Шамотний бетон

Реферат: Винахід належить до хімічної галузі промисловості і може бути використаний для виробництва вогнетривкого бетону, призначеного для виготовлення монолітних футерівок елементів нагрівальних печей, печей опору або виготовлення вогнетривких виробів, наприклад футерівки індукторів. Шамотний бетон містить, мас. %: шамот вогнетривкий фракції 6-0 мм з вмістом частинок розміром меншим ніж 10 мкм у кількості 30-40 % 66-75; глиноземистий цемент з вмістом частинок розміром меншим ніж 8 мкм у кількості 35-45 % і моноалюмінату кальцію у кількості 50-60 % 16,0-24,0; воду 9,0-10,0. Застосування винаходу забезпечує одержання рухливих і міцних бетонів. UA 110239 C2 (12) UA 110239 C2 UA 110239 C2 5 10 15 20 25 Винахід належить до хімічної галузі промисловості і може бути використаний для виробництва вогнетривкого бетону, призначеного для виготовлення монолітних футерівок елементів нагрівальних печей, печей опору або виготовлення вогнетривких виробів, наприклад футерівки індукторів. Відома бетонна суміш, яка містить цемент, заповнювач, сульфат, тіосульфат натрію та воду (А. С № 637360 С04В 28/06, 13/22,. Бюл. №46 від 15.12.1978 р.). Недоліком указаної бетонної суміші є недостатнє розтікання і низька початкова міцність затужавілого бетону, недостатня залишкова міцність після високотемпературного випалу, а також тривалий термін досягнення нормативної міцності бетону. Найбільш близькою до пропонованого винаходу по технічній суті та досягуваному результату є шамотний бетон, який містить, мас. %: шамот (71,5), глиноземистий цемент (17,8) і воду (10,7). (Вогнетривкі бетони. Довідник, М., 1982, с.76-77, 119-121). Однак, і цей бетон характеризується недостатнім розтіканням (65 %), низькою початковою міцністю затужавілого бетону (9,5 Н/мм), недостатньою залишковою міцністю після високотемпературного випалу (62,1 %), а також тривалим терміном досягнення нормативної міцності бетону (72 години). В основу винаходу поставлена задача створення шамотного бетону, в якому використання шамоту вогнетривкого фракції 6-0 мм з вмістом частинок розміром меншим ніж 10 мкм у кількості 30-40 % та глиноземистого цементу з вмістом частинок розміром меншим ніж 8 мкм у кількості 35-45 % і моноалюмінату кальцію у кількості 50-60 % сприяє збільшенню розтікання бетону, забезпечує підвищення початкової міцності затужавілого бетону і залишкової міцності після високотемпературного випалу, а також обумовлює скорочення терміну досягнення нормативної міцності, що в свою чергу підвищує стійкість футерівок теплових агрегатів. Поставлена задача вирішується тим, що: Шамотний бетон містить шамот, глиноземистий цемент і воду, відрізняється тим, що він містить шамот вогнетривкий фракції 6-0 мм з вмістом частинок розміром меншим ніж 10 мкм у кількості 30-40 % та глиноземистий цемент з вмістом частинок розміром меншим ніж 8 мкм у кількості 35-45 % і моноалюмінату кальцію у кількості 50-60 % при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: 30 шамот вогнетривкий фракції 6-0 мм з вмістом частинок розміром меншим ніж 10 мкм у кількості 30-40 % глиноземистий цемент з вмістом частинок розміром меншим ніж 8 мкм у кількості 35-45 % і моноалюмінату кальцію у кількості 50-60 % вода 35 40 45 50 66,0-75,0 16,0-24,0 9,0-10,0 Особливістю пропонованого винаходу є те, що використання шамоту вогнетривкого фракції 6-0 мм з вмістом частинок розміром меншим ніж 10 мкм у кількості 30-40 % забезпечує підвищення пластичності і розтікання бетону і сприяє збільшенню залишкової міцності після високотемпературного випалу внаслідок кращої адгезії між заповнювачем та зв′язуючою масою. Наявність глиноземистого цементу з вмістом частинок розміром меншим ніж 8 мкм у кількості 35-45 % і моноалюмінату кальцію у кількості 50-60 % сприяє більш інтенсивному утворенню гідроалюмінатів кальцію і гелю гідроокису алюмінію у вигляді обвідок на частинках цементу, і тим самим, прискоренню процесів гідратації. Також, наявність шамоту вогнетривкого фракції 6-0 мм з вмістом частинок розміром меншим ніж 10 мкм у кількості 30-40 % і глиноземистого цементу з вмістом частинок розміром меншим ніж 8 мкм у кількості 35-45 % і моноалюмінату кальцію у кількості 50-60 % сприяє підвищенню початкової міцності затужавілого та скороченню терміну досягнення нормативної міцності бетону за рахунок утворення значної кількості гелеподібних структур, швидкому їх злипанню між собою і утворенню жорсткої місткової структури, тим самим, забезпечуючи більш раннє зміцнення бетону. Пропонований винахід пояснюється прикладами, наведеними в таблиці. У лабораторії ПАТ "УКРНДІВ ІМЕНІ А.С. БЕРЕЖНОГО" було виготовлено шамотний бетон за заявленим складом і прототипом по типовій технології виготовлення вогнетривких бетонів. З бетону було виготовлено зразки - куби з боком ребра 40 мм методом вібролиття в розбірні форми. 1 UA 110239 C2 5 10 Межу міцності при стисненні зразків із вогнетривкого бетону визначали за ГОСТ 4071.1-94. Початкову міцність затужавілого бетону, оцінювали за показником межі міцності при стисненні після повітряного тужавіння протягом однієї доби і сушіння за температури 110 °C. Залишкову міцність в процентах оцінювали відносно показника межі міцності після високотемпературного випалу (1350 °C) і межі міцності при стисненні висушених зразків, нормативну міцність - за показником межі міцності при стисненні зразків з бетону згідно з нормативною документацією. Дослідження шамотного бетону до розтікання виконували відповідно з Євростандартом EN 1402-2003 частина 4. Як видно з таблиці, шамотний бетон запропонованого складу в порівнянні з прототипом, характеризується високим розтіканням (85 і 65 % відповідно), підвищеною початковою міцністю затужавілого бетону та залишковою міцністю після високотемпературного випалу (початкова Таблиця 1 Склад шамотного бетону і його властивості. Приклади Найменування компонентів, показники №1 №2 №3 №4 №5 №6 властивостей прототи оптимал пропоно пропоно позамеж позамеж п ьний ваний ваний ний ний Найменування компонентів: шамот 71,5 шамот вогнетривкий фракції 6-0 мм з вмістом частинок розміром меншим ніж 70,5 75,0 66,0 77,8 64,8 10 мкм у кількості 30-40 % глиноземистий цемент 17,8 глиноземистий цемент з вмістом частинок розміром меншим ніж 8 мкм у 20 16 24 13 25 кількості 35-45 % і моноалюмінату кальцію у кількості 50-60 % вода 10,7 9,5 9,0 10,0 9,2 10,2 Показники властивостей: розтікання, % 65 85 80 82 70 75 початкова міцність затужавілого 9,5 18,5 17,8 18,0 12,0 17,0 2 бетону, Н/мм : залишкова міцність, %, після 62,1 92,5 92,0 91,0 72,0 80,0 високотемпературного випалу термін досягнення нормативної 72/3 48/2 50/2,1 52/2,2 58/2,4 60/2,5 міцності, годин /діб 15 2 міцність - 18,5 і 9,5 Н/мм , залишкова міцність після високотемпературного випалу - 92,5 і 62,1 % відповідно), а також скороченим терміном досягнення нормативної міцності бетону (48 і 72 години відповідно). Запропонований винахід планується до впровадження на дослідному виробництві ПАТ "УКРНДІВ ІМЕНІ А.С. БЕРЕЖНОГО" у 2013-2014 pp. 20 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 Шамотний бетон, що містить шамот, глиноземистий цемент і воду, який відрізняється тим, що він містить шамот вогнетривкий фракції 6-0 мм з вмістом частинок розміром меншим ніж 10 мкм у кількості 30-40 % та глиноземистий цемент з вмістом частинок розміром меншим ніж 8 мкм у кількості 35-45 % і моноалюмінату кальцію у кількості 50-60 % при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: шамот вогнетривкий фракції 6-0 мм з вмістом частинок розміром меншим ніж 10 мкм у кількості 30-40 % 66,0-75,0 глиноземистий цемент з 16,0-24,0 2 UA 110239 C2 вмістом частинок розміром меншим ніж 8 мкм у кількості 35-45 % і моноалюмінату кальцію у кількості 50-60 % вода 9,0-10,0. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 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