RU2378218C2 - Сырьевая композиция для изготовления строительных материалов и изделий - Google Patents
Сырьевая композиция для изготовления строительных материалов и изделий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2378218C2 RU2378218C2 RU2008105924A RU2008105924A RU2378218C2 RU 2378218 C2 RU2378218 C2 RU 2378218C2 RU 2008105924 A RU2008105924 A RU 2008105924A RU 2008105924 A RU2008105924 A RU 2008105924A RU 2378218 C2 RU2378218 C2 RU 2378218C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- vinyl
- aqueous solution
- additive
- chloride
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 81
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000004035 construction material Substances 0.000 title abstract 3
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 50
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 35
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims abstract description 13
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims abstract description 10
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 9
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 8
- AYEKOFBPNLCAJY-UHFFFAOYSA-O thiamine pyrophosphate Chemical compound CC1=C(CCOP(O)(=O)OP(O)(O)=O)SC=[N+]1CC1=CN=C(C)N=C1N AYEKOFBPNLCAJY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims abstract description 8
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 claims abstract description 6
- IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N Ethenol Chemical compound OC=C IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 4
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 3
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 27
- 239000004566 building material Substances 0.000 claims description 9
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 7
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920003086 cellulose ether Polymers 0.000 claims description 6
- 229920001479 Hydroxyethyl methyl cellulose Polymers 0.000 claims description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229920000896 Ethulose Polymers 0.000 claims description 3
- 239000001859 Ethyl hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 claims description 3
- GLVVKKSPKXTQRB-UHFFFAOYSA-N ethenyl dodecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)OC=C GLVVKKSPKXTQRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000019326 ethyl hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 3
- IVJISJACKSSFGE-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound O=C.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 IVJISJACKSSFGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- CBYZIWCZNMOEAV-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;naphthalene Chemical class O=C.C1=CC=CC2=CC=CC=C21 CBYZIWCZNMOEAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- -1 methyl hydroxyethyl Chemical group 0.000 claims description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 3
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 claims description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 17
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 abstract 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 abstract 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000003019 stabilising effect Effects 0.000 abstract 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 abstract 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 7
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 6
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- DHRRIBDTHFBPNG-UHFFFAOYSA-L magnesium dichloride hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[Cl-].[Cl-] DHRRIBDTHFBPNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 2
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 2
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000010438 granite Substances 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- FGRBYDKOBBBPOI-UHFFFAOYSA-N 10,10-dioxo-2-[4-(N-phenylanilino)phenyl]thioxanthen-9-one Chemical compound O=C1c2ccccc2S(=O)(=O)c2ccc(cc12)-c1ccc(cc1)N(c1ccccc1)c1ccccc1 FGRBYDKOBBBPOI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 208000007536 Thrombosis Diseases 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000012999 compression bending Methods 0.000 description 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 229910052564 epsomite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001038 ethylene copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- WRUGWIBCXHJTDG-UHFFFAOYSA-L magnesium sulfate heptahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[O-]S([O-])(=O)=O WRUGWIBCXHJTDG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004579 marble Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 1
- 230000002940 repellent Effects 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/30—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing magnesium cements or similar cements
- C04B28/32—Magnesium oxychloride cements, e.g. Sorel cement
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/40—Surface-active agents, dispersants
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
- C04B2111/27—Water resistance, i.e. waterproof or water-repellent materials
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Настоящее изобретение относится к сырьевым композициям, предназначенным для изготовления строительных материалов и изделий на их основе. Сырьевая композиция для изготовления строительных материалов и изделий, включающая магнезиальное вяжущее, в состав которого входит каустический магнезит и водный раствор хлористого магния плотностью 1,19-1,3 кг/л, минеральный наполнитель и добавку, содержит в качестве минерального наполнителя смесь сыпучих веществ с удельной поверхностью 3000-6500 см2/г, состоящую из золы уноса ТЭС, кварцевого песка, каолина и гидрофобного поверхностно-активного вещества - ПАВ-порошка сополимера: винилацетата/винилового спирта, или винилхлорида/этилена, или винилхлорида/этилена/виниллаурата и дополнительно содержит водопонижающую добавку, а также стабилизирующую и водоудерживающую добавку - водорастворимый эфир целлюлозы при следующем соотношении компонентов, мас.%: каустический магнезит 28,0-40,0, кварцевый песок 30,0-42,0, зола уноса ТЭС 10,0-14,0, каолин 1,0-4,0, указанное ПАВ 0,5-0,9, водопонижающая добавка 0,01-0,30, водорастворимый эфир целлюлозы 0,01-0,02, указанный водный раствор хлористого магния остальное. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы. Технический результат - повышение подвижности, жизнеспособности, прочности, уменьшение водопоглощения. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к сырьевым композициям, предназначенным для изготовления строительных материалов и изделий на их основе: самовыравнивающихся наливных полов, стяжек, покрытий, панелей и плит для внешней и внутренней облицовки зданий, лестничных ступеней, различных монолитных архитектурно-строительных изделий сложной конфигурации; композиция может быть использована также для тампонирования трещин стен разрушающихся зданий.
Магнезиальные композиционные материалы находят широкое и все возрастающее применение в строительной индустрии. Это обусловлено тем, что они обладают уникальным комплексом свойств: высокая механическая прочность, низкая истираемость, высокая адгезия к различным строительным материалам, негорючесть, антиэлектростатичность, беспыльность, маслобензостойкость, безусадочность и высокие эстетические и декоративные качества. Однако строительные материалы и изделия на основе магнезиального вяжущего (цементе Сореля) недостаточно устойчивы к воздействию воды, длительным атмосферным воздействиям высокой влажности, что ограничивает их функциональные возможности и области применения. В частности, их нельзя использовать при наружной отделке зданий и сооружений, отделке подвальных помещений с высокой влажностью и возможным просачиванием грунтовых вод. В последнее десятилетие сырьевые магнезиальные композиции нашли широкое применение в изготовлении промышленных и декоративных бесшовных наливных полов, стяжек и различных покрытий. При затворении таких сырьевых композиций они должны образовывать самовыравнивающиеся подвижные пластичные массы, растекающиеся по большой поверхности и сохраняющие жизнеспособность в течение времени, необходимого для их полного использования. При отвердевании массы образующийся материал и строительная конструкция из него должны обладать, наряду с высокой механической прочностью и низкой истираемостью, малой величиной предельного водопоглощения и высокой влагостойкостью.
Известны самовыравнивающиеся строительные смеси на основе магнезиального вяжущего (пат. RU 2163578, кл. С04В 28/30 от 21.03.2001 г.), предназначенные преимущественно для изготовления наливных полов, стяжек и различных строительных покрытий.
Самовыравнивающаяся строительная смесь (RU 2163578) содержит сыпучий заполнитель, инертный наполнитель с высокой удельной поверхностью и по меньшей мере одну стабилизирующую и водоудерживающую добавку, а в роли вяжущего - каустический магнезит или каустический доломит и солевой компонент, представляющий собой кристаллогидрат или водный раствор по меньшей мере одной соли сильной кислоты и двух-, трехвалентного металла.
Предложенная смесь обладает высокой подвижностью, однородностью и хорошими эстетическими свойствами, но имеет следующие недостатки.
Смесь имеет короткое время жизнеспособности (1 час), в течение которого она должна быть использована. В изобретении нет данных о водопоглощении и водостойкости строительных материалов на ее основе. Прочностные свойства представлены неполно (только прочность при сжатии после семи суток затвердевания).
Известен способ приготовления сырьевой смеси для изготовления строительных изделий (RU 2098381, кл. С04В 28/30 от 10. 12.1997 г.) Способ включает смешение магнезиального вяжущего с заполнителем с последующим затворением солевым раствором хлористого магния. Смесь имеет состав (мас.%): магнезиальное вяжущее 40-50, раствор бишофита плотностью 1,17-1,22 г/см3 - 22-33 и заполнитель - остальное. С целью увеличения прочности, водо-, морозостойкости и снижения величины водопоглощения получаемых материалов раствор хлорида магния перед затворением многократно обрабатывают в магнитном поле аппарата напряженностью от 160 до 340 кА/м.
Данный способ получения сырьевой смеси с использованием омагничивания солевого раствора позволил увеличить прочность материала на изгиб на 40%, в 3 раза повысить водостойкость и уменьшить величину водопоглощения с 11,2% до 3,5%.
К недостаткам изобретения следует отнести:
- нет данных о подвижности и времени жизнеспособности затворенной смеси;
- представлены отрывочные данные о прочности контрольных образцов (только прочность при изгибе);
- отсутствуют данные о водостойкости образцов;
- метод многократного омагничивания солевого раствора в специальном аппарате ограничивает возможности широкомасштабного промышленного получения смеси и повышает себестоимость изготовления строительных изделий.
Известна композиция для изготовления строительных материалов (пат. RU 2079465, кл. С04В 28/30 от 18.08.1997 г.), содержащая магнезиальное вяжущее, сульфат магния (эпсомит), наполнитель, поверхностно-активное вещество, кремний-органический гидрофобизатор и водорастворимые сульфаты, и/или хлориды железа, и/или алюминия.
Изобретение позволяет получать магнезиальную композицию с пониженной величиной водопоглощения (4%) и высокой прочностью при сжатии (до 50 МПа), однако не изучены жизнеспособность, подвижность магнезиальной смеси, нет данных о прочности при изгибе, предельной прочности при растяжении. Кроме того, достигнутый результат по величине водопоглощения все же недостаточен.
Известна сырьевая смесь (пат. RU N2130437, кл. С04В 28/30, от 12.08.1999 г.), включающая, мас.%: каустический магнезит - 15-21,5; молотый основной гранулированный шлак - 24,0-28,5; молотые колошниковую пыль или шлам газоочистки доменных печей - 9,0-30,0; раствор бишофита с плотностью 1,3 г/см3 - 9,30-11,16; алюмосиликатную добавку (отходы от механической нарезки декоративных шлифов на поверхности хрустальных изделий) - 1,0-5,0, вода (с учетом химически связанной бишофитом) - остальное.
Это изобретение по своей технической сущности и достигаемому результату является наиболее близким к предлагаемому и принято за прототип.
Данная сырьевая смесь имеет в затворенном состоянии высокие подвижность и жизнеспособность, а при отверждении образует материал с достаточно высокой водостойкостью и прочностью на сжатие.
В то же время смесь имеет существенные недостатки:
- большое время жизнеспособности в высокоподвижном состоянии и медленный набор прочности (время до начала схватывания при 20°С составляет от 21 до 28 часов); это ограничивает возможности использования смеси при изготовлении наливных полов, покрытий, стяжек и т.д., композиция дополнительно требует длительного контроля и ухода до ввода в эксплуатацию;
- сырьевая смесь с высоким содержанием шлаков и колошниковой пыли или шламов доменных печей образует прочные при сжатии, но хрупкие материалы. В изобретении нет полных данных о механических свойствах, в частности о прочности при изгибе и растяжении;
- отсутствуют данные о водопоглощении композиции;
- использование отходов от механической нарезки декоративных шлифов хрустальных изделий в качестве сырьевых компонентов для повышения водостойкости лимитирует возможности широкомасштабного промышленного использования смеси.
Задача предложенного изобретения - создание простой в изготовлении и недорогой по себестоимости самовыравнивающейся сырьевой композиции с высокой подвижностью и оптимальным временем жизнеспособности, обеспечивающей (наряду с высокой механической прочностью) низкое водопоглощение и высокую водостойкость строительных материалов и изделий, созданных на ее основе.
Поставленная в изобретении задача достигается за счет того, что сырьевая композиция для изготовления строительных материалов и изделий, включающая магнезиальное вяжущее, в состав которого входит каустический магнезит и солевой компонент в виде водного раствора хлористого магния, минеральный наполнитель и добавку, содержит водный раствор хлористого магния плотностью 1,19-1,30 кг/л, в качестве минерального наполнителя она содержит смесь сыпучих веществ с удельной поверхностью 3000-6500 см2/г, состоящую из золы уноса ТЭС, кварцевого песка, каолина и гидрофобного поверхностно-активного вещества - ПАВ-порошка сополимера: винилацетата/винилового спирта, или винилхлорида/этилена, или винилхлорида/этилена/виниллаурата, и дополнительно содержит водопонижающую добавку, а также стабилизирующую и водоудерживающую добавку- водорастворимый эфир целлюлозы при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Каустический магнезит | 28,0-40,0 |
| Кварцевый песок | 30,0-42,0 |
| Зола уноса ТЭС | 10,0-14,0 |
| Каолин | 1,0-4,0 |
| Указанное ПАВ | 0,5-0,9 |
| Водопонижающая добавка | 0,01-0,30 |
| Водорастворимый эфир целлюлозы | 0,01-0,02 |
| Водный раствор хлористого магния | |
| плотностью 1,19-1,30 кг/л | Остальное |
Используемая в композиции зола уноса ТЭС содержит в мас.%:
| SiO2 | 30-48 |
| Al2O3 | 11-35 |
| Fе2O3 | 9-10 |
| CaO | 4-12 |
| MgO | 0,7-6,0 |
| К2О | 0,7-1,2 |
| Na2O | 0,3-0,8 |
| TiO2 | 0,6-0,8 |
В качестве водопонижающей добавки сырьевая композиция содержит ацетон или соль сульфированных нафталинформальдегидных или меламинформальдегидных полимеров.
В качестве водорастворимого эфира целлюлозы она содержит метилгидроксиэтил или этилгидрооксиэтил целлюлозы.
Каустический магнезит является компонентом, содержащим активный оксид магния (MgO) с массовой долей 0,80-0,95 («Порошки магнезитовые каустические», ГОСТ 1216-87). Солевой компонент - технический кристаллогидрат хлористого магния (MgCl2·6H2O), по ГОСТ 7759-73.
Исследования показали, что пылевидные частицы золы уноса увеличивают пластичность затворенной массы, снижают величину предельного водопоглощения и увеличивают водостойкость затвердевшего компонента, если содержание золы не превышает 15-20% от общей массы.
При совместном использовании золы с кварцевым песком оптимальным соотношением является SiO2: зола ≈3. Увеличение содержания золы выше указанных значений вызывает рост вязкости композиции и снижение прочностных характеристик материала, а сравнительно малые концентрации золы (менее 10%) слабо снижают величину водопоглощения.
Использование золы уноса в качестве наполнителя не только позволяет улучшить свойства сырьевой композиции, но и снизить себестоимость продукции; кроме того, утилизация этого техногенного отхода производства позитивно влияет на экологическую ситуацию.
Тонкодисперсионный каолин (с дисперсностью 50-200 мкм) усиливает пластичность затворенной сырьевой массы, увеличивает время ее жизнеспособности. Кроме того, гидрофильные частицы каолинита Al2(Si2O5)(OH)4 при взаимодействии с водой способны поглощать и удерживать молекулы Н2О, разбухая при этом и закупоривая капилляры и поры композиции; влагостойкость затвердевшего магнезиального камня увеличивается. Оптимальная концентрация каолина в предлагаемой композиции 1,0-4,0% от общей массы; более высокое ее содержание резко снижает механические характеристики материала.
Для получения магнезиального бетона и изделий на основе сырьевой композиции дополнительно в качестве заполнителя могут быть использованы гранит, гранито-гнейсы, доломит, галечник, мрамор, шунгит, дробленое стекло, керамика.
Технология изготовления сырьевой композиции включает операции:
подготовка сырьевых компонентов, их дозирование, перемешивание в смесителе в течение 5-7 минут порошка каустического магнезита, наполнителя и сухих добавок, изготовление водного раствора хлорида магния (бишофита) плотностью 1,19-1,30 кг/л, затворение раствором бишофита сухой сырьевой массы.
Примеры конкретного выполнения
В примерах для приготовления сырьевой смеси использовалась зола уноса ТЭС состава, мас.%:
| SiO2 | 35 |
| Аl2О3 | 35 |
| Fe2O3 | 10 |
| CaO | 12 |
| MgO | 6,0 |
| K2O | 1,0 |
| Na2O | 0,8 |
| TiO3 | 0,2 |
Пример 1
Для приготовления 100 кг сырьевой композиции берут 28,0 кг (28 мас.%) каустического магнезита; наполнителя с удельной поверхностью 4000 см2/г, полученного путем смешения - 42, 0 кг (42 мас.%) кварцевого песка (фракции 0,1-0,2 мм); 14,0 кг (14 мас.%) золы уноса (удельная поверхность 3500 см2/г), 4 кг (4,0 мас.%) каолина (удельная поверхность 5000 см2/г.); 0,01 кг (0,01 мас.%) эфира этилгидрооксиэтилцеллюлозы, 0,9 кг (0,9 мас.%) поверхностно-активного вещества - порошка винилацетата/винилового спирта с удельной поверхностью 5000 см2/г; 0,01 кг (0,01 мас.%) сульфированного меламинформальдегидного полимера, 11,08 кг (11,08 мас.%) водного раствора хлористого магния плотностью 1,19 кг/л.
Сухие компоненты смеси и добавки перемешивают в смесителе в течение 5 минут. Далее смесь затворяют раствором хлористого магния.
Затворенная сырьевая композиция данного состава представляет собой подвижную самовыравнивающуюся строительную смесь; расплыв, оцененный с помощью вискозиметра Суттарда, 24,5 см; время жизнеспособности 3,5 часа.
При затвердевании массы образуется прочный магнезиальный материал (камень): в возрасте 28 суток прочность при сжатии σcж=38,8 МПа, прочность при изгибе σизг=10,8 МПа, прочность при растяжении σраст=6,7 МПа.
Водопоглощение материала по массе W=l,9%, коэффициент водостойкости Кв=1.
Пример 2
Для приготовления сырьевой композиции берут 35,0 мас.% каустического магнезита; наполнителя с удельной поверхностью 5000 cм2/г, полученного смешением 34,0 мас.% кварцевого песка (0,1-0,2 мм); 11,6 мас.% золы уноса с удельной поверхностью 5000 см2/г; 2,0 мас.% каолина (4500 см2/г); 0,02 мас.% сульфированного нафталинформальдегидного полимера, 0,02 кг эфир метилгидроксиэтил целлюлозы; 0,7 мас.% ПАВ - порошка винил-хлорида/этилена/виниллаурата с удельной поверхностью 6500 см2/г; 16,66 мас.% водного раствора хлористого магния плотностью 1,22 кг/л.
Сухие компоненты смеси и добавки перемешиваются в смесителе в течение 5 мин, затем смесь затворяют водным раствором MgCl2.
Затворенная сырьевая композиция данного состава представляет собой подвижную самовыравнивающуюся строительную смесь с расплывом 24 см и со временем жизнеспособности 3,5 часа.
При отверждении массы образуется прочный магнезиальный материал (камень): в возрасте 28 суток σсж=44,6 МПа; σизгиба=13,9 МПа; σрастяж=7,5 МПа.
Водопоглощение материала по массе W=2,0%, коэффициент водостойкости Кв=1.
Пример 3
Для приготовления сырьевой композиции берут 40,0 мас.% каустического магнезита; наполнителя с удельной поверхностью 5500 cм2/г, полученного смешением 30,0 мас.% кварцевого песка (фракции 0,1-0,2 мм); 10,0 мас.% золы уноса с удельной поверхностью 6000 см2/г; 1,0 мас.% каолина (4000 cм2/г); 0,02 мас.% эфира метилгидроксиэтил целлюлозы 0, 30 мас.% ацетона; 0,5 мас.% ПАВ порошка сополимера винилхлорида/этилена с удельной поверхностью 6000 см2/г; 18,18 мас.% водного раствора хлористого магния плотностью 1,30 кг/л.
Сухие компоненты смеси и добавки смешивают в смесителе в течение 5 мин, далее смесь затворяется приготовленным водным раствором хлористого магния.
Затворенная композиция данного состава представляет собой самовыравнивающуюся массу (расплыв 23 см) со временем жизнеспособности 3 ч 15 мин.
При отверждении массы образуется прочный каменный материал: в возрасте 28 суток σсж=53,7 МПа, σизгиб=17,4 МПа, σрастяж=9,3 МПа. Водопоглощение по массе W=2,0%, коэффициент водостойкости Кв=0,97.
Сырьевая смесь может доставляться на строительные объекты в сухом виде (смесь сухих компонентов и добавок) и затворяться там водным раствором хлорида магния. Время жизнеспособности затворенной сырьевой композиции позволяет изготовлять ее в местах, удаленных от строительных объектов и транспортировать ее к месту назначения.
Изготовление строительных конструкций типа стяжек, полов, различных покрытий производится путем налива затворенной композиции на подготовленную определенным образом поверхность. Композиция самопроизвольно выравнивается под действием сил гравитации. При отвердевании магнезиальная композиция за 1 сутки набирает прочность 30-50% от максимального значения, а полный набор прочности происходит за 28 суток.
Из магнезиальной затворенной композиции можно изготавливать различные строительные изделия, в том числе сложной конфигурации. Формирование композиции осуществляют (в зависимости от ее консистенции) методами: отливки в формы (при осадке стандартного конуса ОК более 16 см), вибровоздействия (ОК больше 2, но меньше 5), вибропрессования, прессования, тромбования (жесткая смесь, выдержанная больше времени ее жизнеспособности).
В таблице представлены основные характеристики сырьевых композиций предлагаемого технического решения и прототипа.
Предлагаемая сырьевая композиция сочетает в себе свойства высокой подвижности и самовыравнивания в течение оптимального времени для ее использования (3,5 ч), низкую величину предельного водопоглощения (1,9-2,0%) и высокую водостойкость (Кв=0,97-1,0) материалов и изделий на ее основе, что расширяет диапазон использования магнезиальных композиций.
Сопоставительный анализ предложенного и известного технического решений показывает (таблица):
- самовыравнивающаяся смесь имеет оптимальное время жизнеспособности (≈3,5 часа, вместо 21-28 ч (RU 2130437, прототип)),
- величина водостойкости Кв=0,97-1,0, а в прототипе 0,75-0,90,
- технология получения сырьевой композиции проста, а использование в ней техногенных отходов производства (золы уноса ТЭС) снижает себестоимость продукции и позитивно влияет на экологию среды.
Таким образом, заявленный состав сырьевой композиции и комплекс ее свойств связаны между собой единым изобретательским замыслом, приводящим к достижению полученного технического результата, который заключается в создании сырьевой композиции, обладающей уникальным комплексом свойств: при затворении она способна самопроизвольно растекаться по поверхности и выравнивать дефекты, сохраняя жизнеспособность в течение оптимального времени, а при ее затвердевании образуется прочный строительный материал или изделие с низкой величиной водопоглощения и высокой водостойкостью.
| Результаты предлагаемого технического решения и прототипа | ||||||
| Техническое решение | Время жизнеспособности, ч, при 200 С | Водопоглощение по массе (%) | В одостойкость* (Кв) | Прочность**, МПа (28 сут) | ||
| σсжатия | σизгиба | σрастяжен | ||||
| Пример 1 | 3.7 | 1,9 | 1 | 38,8 | 10,8 | 6,7 |
| Пример 2 | 3,5 | 2,0 | 1 | 44,6 | 13,9 | 7,5 |
| Пример 3 | 3,2 | 2,0 | 0,97 | 53,7 | 17,4 | 9,3 |
| RU 2130437 прототип | 21-28 | - | 0,75-0,95 | 78-96 | - | - |
| *коэффициент водостойкости Кв определялся как отношение прочности образцов, насыщенных водой в течение 4 суток, к их прочности при отверждении на воздухе в течение 28 суток (ГОСТ 10060.0), **измерения по ГОСТ 18105-86. |
||||||
Claims (4)
1. Сырьевая композиция для изготовления строительных материалов и изделий, включающая магнезиальное вяжущее, в состав которого входит каустический магнезит и солевой компонент в виде водного раствора хлористого магния, минеральный наполнитель и добавку, отличающаяся тем, что она содержит водный раствор хлористого магния плотностью 1,19-1,30 кг/л, в качестве минерального наполнителя она содержит смесь сыпучих веществ с удельной поверхностью 3000-6500 см2/г, состоящую из золы уноса ТЭС, кварцевого песка, каолина и гидрофобного поверхностно-активного вещества - ПАВ - порошка сополимера: винилацетата/винилового спирта, или винилхлорида/этилена, или винилхлорида/этилена/виниллаурата и дополнительно содержит водопонижающую добавку, а также стабилизирующую и водоудерживающую добавку - водорастворимый эфир целлюлозы при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Каустический магнезит 28,0-40,0
Кварцевый песок 30,0-42,0
Зола уноса ТЭС 10,0-14,0
Каолин 1,0-4,0
Указанное ПАВ 0,5-0,9
Водопонижающая добавка 0,01-0,30
Водорастворимый эфир целлюлозы 0,01-0,02
Водный раствор хлористого магния
плотностью 1,19-1,30 кг/л Остальное
2. Сырьевая композиция по п.1, отличающаяся тем, что зола уноса ТЭС содержит, мас.%:
SiO2
30-48
Al2O3
11-35
Fе2O3
9-10
CaO 4-12
MgO 0,7-6,0
К2О 0,7-1,2
Na2O 0,3-0,8
TiO2
0,6-0,8
3. Сырьевая композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве водопонижающей добавки она содержит ацетон или соль сульфированных нафталинформальдегидных или меламинформальдегидных полимеров.
4. Сырьевая композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве водорастворимого эфира целлюлозы она содержит метилгидроксиэтил или этилгидрооксиэтил целлюлозы.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008105924A RU2378218C2 (ru) | 2008-02-19 | 2008-02-19 | Сырьевая композиция для изготовления строительных материалов и изделий |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008105924A RU2378218C2 (ru) | 2008-02-19 | 2008-02-19 | Сырьевая композиция для изготовления строительных материалов и изделий |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008105924A RU2008105924A (ru) | 2009-08-27 |
| RU2378218C2 true RU2378218C2 (ru) | 2010-01-10 |
Family
ID=41149223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008105924A RU2378218C2 (ru) | 2008-02-19 | 2008-02-19 | Сырьевая композиция для изготовления строительных материалов и изделий |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2378218C2 (ru) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2443562C1 (ru) * | 2010-10-01 | 2012-02-27 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Способ декорирования силикатобетонной панели |
| RU2453516C1 (ru) * | 2010-12-23 | 2012-06-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный горный университет" (МГГУ) | Самовыравнивающаяся магнезиальная композиция |
| RU2540747C1 (ru) * | 2013-12-10 | 2015-02-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Сухая композиция на основе шунгита для получения материалов с уникальным сочетанием свойств (шунгилит) |
| RU2540703C2 (ru) * | 2013-03-15 | 2015-02-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Сухая композиция для создания самовыравнивающихся быстротвердеющих наливных полов |
| CN107954729A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-04-24 | 海城市中兴镁质合成材料有限公司 | 一种合成重烧镁砂及其制备方法 |
| RU2668604C1 (ru) * | 2017-04-07 | 2018-10-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Состав укрепленного грунта |
| RU2681720C2 (ru) * | 2015-07-20 | 2019-03-12 | Валентин Александрович Тюльнин | Способ получения строительных материалов с повышенными физико-механическими и водо-морозостойкими свойствами |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116140325B (zh) * | 2023-01-03 | 2024-11-22 | 重庆交通大学 | 稳定固化电解锰渣的处理方法及成品 |
-
2008
- 2008-02-19 RU RU2008105924A patent/RU2378218C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2443562C1 (ru) * | 2010-10-01 | 2012-02-27 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Способ декорирования силикатобетонной панели |
| RU2453516C1 (ru) * | 2010-12-23 | 2012-06-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный горный университет" (МГГУ) | Самовыравнивающаяся магнезиальная композиция |
| RU2540703C2 (ru) * | 2013-03-15 | 2015-02-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Сухая композиция для создания самовыравнивающихся быстротвердеющих наливных полов |
| RU2540747C1 (ru) * | 2013-12-10 | 2015-02-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Сухая композиция на основе шунгита для получения материалов с уникальным сочетанием свойств (шунгилит) |
| RU2681720C2 (ru) * | 2015-07-20 | 2019-03-12 | Валентин Александрович Тюльнин | Способ получения строительных материалов с повышенными физико-механическими и водо-морозостойкими свойствами |
| RU2668604C1 (ru) * | 2017-04-07 | 2018-10-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Состав укрепленного грунта |
| CN107954729A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-04-24 | 海城市中兴镁质合成材料有限公司 | 一种合成重烧镁砂及其制备方法 |
| CN107954729B (zh) * | 2017-11-22 | 2021-08-03 | 辽宁利尔镁质合成材料股份有限公司 | 一种合成重烧镁砂及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008105924A (ru) | 2009-08-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2378218C2 (ru) | Сырьевая композиция для изготовления строительных материалов и изделий | |
| US10040720B2 (en) | Thermally insulating aerogel based rendering materials | |
| WO2015095778A1 (en) | Improved fire core compositions and methods | |
| US9067830B2 (en) | Hydraulic lime composition | |
| WO2015130677A1 (en) | Improved fire core compositions and methods | |
| JP2009507746A (ja) | セメント状組成物に耐凍性および融解抵抗性を付与する方法 | |
| RU2233254C2 (ru) | Композиция для получения строительных материалов | |
| CN110759699B (zh) | 一种底层抹灰石膏及其制备方法 | |
| JP2009096657A (ja) | 左官用セメントモルタル | |
| RU2408551C1 (ru) | Добавка для гипсовых вяжущих, сухих строительных смесей, растворов и бетонов на их основе | |
| KR100978289B1 (ko) | 바텀애쉬와 폐유리로 제조된 저흡수 경량골재를 사용하여 만든 단열모르타르의 제조방법 | |
| RU2361833C2 (ru) | Комплексный модификатор бетона полифункционального действия (варианты) | |
| JP2009084092A (ja) | モルタル質修復材 | |
| KR20040100202A (ko) | 경량·흡음 콘크리트 조성물 및 흡음재 제조방법 | |
| CA2663806C (en) | The manufacturing method of construction materials using waterworks sludge | |
| KR102260445B1 (ko) | 산업부산물 기반 경량 단열 모르타르 조성물 | |
| RU2412136C1 (ru) | Смесь для пенобетона на основе наноструктурированного вяжущего (варианты), способ изготовления изделий из пенобетона (варианты) | |
| RU2358931C2 (ru) | Композиционный высокопрочный гипсовый материал и способ его получения | |
| Tatarczak et al. | Additives in Sorel cement based materials-impact study | |
| RU2572432C1 (ru) | Добавка для модификации гипсовых вяжущих, строительных растворов и бетонов на их основе | |
| KR100230022B1 (ko) | 토양고화제를 이용한 건축자재의 제조방법 | |
| RU2448921C2 (ru) | Комплексная модифицирующая добавка для бетонных растворов | |
| RU2605110C1 (ru) | Древесно-цементная смесь для изготовления строительных блоков | |
| KR101622257B1 (ko) | 산업부산물을 이용한 말뚝 조성물 및 그를 이용한 철도용 연약지반 강화 말뚝 | |
| JPH04119957A (ja) | 高強度コンクリート |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100220 |