поставленная задача решается тем, что в известном способе получения цементного камня, включающем водное затворение алюминатного компонента, формование, термовлажностную обработку, согласно настоящему изобретению, алюминатный компонент дополнительно смешивают с отходом производства ферросилиция, затворяют 50 - 200% водным раствором карбоната калия, при этом компоненты вводят в количестве, мас.%: а затем прессуют при 20 - 100МПа и подвергают термовлажностной обработке при температуре 60 - 250°C в течение 2 - 4 часов. Добавка карбоната калия действует как ускоритель структурообразующих процессов в цементно-водной дисперсии. Высокодисперсный кремнезем, в качестве которого использовали отход производства ферросилиция, образует с продуктами гидратации термостойкие новообразования и способствует формированию более дисперсной, однородной, упорядоченной структуры цементного камня, Прессование способствует получению плотной, непористой структуры за счет снижения количества воды затворения. Термовлажностная обработка исключает образование метастабильных гидратов и в ранние сроки твердения. Все перечисленные действия в комплексе позволили получить прочный, термостойкий цементный камень, В результате составы из алюминатного цемента приобретают повышенную прочность и термическую стойкость. Используемые материалы соответствуют стандартам: - МРТУ 6 - 09 - 1354 - 64, осч. 6 - 2, бесцветные кристаллы, существует в природе, получают карбонизацией растворов или как побочный продукт при переработке нефелина в глинозем, в значительных количествах содержится в растительной золе; в промышленности строительных материалов используется для регулирования сроков схватывания и как интенсификатор твердения; отход производства ферросилиция - побочный продукт при получении сплавов ферросилиция, осаждается из газовой фазы, обладает высокой пуццолановой активностью, состоит в основном из некристаллического кремнезема с очень высокой площадью поверхности (20 - 30м2/г); в промышленности строительных материалов используется как пуццолановая добавка для связывания выделяющегося в процессе гидратации цемента используемый в настоящем изобретении отход производства ферросилиция имеет следующий химический состав, мас.%: -86,4; - 0,8; - 1,4; - 1,58; - 3,12; - 1,55; - 3,12; ппп - 2,02; алюминатный компонент - ТУ 21 - РСФСР 3, 283 - 84, ГОСТ 969 - 77, в качестве его использовался высокоалюминатный глиноземистый цемент с химическим составом, мас.%: - 0,88; - 81,37; - 0,12; -17.08: - 0,16; - 0,16; ппп - 0,22, отличается высокой прочностью в ранние сроки твердения, в промышленности используется для футеровки тепловых агрегатов. Способ получения цементного камня осуществляли следующим образом; используемый высокоалюминатный цемент марки 500 предварительно смешивали в шаровой мельнице с 5 20мас.% кремнеземистого компонента до равномерного распределения добавки, затем затворяли 50 - 200% - ным раствором карбоната калия (содержание 5 - 20мас.% в пересчете на безводное вещество). Прессование осуществляли при давлении 200 - 100МПа. После формирования производили термовлажностную обработку (ТВО) в пропарочной камере при температуре 60 - 250°C в течение 2 - 4 часов. Ниже приведены примеры выполнения образцов. Для исследования готовили образцы - цилиндры с диаметром равным высоте и составляющим 2,12 ´ 10-2м. Оценку прочностных характеристик изделий после ТВО производили согласно ГОСТ 31074 - 81 на ПСУ-50. Данные сведены в табл.2. Полученные затвердевшие образцы испытывали на термическую устойчивость. Результаты приведены в табл.3. Приведенные данные показывают, что во всех случаях предлагаемый способ повышает термостойкость высокоалюминатного цементного камня в 2,4 - 4,6 раза по сравнению с прототипом. Предлагаемый способ может использоваться для получения термически устойчивых изделий в промышленных условиях на стандартном технологическом оборудовании.