СОСТАВ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОРУНДОВОГО ЖАРОСТОЙКОГО БЕТОНА
COMPOSITION AND METHOD OF MAKING CORUNDUM REFRACTORY CONCRETE

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении изделий из корундового жаростойкого бетона. Технический результат - повышение прочности при сжатии изделий из корундового жаростойкого бетона после обжига.
Известен способ изготовления жаростойких бетонов на основе композиций из природных и техногенных стекол (1).
Недостатком известного способа является использование в качестве связующего силикат натрия размером частиц не менее 10-100 мкм, которые в точке растворения в вяжущем или бетоне образует жидкое стекло, чего невозможно равномерно распределять в массе твердеющегося бетона, что также приводит к увеличению плавнеобразующего составляющего и снижению температуры службы бетона.
Известен корундовый жаростойкий бетон, включающий заполнитель из электроплавленного корунда и композиционное вяжущее на основе тонкомолотого электроплавленного корунда и силикат натрия, где предусмотрена формование, сушка и обжиг при максимальной температуре применения (2). Недостаток - предел прочности изделий после обжига низкий из-за недостатка аморфного кремнезема, щелочных алюмосиликатов, а также малая реакционная способность частиц силикат натрия, имеющих размеры 100 мкм и более.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности признаков, т.е. прототипом является способ изготовления безобжиговых огнеупоров (3), который включает силикат глыбу с силикатным модулем 2,7-3, огнеупорный заполнитель, содержащийся кристаллический кварцит, тонкомолотый огнеупорный наполнитель, где предусматривается нагрев компонентов до 80-90°С при сухом смешивании, затворение нагретой до 80-90°С водой, формование прессованием при 40 МПа и сушка при 250-300°С в течение 1-2 ч.
Недостатком известного способа является то, что частицы силикат глыбы имеют размеры более 100 мкм и поэтому требуется большее время смешивание, что приводит к расслоению изделий при формовании их прессованием при 40 МПа, а также не достигается равномерного распределения в смеси образовавшегося жидкого стекла.
Цель изобретения: повышение прочности при сжатии изделий после обжига из электроплавленных корундовых жаростойких бетонов.
2
2
3
Поставленная цель достигается путем изготовления состава, содержащего натриевую силикат-глыбу в виде наноразмерных частиц, заполнителя - электроплавленного корунда, тонкомолотого электроплавленного корунда v дополнительно введением в состав смеси из тонкомолотого диатомита,технического глинозема и щелочного алюмосиликата NaO 11-12+AlО в масс.%:
Электроплавленный корундовый заполнитель
60-80
Тонкомолотый электроплавленный корунд
8-16
Натриевая силикат-глыба в виде наноразмерных частиц
2-4
Тонкомолотый технический глинозем
4-8
Тонкомолотый диатомит
4-6
Указанный щелочной алюмосиликат Na<sub>2</sub>O 11-12+Al<sub>2</sub>О<sub>3</sub>
2-6
Вода, нагретая до 80-90°С, из расчета В/Т
0,12-0,14
2
2
2
2
3
2
Предлагаемый способ достигается тем, что натриевую силикат-глыбу переводят в наноразмерные частицы SiO и NaО путем дегидрационного диспергирования гидратированных частиц натриевой силикат- глыбы с удельной поверхностью 2500-3000 см/г, при температурах 200-1000°С. Наполнитель получают отдельным помолом отдозированой части в мас.% электроплавленного корунда и совместным помолом отдозированных частей технического глинозема, диатомита и щелочного алюмосиликата NaО 11-12+АlО, смешиванием этих компонентов при температуре 80-90°С в сухом виде, затем смешиванием с нагретой до 80-90°С водой, формование ведут прессованием при 30 МПа, а сушку проводят термоударом при 250-300°С в течение 1-2 час.
2
2
3
2
2
2
2
В качестве исходных компонентов, входящих в состав сырьевой смеси, для изготовления жаростойкого корундового бетона с повышенной прочностью использовали, в мас.%: электроплавленный корундовый заполнитель - 70; тонкомолотый электроплавленный корунд 12; смесь, включающую в мас.%: тонкомолотого диатомита 5; технического глинозема 6; щелочного алюмосиликата NaО11-12+АlО 4, получаемую совместным сухим помолом в шаровой мельнице до удельной поверхности 2500-3000 см/г, натриевую силикат-глыбу, переведенную в наноразмерные частицы SiO и NaО, путем дегидратационного диспергирования гидратированных частиц натриевой силикат-глыбы с удельной поверхностью 2500-3000 см/г, при температурах 200-1000°С 2-4; воду, нагретую до 80-90°С, из расчета В/Т 0,12-0,14 - любую, кроме минеральных вод.
Использование заявленной совокупности исходных материалов позволяет получить достигаемый технический результат, а именно повышение прочности изделий из электроплавленных корундовых жаростойких бетонов после обжига.
2
2
2
3
Пример 1. Предварительно отдозированную часть заполнителя из электроплавленного корунда измельчают в шаровой мельнице сухого помола до удельной поверхности 2500-3000 см/г, затем в подогреваемую бетономешалку загружают в мас.%: электроплавленный корундовый заполнитель 70, тонкомолотый электроплавленный корунд 12, смесь, включающую тонкомолотого диатомита 5, технического глинозема 6 и щелочного алюмосиликата NaО 11-12+AlО 4, смешивают в сухом виде в течение 2-3 мин, при непрерывном смешивании добавляют подогретую до 80-90°С водную смесь наноразмерных частиц натриевой силикат-глыбы, полученную в барботере, при непрерывном смешивании добавляют нехватающую часть воды, подогретую также до 80-90°С, из расчета водотвердое отношение 0,12-0,14, смешивание массы продолжают 3-4 мин. Из этой массы прессовали изделия при удельном давлении 30 МПа и проводили термообработку термоударом при 250-300°С в сушильной камере в течение 1-2 ч и затем обжигали при 1100-1200°С в течение 1-1,5 ч.
2
2
3
Предлагаемый состав и способ обеспечивает получение структурно-стабильных изделий, с прочностью при сжатии после обжига при температуре 1100-1200°С 45-60 МПа. Повышение прочности изделий после обжига достигается за счет полного растворения компонентов натриевой силикат-глыбы, части аморфного и кристаллического кварца, присутствием щелочного алюмосиликата NaO 11-12+АlО, а также за счет равномерного распределения наночастиц натриевой силикат-глыбы в смеси в процессе смешивания.
Литература
1. Горлов Ю.П., Меркин А.П., Зейфман М.И., Тотурбиев Б.Д. Жаростойкие бетоны на основе композиций из природных и техногенных стекол. - М.: Сройиздат. 1986. - 144 с.
2. Тотурбиев Б.Д. Строительные материалы на основе силикат натриевых композиций. - М.: Стройиздат, 1988. - 208 с.
3. Способ изготовления безобжиговых огнеупоров. Тотурбиев Б.Д., Батырмурзаев Ш.Д. А.С. СССР №1701693, Б.И. №48, 30.12.91.