СМЕСЬ ДЛЯ ЖАРОСТОЙКОГО БЕТОНА
REFRACTORY CONCRETE MIXTURE

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при приготовлении жаростойкого бетона для изготовления футеровки обжиговых колодцев и печей трубопрокатных станов металлургической промышленности.
Известна смесь для жаростойкого бетона [1], которая содержит, мас.%: растворимое стекло 1-5, обожженный магнезит 2-8, технический глинозем 4-20, карбид кремния 11-19 и хромомагнезитевый клинкер - остальное.
Недостатками этой смеси являются низкая температура начала деформации под нагрузкой 0,2 МПа, термостойкость и водостойкость.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности признаков, т.е. прототипом, является смесь для жаростойкого бетона [2], включающая, мас.%: силикат-глыба 1,5-2,5, хромомагнезит 12-17, боксит 1,5-2, динас 58,5-73,0, отход производства двуокиси циркония после стадии хлорирования 12-20.
Недостатками этой смеси являются низкие температура начала деформации под нагрузкой 0,2 МПа, термостойкость и водостойкость.
Исходные компоненты, входящие в состав смеси для жаростойкого бетона, следующие: кристаллогидраты полисиликата натрия Na
O·6SiO
·8H
O, хромомагнезит, боксит, динас, отход производства двуокиси циркония после стадии хлорирования.
2
2
2
Кристаллогидраты полисиликата натрия Na
O·6SiO
·8H
O, Na
O·5SiO
·9H
O, Na
O·4SiO
·10H
O изготавливали (пат. №2118642) путем введения при перемешивании в 20-30 мас.% водный раствор силиката натрия 10-16 мас.% гидрозоля диоксида кремния при 70-100°С, в соотношении 1:(1-1,5) соответственно, и выдерживали при этой температуре не более 0,5 ч, а затем удаляли влагу до содержания 25,4-35,9 мас.%.
2
2
2
2
2
2
2
2
2
Отдозированные сухие компоненты для каждого состава, приведенной в табл.1 полисиликат-натриевого композиционного вяжущего (тонкомолотые хромомагнезит: боксит: кристаллогидраты полисиликата натрия) удельной поверхностью 2500-3000 см
/г, перемешивали с добавлением воды (В/В=0.3-0.4 в зависимости от состава смеси) в лабораторном высокоскоростном смесителе до получения однородной суспензии. Затем полученную суспензию совместно перемешивали с остальными огнеупорными компонентами смеси в лопастной лабораторной мешалке принудительного действия до получения однородной массы.
2
Из полученной гомогенной массы изготавливали образцы различных составов для определения температуры деформации под нагрузкой 0,2 МПа (ГОСТ20910-90), термостойкости (ГОСТ20910-90) и водостойкости (К
) (Микульский В.Г. и др. Строительные материалы. - М.: Изд-во АСВ, 2004. - 536 с.).
разм
Твердение отформованных образцов осуществляли в лабораторном сушильном шкафу по режиму: подъем температуры до 200°С в течение 1 ч, выдержка при этой температуре 2 ч до полного удаления воды.
Пример 2 и 3 осуществляют аналогично примеру 1, только в качестве связующего используются кристаллогидраты Na
O·5SiO
·9H
O и Na
O·4SiO
·10H
O соответственно.
2
2
2
2
2
2
Одновременно для сравнения изготавливались образцы из известных составов [2], которые соответствовали тем же соотношениям компонентов, что и в примерах 1-3.
Составы и результаты испытаний известных и предлагаемых бетонных смесей приведены в таблице 1.
<i>Таблица 1</i>
<i>Компоненты и свойства</i>
<i>Предлагаемый</i>
<i>Известный</i>
<i>1</i>
<i>2</i>
<i>3</i>
<i>4</i>
<i>5</i>
<i>6</i>
<i>7</i>
<i>8</i>
<i>9</i>
<i>10</i>
<i>11</i>
<i>12</i>
<i>Тонкомолотый хромомагнезит</i>
<i>12</i>
<i>15</i>
<i>17</i>
<i>12</i>
<i>15</i>
<i>17</i>
<i>12</i>
<i>15</i>
<i>17</i>
<i>12</i>
<i>15</i>
<i>17</i>
<i>Силикат-глыба</i>
<i>1.5</i>
<i>2.0</i>
<i>2.5</i>
<i>Na</i><sub>2</sub><i>O·4SiO</i><sub>2</sub><i>·10H</i><sub>2</sub><i>O</i>
<i>1.5</i>
<i>2.0</i>
<i>2.5</i>
<i>Na</i><sub>2</sub><i>O·5SiO</i><sub>2</sub><i>·9H</i><sub>2</sub><i>O</i>
<i>1.5</i>
<i>2.0</i>
<i>2.5</i>
<i>Na</i><sub>2</sub><i>O·6SiO</i><sub>2</sub><i>·8H</i><sub>2</sub><i>O</i>
<i>1.5</i>
<i>2.0</i>
<i>2.5</i>
<i>Отход производства двуокиси циркония</i>
<i>12</i>
<i>16</i>
<i>20</i>
<i>12</i>
<i>16</i>
<i>20</i>
<i>12</i>
<i>16</i>
<i>20</i>
<i>12</i>
<i>16</i>
<i>20</i>
<i>Боксит</i>
<i>1.5</i>
<i>1.7</i>
<i>2.0</i>
<i>1.5</i>
<i>1.7</i>
<i>2.0</i>
<i>1.5</i>
<i>1.7</i>
<i>2.0</i>
<i>1.5</i>
<i>1.7</i>
<i>2.0</i>
<i>Динас</i>
<i>73</i>
<i>65.3</i>
<i>58.5</i>
<i>73</i>
<i>65.3</i>
<i>58.5</i>
<i>73</i>
<i>65.3</i>
<i>58.5</i>
<i>73</i>
<i>65.3</i>
<i>58.5</i>
<i>Термостойкость при 1300°С (возд. теплосмен)</i>
<i>45</i>
<i>47</i>
<i>46</i>
<i>48</i>
<i>49</i>
<i>47</i>
<i>50</i>
<i>52</i>
<i>51</i>
<i>30</i>
<i>33</i>
<i>39</i>
<i>Температура начала деформации под нагрузкой 0,2 МПа, °С</i>
<i>1580</i>
<i>1600</i>
<i>1560</i>
<i>1600</i>
<i>1630</i>
<i>1580</i>
<i>1620</i>
<i>1650</i>
<i>1590</i>
<i>1400</i>
<i>1430</i>
<i>1430</i>
<i>Водостойкость, К</i><sub>разм</sub>
<i>0.80</i>
<i>0.85</i>
<i>0.85</i>
<i>0.85</i>
<i>0.90</i>
<i>0.85</i>
<i>0.90</i>
<i>0.90</i>
<i>0.85</i>
<i>0.75</i>
<i>0.72</i>
<i>0.70</i>
Анализ полученных результатов показывает, что применение в качестве связки кристаллогидратов полисиликата натрия взамен силикат-глыбы ведет к повышению температуры начала деформации под нагрузкой 0,2 МПа, термостойкости и водостойкости. Это объясняется тем, что с повышением силикатного модуля от 4 до 6 существенно уменьшается легкоплавкое щелочное составляющее Na
O в кристаллогидратах полисиликата натрия, что хорошо иллюстрируется показателями свойств различных составов жаростойкого бетона на кристаллогидратах полисиликата натрия с различными силикатными модулями.
2
При этом, увеличение связки в бетоне более 2,5% приводит к снижению вышеуказанных показателей свойств. А результаты испытания образцов с содержанием связки менее 1,5% нами не приведены, так как это приводит к снижению необходимой монтажной прочности.
1. Авторское свидетельство СССР №1261926, кл. C04B 28/24, 1986.
2. Авторское свидетельство СССР №1351907, кл. C04B 28/26, 1987.