Шихта для производства легковесного бетона

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ШИХТА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЛЕГКОВЕСНОГО БЕТОНА(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(72) Авторы Шмурадко Валерий Трофимович Роман Олег Владиславович Ильющенко Александр Федорович Овчинников Владимир Ильич Киршина Наталья Васильевна(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(57) Шихта для производства легковесного бетона, содержащая фосфатное связующее,шамот, глину огнеупорную, алюминия гидроокись и керамзитовый наполнитель, отличающаяся тем, что в качестве фосфатного связующего содержит кислоту ортофосфорную экстракционную и дополнительно содержит бифторид аммония, нефелиновый шлам или натрий фтористый при следующем соотношении компонентов, мас.кислота ортофосфорная экстракционная 10-17 шамот 15-30 глина огнеупорная 10-25 алюминия гидроокись 3-7 бифторид аммония, нефелиновый шлам или 3-9 натрий фтористый керамзитовый наполнитель остальное. Изобретение относится к производству легковесных огнеупоров, в частности легковесных жаростойких бетонов, используемых, например, для футеровки тепловых агрегатов (печей, плавильных ковшей, промежуточных ковшей и т.д.). Известна смесь для производства легковесного жаростойкого бетона, включающая,вес.фосфатное связующее 17-28, шамот - 24-34, огнеупорную глину - 6-22, керамзит в гранулах - 16-53 1. Основным недостатком данного состава являются высокие энергозатраты при термообработке бетонных изделий из такой смеси. Наиболее близкой к предлагаемой легковесной бетонной шихте является смесь для жаростойкого бетона, включающая, вес.фосфатное связующее 17-29, глина огнеупор 16893 1 2013.02.28 ная - 5-20 шамот - 10-35 зола-унос - 13-20 гидроокись алюминия - 5-15 керамзит остальное 2. Однако в известном изобретении требуются высокая температура термообработки сформованных бетонных изделий из такой смеси из-за недостаточной их механической прочности при монтаже и дорогостоящая фосфатная связующая в виде ортофосфорной кислоты. Это приводит к повышенной себестоимости легковесных бетонов. Задача настоящего изобретения - повышение механической прочности, термостойкости, исключение операции термообработки легковесных бетонных изделий из разработанной шихты, снижение их себестоимости. Результат достигается тем, что шихта для производства легковесного бетона, содержащая фосфатное связующее, шамот, глину огнеупорную, алюминия гидроокись и керамзитовый наполнитель, в качестве фосфатного связующего содержит кислоту ортофосфорную экстракционную и дополнительно содержит бифторид аммония, нефелиновый шлам или натрий фтористый при следующем соотношении компонентов, мас.кислота ортофосфорная экстракционная 10-17 шамот 15-30 глина огнеупорная 10-25 алюминия гидроокись 3-7 бифторид аммония, нефелиновый шлам или натрий фтористый 3-9 керамзитовый наполнитель остальное. Введение добавки в состав предлагаемой легковесной бетонной шихты в виде фторсодержащего компонента и экстракционной ортофосфорной кислоты, содержащей примеси фтористых соединений, обеспечивает самоотвердение сформованной шихты при комнатной температуре за счет образования в полученном легковесном бетонном материале (изделии) комплексных промежуточных соединений в виде фтористых алюмо- и силикофосфатов. Добавки и соответствующие им механизмы самоотвердения сформованной легковесной бетонной шихты позволяют исключить процесс тепловой обработки бетонных материалов и изделий, заменить дорогостоящую ортофосфорную кислоту на экстракционную, которая является наиболее распространенным и дешевым фосфатным связующим. Пример 1. В барабанном смесителе готовили шихту следующего состава, вес.шамот - 15 глина огнеупорная - 15 гидроокись алюминия - 3 бифторид аммония - 3 экстракционная ортофосфорная кислота - 10 керамзитовый наполнитель - 54. В смесителе с керамическими шарами в начале перемешивали до гомогенного состояния сухие ингредиенты шихты. Затем полученную шихту загружали в шнековый смеситель, добавляли фосфатное связующее и перемешивали ее до однородного влажного состояния. Изделия легковесные бетонные формовали или прессованием, или виброуплотнением,или тромбованием. Время схватывания уплотненной шихты, набора транспортной и монтажной прочности легковесных бетонных изделий составило 3-5 часов при комнатной температуре (16-24 С). Процесс самоотвердения и самоупрочнения таких изделий (перед их высокотемпературной эксплуатацией) длится 3 суток. Пример 2. Изделия бетонные легковесные изготавливались согласно технологии, указанной в примере 1. Для этого применялась шихта следующего состава, вес.шамот - 20 глина огнеупорная - 10 гидроокись алюминия - 5 нефелиновый шлам - 5 экстракционная ортофосфорная кислота - 14 керамзитовый наполнитель - 41. Пример 3. Легковесная огнеупорная шихта и бетонные изделия были изготовлены из следующего состава, вес.шамот - 30 глина огнеупорная - 25 гидроокись алюминия - 7 натрий 2 16893 1 2013.02.28 кремнефтористый - 9 кислота ортофосфорная экстракционная - 17 керамзитовый наполнитель - 12. Технология изготовления легковесных бетонных изделий согласно примеру 1. Согласно разработанным составам и проведенным исследованиям были получены следующие физико-механические и теплофизические свойства легковесных бетонов,представленные в таблице. Свойства легковесных бетонов Пример, номер Свойства материала Прототип 1 2 3 Плотность бетона, г/см 3 0,89 0,93 1,12 10,2 Прочность на сжатие, МПа 17 20,5 19,5 15,4 Термостойкость, количество воздушных термоциклов 1000 С - воз 118 120 109 106 дух Теплопроводность при 300 С,0,35 0,36 0,43 0,47 Вт/(м.К) Температура тепловой обработки, С Самоотвердение и упрочнение при 21 60 Себестоимость 1 м 3 материала, тыс. 2150 2250 2400 2600 руб. РБ Согласно приведенным данным разработанная легковесная шихта и бетонные изделия на ее основе превосходит по ряду показателей известный материал. Источники информации 1. А.с. СССР 408930, МПК 04 28/34, 1973. 2. А.с. СССР 571460, МПК 0429/02, 1977. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3