Вогнетривка бетонна суміш

Реферат: Винахід належить до галузі виробництва вогнетривів і може бути використаний для виробництва вогнетривкого бетону. Вогнетривка бетонна суміш містить, мас. %: шамотний заповнювач - 36,6-47,7; корунд з масовою часткою Аl2О3 більше ніж 90 мас. % - 23,5-27,5; суміш тонкодисперсного корунду та глинозему, взятих у співвідношенні від 1:2,2 до 1:3,0, з вмістом частинок розміром менше ніж 4 мкм у кількості більше 45 % - 23,0-27,0; високоглиноземистий цемент – 3,5-6,5; диспергуюча добавка у вигляді суміші кремнеземовмісного матеріалу з розміром частинок менше 2 мкм і показником активності водневих іонів рН 6 і рН 10, взятих у співвідношенні 2:1 - 2,4-3,6. Застосування винаходу дозволяє одержувати бетони з скороченим часом тужавіння, а також бетони, які характеризуються підвищеною міцністю після випалу при температурі 1000 °C. UA 102570 C2 (12) UA 102570 C2 UA 102570 C2 5 10 15 20 25 30 Винахід належить до галузі виробництва вогнетривів і може бути використаний для виробництва вогнетривкого бетону, призначеного для виготовлення монолітних футерівок елементів металургійних агрегатів, наприклад, теплоізоляційних кришок сталерозливних і проміжних ковшів, та інш. Відома бетонна суміш, яка містить алюмосилікатний заповнювач, електрокорунд і високоглиноземистий цемент (А.с. № 1221863 С04В 28/06, 35/68 Бюл. № 20, 1991р.). Ця бетонна суміш характеризується тривалим часом тужавіння бетону до розпалубки і недостатньою міцністю після випалу при температурі 1000 °C (температура сушіння футерівки металургійних агрегатів). Найбільш близькою до передбачуваного винаходу по технічній сутності та результату, що досягається, є вогнетривка бетонна суміш, яка містить, мас. %: шамотний заповнювач (68,5), тонкодисперсну складову (25,5), високоглиноземистий цемент (5,0) та диспергуючу добавку у вигляді модифікованого дисперсного глинозему з розміром частинок 6,6 мкм не менше ніж 90 % (1,0). (Патент України № 73838 С04В 35/66, 28/06, 33/22. Бюл. № 9 від 15.09.2005 р.). Однак і ця бетонна суміш характеризується тривалим часом тужавіння бетону до розпалубки (тривалість тужавіння бетону до моменту розпалубки складає 24 години), а також 2 недостатньою міцністю після випалу при температурі 1000 °C (20 Н/мм ). В основу винаходу поставлена задача створення вогнетривкої бетонної суміші, в якій додаткове використання корунду з масовою часткою Аl2О3 більше ніж 90 мас. %, суміші тонкодисперсного корунду і глинозему, взятих у співвідношенні від 1:2,2 до 1:3,0, з вмістом частинок розміром менше ніж 4 мкм у кількості більше 45 % і диспергуючої добавки у вигляді суміші кремнеземвміщуючих матеріалів з розміром частинок менше 2 мкм і показником активності водневих іонів рН 6 і рН 10, взятих у співвідношенні 2:1, забезпечує скорочення часу тужавіння бетону до моменту розпалубки, високу міцність після випалу при температурі 1000 °C і, як наслідок, сприяє підвищенню стійкості футерівок теплових агрегатів. Поставлена задача вирішується наступним чином. Вогнетривка бетонна суміш, яка містить шамотний заповнювач, тонкодисперсну складову, високоглиноземистий цемент та диспергуючу добавку, згідно з винаходом, відрізняється тим, що вона додатково містить корунд з масовою часткою Аl2О3 більше ніж 90 мас. %, як тонкодисперсна складова використовується суміш корунду та глинозему, взятих у співвідношенні від 1:2,2 до 1:3,0, з вмістом частинок розміром менше ніж 4 мкм у кількості більше 45 %, як диспергуюча добавка використовується суміш кремнеземовмісних матеріалів з розміром частинок менше 2 мкм і показником активності водневих іонів рН 6 і рН 10, взятих у співвідношенні 2:1, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: 35 шамотний заповнювач корунд з масовою часткою Аl2О більше ніж 90 мас. % суміш тонко дисперсного корунду та глинозему, взятих у співвідношенні від 1:2,2 до 1:3,0, з вмістом частинок розміром менше ніж 4 мкм у кількості більше 45 % високоглиноземистий цемент диспергуюча добавка у вигляді суміші кремнеземовмісного матеріалу з розміром частинок менше 2 мкм і показником активності водневих іонів рН 6 і рН 10, взятих у співвідношенні 2:1 40 36,6-47,4 23,5-27,5 23,0-27,0 3,5-6,5 2,4-3,6. Особливістю передбачуваного винаходу є те, що використання як диспергуючої добавки суміші кремнеземовмісних матеріалів з розміром частинок менше 2 мкм і показником активності водневих іонів рН 6 і рН 10, взятих у співвідношенні 2:1, забезпечує скорочення часу тужавіння бетону до моменту його розпалубки за рахунок утворення при зволоженні водою драгливої желеподібної маси з дірчатими тонкими частинами в середині і зміни радіусу кривизни поверхні, що формується, (поверхня стає випуклою), що сприяє кращому видаленню вологи і, як 1 UA 102570 C2 5 10 15 наслідок, прискоренню тужавіння бетону. Підвищенню міцності бетону також сприяє додаткове використання корунду з масовою часткою Аl2О3 більше ніж 90 мас. %. Окрім того, використання тонкодисперсної суміші корунду і глинозему, взятих у співвідношенні від 1:2,2 до 1:3,0, з вмістом частинок менше ніж 4 мкм більше 45 % і диспергуючої добавки у вигляді суміші кремнеземовмісних матеріалів з розміром частинок менше 2 мкм і показником активності водневих іонів рН 6 і рН 10, взятих у співвідношенні 2:1, які характеризуються підвищеною реакційною активністю, забезпечує підвищення міцності бетону в області температур 1000 °C за рахунок утворення муліту у вигляді ізометричних зерен, довжина яких ~ в 3 рази перевищує їх ширину, що сприяє армуванню структури матеріалу, і, тим самим, його зміцненню. Передбачуваний винахід ілюструється прикладами, наведеними в таблиці. В лабораторії ПАТ "УКРНДІВ ІМЕНІ А.С. БЕРЕЖНОГО" була виготовлена вогнетривка бетонна суміш по пропонованому винаходу і прототипу за типовою технологією виготовлення. Із вогнетривкої бетонної суміші були виготовлені зразки - куби з боком ребра 40 мм методом вібролиття в розбірні форми. Межу міцності при стисненні зразків із бетонної суміші визначали по ГОСТ 4071.1-94. Як видно із таблиці, вогнетривка бетонна суміш запропонованого складу в порівнянні з прототипом характеризується нетривалим часом тужавіння бетону до моменту розпалубки (тривалість тужавіння бетону до моменту розпалубки складає 10 годин і 24 години відповідно). 20 Таблиця Склад вогнетривких бетонних сумішей і їх властивості Найменування компонентів, показники властивостей Найменування компонентів 1. Шамотний заповнювач 2. Корунд з масовою часткою Аl2О3 більше ніж 90 мас. % 3. Тонко дисперсна суміш: шамоту та глинозему з вмістом частинок розміром менше ніж 8 мкм в кількості не менше ніж 50 % корунду і глинозему, взятих у співвідношенні від 1:2,2 до 1:3,0, з вмістом частинок менше ніж 4 мкм більше 45 % 4. Високоглиноземистий цемент 5. Диспергуюча добавка: модифікований дисперсний глинозем з розміром частинок 6,6 мкм не менше ніж 90 % суміші кремнеземовмісних матеріалів з розміром частинок менше ніж 2 мкм і показником активності водневих іонів рН 6 і рН 10, взятих у співвідношенні 2:1 Показники властивостей 1. Тривалість тужавіння бетону до моменту розпалубки, год. 2 2. Межа міцності при стисненні, Н/мм , зразків із бетону після випалу при температурі 1000 °C (5 год.) Приклади №2 оп- №3 про- №4 про- №5 по№1 протималь- понова- понова- замежтотип ний ний ний ний №6 позамежний 68,5 42,0 36,6 47,4 32,5 51,5 25,0 27,5 22,5 28,5 21,5 25,5 25,0 (1:2,6) 5,0 5,0 6,5 3,5 7,0 3,0 1,0 3,0 2,4 3,6 4,0 2,0 24,0 10,0 10,5 10,25 14,0 16,0 20,0 103,0 102,0 100,0 80,0 75,0 27,0 28,0 23,0 (1:3) (1:2,2) (0,8:2) 22,0 (1,2:3,2) Окрім того, вогнетривка бетонна суміш запропонованого складу в порівнянні з прототипом, 2 2 характеризується високою міцністю після випалу при температурі 1000 °C (103 Н/мм і 20 Н/мм відповідно). 2 UA 102570 C2 Запропонований винахід планується до впровадження на дослідному виробництві ПАТ "УКРНДІВ ІМЕНІ А.С. БЕРЕЖНОГО" у 2011-2012 p.p. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 Вогнетривка бетонна суміш, яка містить шамотний заповнювач, тонкодисперсну складову, високоглиноземистий цемент та диспергуючу добавку, яка відрізняється тим, що вона додатково містить корунд з масовою часткою Аl2О3 більше ніж 90 мас. %, як тонкодисперсна складова використовується суміш корунду та глинозему, взятих у співвідношенні від 1:2,2 до 1:3,0, з вмістом частинок розміром менше ніж 4 мкм у кількості більше 45 %, як диспергуюча добавка використовується суміш кремнеземовмісних матеріалів з розміром частинок менше 2 мкм і показником активності водневих іонів рН 6 і рН 10, взятих у співвідношенні 2:1, при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: шамотний заповнювач 36,6-47,4 корунд з масовою часткою 23,5-27,5 Аl2О3 більше ніж 90 мас. % суміш тонкодисперсного корунду та глинозему, взятих у співвідношенні від 1:2,2 до1:3,0, з вмістом 23,0-27,0 частинок розміром менше ніж 4 мкм у кількості більше 45 % високоглиноземистий 3,5-6,5 цемент диспергуюча добавка у вигляді суміші кремнеземовмісного матеріалу з розміром частинок менше 2 мкм і 2,4-3,6. показником активності водневих іонів рН 6 і рН 10, взятих у співвідношенні 2:1 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 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 3