Алюмосилікатна бетонна суміш

Реферат: Винахід належить до вогнетривкої промисловості і може бути використанний для виробництва вогнетривкого бетону, призначеного для виготовлення монолітних футерівок елементів металургійних агрегатів, виготовлення вогнетривких виробів при роботі в неопалюваних приміщеннях. Алюмосилікатна бетонна суміш містить, мас. %: шамот фракції 6-0 мм з вмістом часток розміром менше ніж 63 мкм у кількості 25-30 % 72,5-88,5; високоглиноземистий цемент з 2 питомою поверхнею 6000-6500 см /г 10,0-25,0; добавку-пластифікатор у вигляді суміші поліметиленнафталінсульфонату натрію і форміату натрію з показником активності водневих іонів (рН 8,0-9,0) 1,5-2,5. Винахід забезпечує утворення міцних алюмосилікатних бетонів зі скороченим терміном тужавіння при роботі в неопалюваних приміщеннях (температура нижча ніж 15 °C зі знаком плюс) і достатньо високою залишковою міцністю після високотемпературного випалу. UA 109120 C2 (12) UA 109120 C2 UA 109120 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Винахід належить до вогнетривкої промисловості і може бути використаний для виробництва вогнетривкого бетону, призначеного для виготовлення монолітних футерівок елементів металургійних агрегатів, наприклад арматурного шару проміжних ковшів, або виготовлення вогнетривких виробів, наприклад пальникового каміння при роботі в неопалюваних приміщеннях (температура нижча ніж 15 °C зі знаком плюс). Відома бетонна суміш, яка вміщує шамотний заповнювач і високоглиноземистий цемент (Вогнетривкі бетони. Довідник, М., 1982, с. 76-77, 119-121). Недоліком указаної бетонної суміші, при роботі в неопалюваних приміщеннях (температура нижча ніж 15 °C зі знаком плюс), є висока водопотреба, тривалий термін тужавіння бетону, низька залишкова міцність після високотемпературного випалу. Найбільш близькою до передбачуваного винаходу по технічній сутності та досягаємому результату є алюмосилікатна бетонна суміш, яка містить, мас. %: шамот (81), високоглиноземистий цемент (19) і диспергуючу добавку - суперпластифікатор на основі натрієвих солей продукту конденсації нафталінсульфокислоти і формальдегіду, понад 100 % (0,175). (Патент Росії № 2165907 С04В 28/06, 35/66, 33/22,. Бюл. №12 від 27.04.2001 p.). Однак і ця бетонна суміш, при роботі в неопалюваних приміщеннях (температура нижча ніж 15 °C зі знаком плюс), характеризується достатньо високою водопотребою (9,0 %), тривалим терміном тужавіння бетону (18 годин), а також низькою залишковою міцністю після високотемпературного випалу при температурі 1350 °C (23,0 %). В основу винаходу поставлена задача утворення алюмосилікатної бетонної суміші, в якій використання шамоту фракції 6-0 мм з вмістом часток розміром менше ніж 63 мкм у кількості 252 30 %, високоглиноземистого цементу з питомою поверхнею 6000-6500 см /г, а як добавкипластифікатора - поліметиленнафталінсульфонату натрію і форміату натрію з показником активності водневих іонів (рН 8,0-9,0) сприяє зниженню водопотреби бетону і скороченню терміну його тужавіння, забезпечує збільшення залишкової міцності після високотемпературного випалу при температурі 1350 °C і, як наслідок, підвищує стійкість футерівок теплових агрегатів при роботі в неопалюваних приміщеннях (температура нижча ніж 15 °C зі знаком плюс). Поставлена задача вирішується тим, що: Алюмосилікатна бетонна суміш, яка вміщує шамот, високоглиноземистий цемент і добавкупластифікатор, відрізняється тим, що вона містить шамот фракції 6-0 мм з вмістом часток розміром менше ніж 63 мкм у кількості 25-30 %, високоглиноземистий цемент з питомою 2 поверхнею 6000-6500 см /г, а в якості добавки-пластифікатора суміш поліметиленнафталінсульфонату натрію і форміату натрію з показником активності водневих іонів (рН 8,0-9,0) при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: шамот фракції 6-0 мм з вмістом часток розміром менше ніж 63 мкм у кількості 25-30 % 72,5-88,5 високоглиноземистий цемент з питомою поверхнею 2 6000-6500 см /г 10,0-25,0 добавка-пластифікатор у вигляді суміші поліметиленнафталінсульфонату натрію і форміату натрію з показником активності водневих іонів (рН 8,0-9,0) 1,5-2,5. Особливістю винаходу є те, що використання у складі алюмосилікатної бетонної суміші шамоту фракції 6-0 мм з вмістом часток розміром менше ніж 63 мкм у кількості 25-30 %, 2 високоглиноземистого цементу з питомою поверхнею 6000-6500 см /г, а як добавкупластифікатор - суміш поліметаленнафталінсульфонату натрію і форміату натрію з показником активності водневих іонів (рН 8,0-9,0) (добавка групи "Поліпласт"), при роботі в неопалюваних приміщеннях (температура нижча ніж 15 °C зі знаком плюс), сприяє зниженню водопотреби бетону унаслідок запобіганню утворення агломератів із тонких частинок і зменшенню товщини плівок води між зернами заповнювача та зв'язуючою масою за рахунок наявності поверхневоактивних речовин у складі добавки-пластифікаторі, яка представлена сумішшю поліметиленнафталінсульфонату натрію і форміату натрію з показником активності водневих іонів (рН 8,0-9,0). Наявність шамоту з вмістом часток розміром менше ніж 63 мкм у кількості 252 30 % і високоглиноземистого цементу з питомою поверхнею 6000-6500 см /г забезпечує більш 1 UA 109120 C2 5 10 щільне пакування частинок в бетоні і сприяє підвищенню залишкової міцності після високотемпературного випалу при температурі 1350 °C за рахунок кращої гомогенізації зв'язуючої частини бетонної суміші і збільшення контактної поверхні взаємодіючих частинок. 2 Окрім того, наявність високоглиноземистого цементу з питомою поверхнею 6000-6500 см /г і добавки-пластифікатора, яка представлена сумішшю поліметиленнафталінсульфонату натрію і форміату натрію з показником активності водневих іонів (рН 8,0-9,0), при зволоженні водою, унаслідок наявності в указаній добавці електроліту, обумовлює винекнення плівок на поверхні цементу, які сприяють утворенню більшої маси кластерів із гелеподібних структур у рідкому середовищі, і швидшому їх злипанню між собою, що сприяє скороченню терміну тужавіння бетону, а також зниженню ступеня втрати його міцності після високотемпературного випалу. Винахід пояснюється прикладами, наведеними в таблиці. Таблиця Склад алюмосилікатних бетонних сумішей і їх властивості. Приклади №3 Найменування компонентів, показники №1 №2 оптипроповластивостей прототип мальний нуємий Найменування компонентів: - шамот 81,0 - шамот фракції 6-0 мм з вмістом часток розміром менше ніж 30 мкм у кількості 25-30 % 80,5 72,5 - високоглиноземистий цемент 19,0 - високоглиноземистий цемент з 2 питомою поверхнею 6000-6500см /г 17,5 25,0 добавка-пластифікатор: - суперпластифікатор на основі натрієвих солей продукту конденсації нафталінсульфокислоти і формальдегіду (понад 100 %) 0,175 - суміш поліметиленнафталінсульфонату натрію і форміату натрію з показником активності водневих іонів (рН 8,0-9,0) 2,0 2,5 Показники властивостей: 1. Температура середовища під час тужавіння бетону, °C +5 +5 +5 2. Водопотреба, % 9,0 7,0 7,1 3. Термін тужавіння бетону, год.-хв. 18-00 7-10 7-20 4. Залишкова міцність після високотемпературного випалу при температурі 1350 °C, % 23,0 72,0 71,5 15 20 25 №4 №5 поза- №6 позапропомежний межний нуємий 88,5 70,0 91,0 10,0 27,0 8,0 1,5 3,0 1,0 +5 7,2 7-15 +5 8,0 10-15 +5 7,6 9-05 71,0 53,0 60,0 В лабораторії ПАТ "УКРНДІВ імені А.С. Бережного" була виготовлена алюмосилікатна бетонна суміш за заявленим складом і прототипом по типовій технології виготовлення вогнетривких бетонів. Із алюмосилікатної бетонної суміші були виготовлені зразки - куби з боком ребра 40 мм методом вібролиття в розбірні форми. Межу міцності при стисканні визначали за ГОСТ 4071.1-94. Міцність затужавівшого бетону оцінювали по показнику межі міцності при стисненні після повітряного тужавіння впродовж 24-х годин і сушіння при температурі 110 °C. Залишкову міцність бетону визначали по показнику межі міцності при стисненні після високотемпературного випалу при температурі 1350 °C відносно до міцності затужавівшого бетону. Тривалість тужавіння визначали за допомогою приладу Віка. 2 UA 109120 C2 5 Як видно із таблиці, при роботі в неопалюваних приміщеннях (температура нижча ніж 15 °C зі знаком плюс), алюмосилікатна бетонна суміш запропонованого складу в порівнянні з прототипом, характеризується достатньо низькою водопотребою (7,0 і 9,0 % відповідно), скороченим терміном тужавіння бетону (7г 10 хв. і 18 годин відповідно), а також достатньо високою залишковою міцністю після високотемпературного випалу при температурі 1350 °C (72 і 22 % відповідно). Запропонований винахід планується до впровадження на Дослідному виробництві ПАТ "УКРНДІВ імені А.С. Бережного" у 20012-2013 pp. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 10 15 Алюмосилікатна бетонна суміш, яка містить шамот, високоглиноземистий цемент і добавкупластифікатор, який відрізняється тим, що вона містить шамот фракції 6-0 мм з вмістом часток розміром менше ніж 63 мкм у кількості 25-30 %, високоглиноземистий цемент з питомою 2 поверхнею 6000-6500 см /г, а як добавку-пластифікатор суміш поліметиленнафталінсульфонату натрію і форміату натрію з показником активності водневих іонів рН 8,0-9,0 при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: шамот фракції 6-0 мм з вмістом часток розміром менше ніж 63 мкм у кількості 25-30 % високоглиноземистий цемент з питомою поверхнею 6000-6500 2 см /г добавка-пластифікатор у вигляді суміші поліметиленнафталінсульфонат у натрію і форміату натрію з показником активності водневих іонів рН 8,0-9,0 72,5-88,5 10,0-25,0 1,5-2,5. Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3