[go: up one dir, main page]

RU2574438C1 - Composition for production of heat resistant concretes - Google Patents

Composition for production of heat resistant concretes Download PDF

Info

Publication number
RU2574438C1
RU2574438C1 RU2014149686/03A RU2014149686A RU2574438C1 RU 2574438 C1 RU2574438 C1 RU 2574438C1 RU 2014149686/03 A RU2014149686/03 A RU 2014149686/03A RU 2014149686 A RU2014149686 A RU 2014149686A RU 2574438 C1 RU2574438 C1 RU 2574438C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat
composition
carnallite
chlorates
crushed stone
Prior art date
Application number
RU2014149686/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Елена Сергеевна Абдрахимова
Владимир Закирович Абдрахимов
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ)
Application granted granted Critical
Publication of RU2574438C1 publication Critical patent/RU2574438C1/en

Links

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: composition for heat-resistant concretes contains, wt %: spent catalyst IM-2201 10-15, crushed stone from carbonate rocks of fraction 5-10 mm 33-40, sand with modulus of fineness 1.68 10-13, H3PO4 10-15, slurry of carnallite chlorates produced from the floatation enrichment of titanium-magnesium ores with content, wt %: SiO2 12.8; Al2O3 19.4; Fe2O3 19.8; CaO 16.4; MgO 5.2; TiO2 6.4; loss on ignition 20 - 24-30.
EFFECT: increased strength limit under compression and heat resistance of heat resistant concretes.
3 tbl

Description

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к производству жаростойких бетонов на основе химических связующих. К химическим связующим, применяемым в жаростойких бетонах, относятся жидкое стекло, силикат-глыба (прозрачный стекловидный сплав щелочных силикатов - полуфабрикат жидкого стекла) и фосфатные связки.The invention relates to the field of building materials, in particular the production of heat-resistant concrete based on chemical binders. Chemical binders used in heat-resistant concrete include liquid glass, silicate block (a transparent glassy alloy of alkaline silicates - semi-finished liquid glass) and phosphate bonds.

Известны композиции для получения пористых заполнителей (для бетонов) на основе химических связующих следующего состава, мас.%: жидкое стекло - 45-65; хлорид натрия - 5-15; отход горно-обогатительной фабрики при обогащения угля - 15-20; межсланцевая глина, образующаяся при добыче горючих сланцев -15-20 ( патент РФ №2440312, МПК C04B 14/24. Композиция для производства пористого заполнителя. / Абдрахимова Е.С., Рощупкина И.Ю., Абдрахимов В.З., Куликов В.А.; заявитель и патентообладатель Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева. - №2010122114, заявл. 31.05.2010; опубл. 20.01.2012. Бюл. №2) [1].Known compositions for producing porous aggregates (for concrete) based on chemical binders of the following composition, wt.%: Water glass - 45-65; sodium chloride - 5-15; the waste of a mining and processing factory in coal enrichment - 15-20; inter-shale clay formed during the extraction of oil shale -15-20 (RF patent No. 2440312, IPC C04B 14/24. Composition for the production of porous aggregate. / Abdrakhimova ES, Roshchupkina I.Yu., Abdrakhimov VZ, Kulikov V.A .; applicant and patent holder Samara State Aerospace University named after academician S.P. Korolev. - No. 201022114, application.

Недостатком указанного состава композиции является относительно низкая прочность 2,65-2,75 МПа.The disadvantage of this composition is the relatively low strength of 2.65-2.75 MPa.

Наиболее близкой к изобретению является композиция для получения жаростойких бетонов (композитов), включающая следующие компоненты, мас.%: отработанный катализатор ИМ-2201 - 10-15; щебень - 33-40; песок - 10-13; Н3РО4 - 10-15; шлаки от выплавки ферротитана с содержанием, мас.%: SiO2 - 2,5; Al2O3 - 72,18; TiO2 - 10,2; Fe2O3 - 0,30; CaO - 11,4; MgO - 3,3 - 24-30 ( патент РФ №2521005, МПК C04B 28/34. Композиция для изготовления жаростойких композитов. / Абдрахимова Е.С., Рощупкина И.Ю., Абдрахимов В.З., Колпаков А.В.; заявитель и патентообладатель Самарский государственный аэрокосмический университет имени С.П. Королева. - №201312609, заявл. 21.01.2013; опубл. 27.06.2014. Бюл. №18) [2].Closest to the invention is a composition for producing heat-resistant concrete (composites), comprising the following components, wt.%: Spent catalyst IM-2201 - 10-15; crushed stone - 33-40; sand - 10-13; H 3 PO 4 - 10-15; slag from the smelting of ferrotitanium with a content, wt.%: SiO 2 - 2.5; Al 2 O 3 - 72.18; TiO 2 - 10.2; Fe 2 O 3 - 0.30; CaO - 11.4; MgO - 3.3 - 24-30 (RF patent No. 2521005, IPC C04B 28/34. Composition for the manufacture of heat-resistant composites. / Abdrakhimova E.S., Roshchupkina I.Yu., Abdrakhimov V.Z., Kolpakov A.V. .; applicant and patent holder Samara State Aerospace University named after SP Korolev. - No. 201312609, application. January 21, 2013; publ. June 27, 2014. Bull. No. 18) [2].

Недостатком указанного состава композиции является относительно низкий предел прочности при сжатии после твердения и нагревания до температуры 1200°C и низкая термостойкость.The disadvantage of this composition is the relatively low compressive strength after hardening and heating to a temperature of 1200 ° C and low heat resistance.

Задача изобретения - повышение качества жаростойкого бетона.The objective of the invention is to improve the quality of heat-resistant concrete.

Техническим результатом изобретения является повышение предела прочности при сжатии и термостойкости жаростойких бетонов (композитов).The technical result of the invention is to increase the compressive strength and heat resistance of heat-resistant concrete (composites).

Указанный технический результат достигается тем, что в известную композицию, включающую отработанный катализатор ИМ-2201, щебень из карбонатных пород фракции 5-10 мм, речной песок с модулем крупности 1,68 и Н3РО4, дополнительно вводят шлам карналлитовых хлоратов, образующихся при флотационном обогащении титаномагниевых руд с содержанием, мас.%: SiO2 - 12,8; Al2O3 - 19,4; Fe2O3 - 19,8; CaO - 16,4; MgO - 5,2; TiO2 - 6,4; п.п.п. - 20 при следующем содержании компонентов, мас.%:The specified technical result is achieved by the fact that in the known composition, including spent catalyst IM-2201, crushed stone from carbonate rocks of a fraction of 5-10 mm, river sand with a particle size modulus of 1.68 and N 3 PO 4 , an additional slurry of carnallite chlorates formed during flotation concentration of titanium-magnesium ores with the content, wt.%: SiO 2 - 12.8; Al 2 O 3 - 19.4; Fe 2 O 3 - 19.8; CaO - 16.4; MgO - 5.2; TiO 2 - 6.4; p.p.p. - 20 with the following components, wt.%:

отработанный катализатор ИМ-2201spent catalyst IM-2201 10-1510-15 щебень из карбонатных пород фракции 5-10 ммcrushed stone from carbonate rocks of a fraction of 5-10 mm 33-4033-40 речной песок с модулем крупности 1,68river sand with a particle size modulus of 1.68 10-1310-13 Н3РО4 H 3 RO 4 10-1510-15 шлам карналлитовых хлоратов, образующихсяsludge of carnallite chlorates formed при флотационном обогащении титаномагниевых рудduring flotation concentration of titanomagnesium ores с содержанием, мас.%: SiO2 - 12,8; Al2O3 - 19,4; Fe2O3 - 19,8;with a content, wt.%: SiO 2 - 12.8; Al 2 O 3 - 19.4; Fe 2 O 3 - 19.8; СаО - 16,4; MgO - 5,2; TiO2 - 6,4; п.п.п. - 20CaO - 16.4; MgO - 5.2; TiO 2 - 6.4; p.p.p. - twenty 24-3024-30

Шлам карналлитовых хлоратов - отвальный продукт, образующийся при флотационном обогащении титаномагниевых руд, представляющий собой тонкодисперсный минеральный продукт со следующими характеристиками: степень дисперсности - 9500-105090 см2/г, число пластичности - 12-14, воздушная усадка - 6-8%. Химический состав шлама карналлитовых хлоратов, образующийся при флотационном обогащении титаномагниевых руд представлен в табл. 1.Carnallite chlorate slurry is a waste product formed during flotation concentration of titanium-magnesium ores, which is a finely divided mineral product with the following characteristics: dispersion degree - 9500-105090 cm 2 / g, ductility number - 12-14, air shrinkage - 6-8%. The chemical composition of the sludge of carnallite chlorates formed during flotation concentration of titanium-magnesium ores is presented in table. one.

Figure 00000001
Figure 00000001

Для изготовления жаростойких бетонов использовались:For the manufacture of heat-resistant concrete, the following were used:

А) щебень, отвечающий требованиям ГОСТа Г 8267-93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия» М 600, 800-1000, со средней плотностью зерен от 2,0 до 2,5 кг/м3 из карбонатных пород, добываемый в Самарской области, фракции 5-10 мм;A) crushed stone that meets the requirements of GOST G 8267-93 "Crushed stone and gravel from dense rocks for construction work. Specifications "M 600, 800-1000, with an average grain density of 2.0 to 2.5 kg / m 3 from carbonate rocks, mined in the Samara region, fractions of 5-10 mm;

Б) песок, отвечающий требованиям ГОСТ 8736-93 «Песок для строительных, работ. Технические условия». Песок, речной, добываемый в Самарской области, имел следующие показатели: средняя плотность в сухом состоянии - 1,5 кг/м3; содержание илистых, пылевидных и глинистых частиц ее более - 0,7% по массе; истинная плотность песка речного - 2,65 г/см3; наличие суглинка, комков глины и прочих засоряющих примесей не более - 0,05%; модуль крупности - 1,68.B) sand that meets the requirements of GOST 8736-93 "Sand for construction, work. Technical conditions. " Sand, river, mined in the Samara region, had the following indicators: average density in the dry state - 1.5 kg / m 3 ; the content of silty, dusty and clay particles is more than 0.7% by weight; the true density of river sand is 2.65 g / cm 3 ; the presence of loam, lumps of clay and other clogging impurities no more than - 0.05%; fineness modulus - 1.68.

Для изготовления жаростойких бетонов использовалась в качестве связующей ортофосфорная кислота Н3РО4 в чистом виде по ГОСТ 6552-80, норма - чистый (ч.) ОКП 261213002110. Массовая доля ортофосфорной кислоты (Н3РО4) не менее 85%, плотность не менее 1,69 г/см3.For the manufacture of heat-resistant concrete, phosphoric acid N 3 PO 4 was used as a binder in its pure form according to GOST 6552-80, the norm was pure (parts) OKP 261213002110. The mass fraction of orthophosphoric acid (H 3 PO 4 ) is at least 85%, the density is not less than 1.69 g / cm 3 .

В предложенных составах (табл. 2), как и в прототипе, использовался отработанный катализатор ИМ-21 (отходы производства), отвечающий требованиям - ТУ 38 Л 03544-89. Химический состав катализатора представлен в табл. 1.In the proposed compositions (table. 2), as in the prototype, the spent catalyst IM-21 (production waste) was used that meets the requirements of TU 38 L 03544-89. The chemical composition of the catalyst are presented in table. one.

Figure 00000002
Figure 00000002

Согласно ТУ 38.103544-89 отработанный катализатор ИМ-2201 должен иметь следующие показатели; внешний вид порошка - серо-зеленого цвета, насыпная плотность 1,0-1,5 г/см3; массовая доля Al2O3 не менее 70%.According to TU 38.103544-89 spent catalyst IM-2201 must have the following indicators; the appearance of the powder is gray-green, the bulk density of 1.0-1.5 g / cm 3 ; mass fraction of Al 2 O 3 not less than 70%.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения. Технологический процесс производства бесцементных жаростойких бетонов и изготовления изделий и конструкций из них включает в себя приготовление формовочной массы, формование изделий и термообработку.Information confirming the possibility of carrying out the invention. The technological process for the production of cementless heat-resistant concrete and the manufacture of products and structures from them includes the preparation of molding materials, molding of products and heat treatment.

Следует отметить, что для своего затвердения и набора марочной прочности жаростойкие бетоны требуют особую термообработку.It should be noted that for their hardening and a set of brand strength, heat-resistant concrete requires special heat treatment.

Для бетонов на ортофосфорной кислоте с компонентами, представленными в табл. 2 - нагревание до 500°C с подъемом температуры до 200°C со скоростью 60°C/ч и до 500°C - 150°C/ч, выдерживание в течение 4 ч, охлаждение вместе с печью.For phosphoric acid concrete with the components shown in table. 2 - heating to 500 ° C with a rise in temperature to 200 ° C at a speed of 60 ° C / h and up to 500 ° C - 150 ° C / h, keeping for 4 hours, cooling with the furnace.

В табл. 3 представлены физико-механические показатели жаростойкого бетона.In the table. 3 presents the physical and mechanical properties of heat-resistant concrete.

Figure 00000003
Figure 00000003

Как видно из табл. 3 жаростойкий бетон из предложенных составов имеет более высокие показатели по механической прочности и термостойкости, чем прототип.As can be seen from the table. 3 heat-resistant concrete of the proposed compositions has higher rates of mechanical strength and heat resistance than the prototype.

Полученное техническое решение при использовании шлама карналлитовых хлоратов, образующийся при флотационном обогащении титаномагниевых руд позволяет значительно повысить показатели по механической прочности и термостойкости жаростойкого бетона.The technical solution obtained using sludge from carnallite chlorates, which is formed during the flotation concentration of titanium-magnesium ores, can significantly increase the mechanical strength and heat resistance of heat-resistant concrete.

Использование техногенного сырья при получении жаростойкого бетона способствует утилизации промышленных отходов, охране окружающей среды и расширению сырьевой базы для строительных материалов,The use of technogenic raw materials in obtaining heat-resistant concrete contributes to the disposal of industrial waste, environmental protection and the expansion of the raw material base for building materials,

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES

1. Патент РФ №2440312, МПК С04В 14/24. Композиция для производства пористого заполнителя. / Абдрахимова Е.С., Рощупкина И.Ю., Абдрахимов В.З., Куликов В.А.; заявитель и патентообладатель Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева. - №2010122114, заявл. 31.05.2010; опубл. 20.01.2012. Бюл. №2.1. RF patent No. 2440312, IPC С04В 14/24. Composition for the production of porous aggregate. / Abdrakhimova E.S., Roshchupkina I.Yu., Abdrakhimov V.Z., Kulikov V.A .; Applicant and patent holder Samara State Aerospace University named after academician S.P. Queen. - No. 2010122114, declared 05/31/2010; publ. 01/20/2012. Bull. No. 2.

2. Патент РФ №2521005, МПК С04В 28/34. Композиция для изготовления жаростойких композитов. / Абдрахимова Е.С., Рощупкина И.Ю., Абдрахимов В.З., Колпаков А.В.; заявитель и патентообладатель Самарский государственный аэрокосмический университет имени С.П. Королева. - №2013102609, заявл. 21.01.2013; опубл. 27.06.2014. Бюл. №18.2. RF patent No. 2521005, IPC С04В 28/34. Composition for the manufacture of heat-resistant composites. / Abdrakhimova E.S., Roshchupkina I.Yu., Abdrakhimov V.Z., Kolpakov A.V .; applicant and patent holder Samara State Aerospace University named after S.P. Queen. - No. 2013102609, declared 01/21/2013; publ. 06/27/2014. Bull. Number 18.

Claims (1)

Композиция для изготовления жаростойких бетонов, включающая отработанный катализатор ИМ-2201, щебень из карбонатных пород фракции 5-10 мм, речной песок с модулем крупности 1,68 и H3PO4, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит шлам карналлитовых хлоратов, образующихся при флотационном обогащении титаномагниевых руд с содержанием, мас.%: SiO2 - 12,8; Al2O3 - 19,4; Fe2O3 - 19,8; СаО - 16,4; MgO - 5,2; TiO2 - 6,4; п.п.п. - 20 при следующем содержании компонентов, мас.%:
отработанный катализатор ИМ-2201 10-15 щебень из карбонатных пород фракции 5-10 мм 33-40 речной песок с модулем крупности 1,68 10-13 H3PO4 10-15 шлам карналлитовых хлоратов, образующихся при флотационном обогащении титаномагниевых руд с содержанием, мас.%: SiO2 - 12,8; Al2O3 - 19,4; Fe2O3 - 19,8; СаО - 16,4; MgO - 5,2; TiO2 - 6,4; п.п.п. - 20 24-30
Composition for the manufacture of heat-resistant concrete, including spent catalyst IM-2201, crushed stone from carbonate rocks of a fraction of 5-10 mm, river sand with a particle size modulus of 1.68 and H 3 PO 4 , characterized in that it additionally contains a slurry of carnallite chlorates formed during flotation concentration of titanium-magnesium ores with the content, wt.%: SiO 2 - 12.8; Al 2 O 3 - 19.4; Fe 2 O 3 - 19.8; CaO - 16.4; MgO - 5.2; TiO 2 - 6.4; p.p.p. - 20 with the following components, wt.%:
spent catalyst IM-2201 10-15 crushed stone from carbonate rocks of a fraction of 5-10 mm 33-40 river sand with a particle size modulus of 1.68 10-13 H 3 PO 4 10-15 sludge of carnallite chlorates formed during flotation concentration of titanomagnesium ores with a content, wt.%: SiO 2 - 12.8; Al 2 O 3 - 19.4; Fe 2 O 3 - 19.8; CaO - 16.4; MgO - 5.2; TiO 2 - 6.4; p.p.p. - twenty 24-30
RU2014149686/03A 2014-12-09 Composition for production of heat resistant concretes RU2574438C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2574438C1 true RU2574438C1 (en) 2016-02-10

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU903345A1 (en) * 1980-02-06 1982-02-07 Магнитогорский горно-металлургический институт им. Г.И. Носова Concrete mix
SU1320190A1 (en) * 1985-08-01 1987-06-30 Среднеазиатский Научно-Исследовательский Институт Ирригации Им.В.Д.Журина Polymer concrete mix
SU1578107A1 (en) * 1987-08-26 1990-07-15 Всесоюзный Институт Огнеупоров Refractory compound
KR20100070983A (en) * 2008-12-18 2010-06-28 주식회사 예람 High intensity connection part composition having the phosphate
RU2521005C1 (en) * 2013-01-21 2014-06-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) Composition for manufacturing heat resistant composites
RU2521080C1 (en) * 2012-12-04 2014-06-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова" (ФГБУ "ПИЯФ") Method of measuring energy spectra of polarised slow neutrons
RU2528643C1 (en) * 2013-03-06 2014-09-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) Composition for producing heat-resistant composites

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU903345A1 (en) * 1980-02-06 1982-02-07 Магнитогорский горно-металлургический институт им. Г.И. Носова Concrete mix
SU1320190A1 (en) * 1985-08-01 1987-06-30 Среднеазиатский Научно-Исследовательский Институт Ирригации Им.В.Д.Журина Polymer concrete mix
SU1578107A1 (en) * 1987-08-26 1990-07-15 Всесоюзный Институт Огнеупоров Refractory compound
KR20100070983A (en) * 2008-12-18 2010-06-28 주식회사 예람 High intensity connection part composition having the phosphate
RU2521080C1 (en) * 2012-12-04 2014-06-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова" (ФГБУ "ПИЯФ") Method of measuring energy spectra of polarised slow neutrons
RU2521005C1 (en) * 2013-01-21 2014-06-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) Composition for manufacturing heat resistant composites
RU2528643C1 (en) * 2013-03-06 2014-09-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) Composition for producing heat-resistant composites

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2528643C1 (en) Composition for producing heat-resistant composites
RU2521980C1 (en) Composition for producing heat-resistant composites
KR102321696B1 (en) Composite comprising a mineral wool comprising a sugar
UA103533C2 (en) METHOD FOR PRODUCING agglomerate from the crushed ore particles containing metal oxide for use as a raw material for blast furnaces
RU2374206C1 (en) Raw mixture for making ceramic objects
CN104071983A (en) Sintering technique for producing microcrystalline glass plate from fluorite tailings
RU2580536C1 (en) Composition for producing heat-resistant concrete
KR20160059310A (en) Fabrication of cement admixtures, mortar and concrete using powders of various waste fire extinguishers
RU2592927C1 (en) Composition for producing heat-resistant concrete
RU2574438C1 (en) Composition for production of heat resistant concretes
KR101658887B1 (en) Method of preparing light weight aggregate using gold mine tail
RU2571780C1 (en) Composition for production of heat-resistant concrete
RU2602542C1 (en) Composition for making heat-resistant composites
RU2576067C1 (en) Composition for production of heat resistant concretes
RU2553115C1 (en) Composition for manufacturing of heat-resistant concretes
RU2575783C1 (en) Composition for production of heat resistant concretes
RU2626488C1 (en) Composition for producing heat-resistant composites
RU2653746C1 (en) Composition for manufacture of formed products from waste of metallurgical manufactures, a method for obtaining a composition and a method for manufacture of formed products
JP5759801B2 (en) Method for producing hydraulic powder
RU2576537C1 (en) Composition for production of heat-resistant concrete
RU2568203C1 (en) Composition for manufacture of heat-resistant composites
RU2524155C1 (en) Composition for producing heat-resistant composites
RU2567911C1 (en) Composition for manufacturing of fireproof concretes
RU2568443C2 (en) Composition for producing refractory concrete
CN107117836A (en) A kind of method that carbide slag cement is prepared by carbide slag