Масса для изготовления жаростойкого бетона

(51)04 35/04 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЖАРОСТОЙКОГО БЕТОНА(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(72) Авторы Кузьменков Михаил Иванович Плышевский Сергей Васильевич Бычек Инга Владимировна Стародубенко Наталья Георгиевна Глушакова Любовь Сергеевна Клинчук Евгений Сергеевич Ярмолик Николай Михайлович Федосов Николай Николаевич Телеш Андрей Иванович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(57) Масса для изготовления жаростойкого бетона, содержащая фракционированный шамотный заполнитель, алюмосиликатный цемент и фосфатное связующее, отличающаяся тем, что она содержит в качестве шамотного заполнителя бой отработанных шамотных огнеупорных изделий следующего фракционного состава, мас.фракция 2,5-0,63 мм 35-48 фракция 0,63-0,315 мм 30-48 фракция 0,315-0,08 мм 15-24,в качестве алюмосиликатного цемента порошок отработанных шамотных огнеупорных изделий фракции менее 0,08 мм и дополнительно содержит в качестве периклазошпинелидного цемента бой отработанных периклазохромитовых огнеупорных изделий фракции менее 0,08 мм при следующем соотношении компонентов, мас.шамотный заполнитель 70-75 алюмосиликатный цемент 10-16 фосфатное связующее 7-12 периклазошпинелидный цемент 4-6. Изобретение относится к области строительных материалов и предназначена для изготовления безобжиговых жаростойких материалов для футеровки тепловых агрегатов, работающих преимущественно в режиме термоциклирования. Известна огнеупорная бетонная смесь 1, включающая, мас.фосфатное связующее 15-30 огнеупорная глина 8-13 7427 1 2005.12.30 отработанный хромшпинелидный катализатор производства синтетического каучука 4-68 фракции 0,315 мм шамотный порошок остальное. Недостатком данной бетонной смеси является низкая исходная прочность изделий,равная 20-29 МПа, относительно высокий расход фосфатного связующего и использование дорогостоящих компонентов. Наиболее близким к предлагаемой массе по технической сущности и достигаемому результату является шамотный бетон ШБП-441 2, включающий, мас.заполнитель шамотный 60,1 цемент алюмосиликатный фракции менее 0,09 мм 11,4(по составу соответствует заполнителю) каолинито-кварцевый цемент 17,8 алюмофосфатное связующее остальное. Шамотный заполнитель имеет следующий фракционный состав, мас.фракция 5-2 мм 44 фракция 2-0,5 мм 31 фракция 0,5-0,09 мм 25. Недостатком известного состава является необходимость проведения термообработки при 300 для отверждения бетонной массы и низкая прочность (32,5 МПа). Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является обеспечение отверждения бетона в естественных условиях и повышение его прочности. Поставленная задача достигается тем, что масса для изготовления жаростойкого бетона, содержащая фракционированный заполнитель, алюмосиликатный цемент и фосфатное связующее отличается тем, что она содержит в качестве заполнителя бой отработанных шамотных огнеупорных изделий следующего фракционного состава, мас.фракция 2,50,63 мм 35-48 фракция 0,63-0,315 мм 30-48 фракция 0,315-0,08 мм 15-24, в качестве алюмосиликатного цемента порошок отработанных шамотных огнеупорных изделий фракции менее 0,08 мм и дополнительно содержит в качестве периклазошпинелидного цемента бой отработанных периклазохромитовых огнеупорных изделий фракции менее 0,08 мм при следующем соотношении компонентов, мас.шамотный заполнитель 70-75 алюмосиликатный цемент 10-16 фосфатное связующее 7-12 периклазошпинелидный цемент 4-6. Шамотный заполнитель представляет собой измельченные шамотные огнеупорные изделия, отслужившие срок службы в качестве футеровки тепловых агрегатов. Бой отработанных периклазохромитовых огнеупорных изделий имеет следующий минералогический состав, мас.периклаз 63-67 периклазохромит 11-14 периклазошпинелиды остальное. В качестве фосфатного связующего берут известные жидкие фосфатные связующие плотностью не ниже 1500 кг/м 3. Использование фосфатного связующего меньшей плотности приводит к снижению прочностных свойств бетонных изделий и увеличению сроков отверждения в естественных условиях. Предложенная масса для изготовления жаростойкого бетона обеспечивает его отверждение в естественных условиях в течение 2 суток вследствие химического взаимодействия составляющих периклазошпинелидного цемента с фосфатным связующим. Высокая 7427 1 2005.12.30 прочность изделий достигается за счет образования в различных соотношениях преимущественно кислых и средних аморфных фосфатов магния. Изобретение поясняется примером. Пример 1 Приготавливается жаростойкая бетонная масса следующего состава, мас.шамотный заполнитель с фракционным составом, мас.фракция 2,5-0,63 мм 35 фракция 0,63-0,315 мм 48 фракция 0,315-0,08 мм 17 70 алюмосиликатный цемент 14 фосфатное связующее 12 периклазошпинелидный цемент 4. Из полученной бетонной массы формуют изделия. Они отверждаются в естественных условиях в течение 2 суток, после чего готовы для транспортировки и проведения футеровочных работ. Прочность изделий после отверждения в естественных условиях - 40,5 МПа, после термообработки при 100050,8 МПа. Пример 2 Приготавливается жаростойкая бетонная масса следующего состава, мас.шамотный заполнитель с фракционным составом, мас.фракция 2,5-0,63 мм 42 фракция 0,63-0,315 мм 40 фракция 0,315-0,08 мм 18 72 алюмосиликатный цемент 16 фосфатное связующее 7 периклазошпинелидный цемент 5. Технология приготовления и применения жаростойкой бетонной массы аналогична примеру 1. Пример 3 Приготавливается жаростойкая бетонная масса следующего состава, мас.шамотный заполнитель с фракционным составом, мас.фракция 2,5-0,63 мм 48 фракция 0,63-0,315 мм 30 фракция 0,315-0,08 мм 22 75 алюмосиликатный цемент 10 фосфатное связующее 9 периклазошпинелидный цемент 6. Технология приготовления и применения жаростойкой бетонной массы аналогична примеру 1. Сравнительная характеристика физико-механических свойств известного и предлагаемых составов приведены в таблице. Состав по Состав по Состав по Физико-механические показатели Прототип примеру 1 примеру 2 примеру 3 ТермообработУсловия твердения В естественных условиях ка при 300 Предел прочности при сжатии,МПа после отверждения 40,5 38,1 39,2 32,5 после термообработки 50,8 45,0 47,1 43,6 7427 1 2005.12.30 Продолжение табл. Термостойкость, Циклов теплосмен по режиму (1300- вода) Открытая пористость,после термообработки Кажущаяся плотность, кг/м 3 после отверждения после термообработки ТКЛР, град.-1, 106 Усадка,Как видно из таблицы, при сохранении основных физико-механических свойств предлагаемая масса для изготовления жаростойкого бетона имеет более высокий предел прочности при сжатии материала, отвержденного в естественных условиях (38,1-40,5 МПа),чем у прототипа, термообработанного при температуре 300(32,5 МПа). Высокие физико-механические свойства материала на основе предлагаемой массы для изготовления жаростойкого бетона и отверждение в естественных условиях позволяют более широко использовать ее для футеровки нагревательных печей различного назначения на предприятиях промышленности строительных материалов и машиностроения. Источники информации 1. .с. СССР 891589, МПК С 04 В 29/02, 1981. 2. Огнеупорные бетоны Справочник/Замятин С.Р., Пургин А.К., Хорошавин Л.Б. и др. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4