ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2246464
КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ МАГНЕЗИАЛЬНОГО ВЯЖУЩЕГО
Имя изобретателя: Леонтьев И.В. (RU); Крамар Л.Я. (RU); Королев А.С. (RU); Трофимов Б.Я. (RU); Баранов Р.С.
Имя патентообладателя: Общество с ограниченной ответственностью "Уралгерметик"
Адрес для переписки: 454084, г.Челябинск, ул. Калинина, 11г, ООО "Уралгерметик"
Дата начала действия патента: 2001.08.08
Изобретение относится к
промышленности строительных материалов и
может быть использовано при изготовлении
плит и панелей, предназначенных для
внутренней и внешней облицовки зданий,
подоконных плит, лестничных ступеней, а
также для производства сухих строительных
смесей и устройства монолитных конструкций:
полов, внутренних и наружных штукатурок.
Технический результат – повышение
одновременно водостойкости,
морозостойкости и прочности материалов на
магнезиальном вяжущем путем направленного
формирования их структуры введением
комплексной модифицирующей добавки.
Композиция на основе магнезиального
вяжущего, содержащая каустический магнезит,
высокоактивный аморфный диоксид кремния,
раствор хлористого магния и заполнитель,
содержит раствор хлористого магния
плотностью 1,2 - 1,25 г/см3 и
дополнительно тонкодисперсную добавку
гидросиликата магния при следующем
соотношении компонентов, мас. %:
каустический магнезит - 20-30; высокоактивный
аморфный диоксид кремния - 1,5-4,5; указанный
раствор хлористого магния - 15-25;
гидросиликат магния - 1-3,5; заполнитель -
остальное.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к
промышленности строительных материалов и
может быть использовано при изготовлении
плит и панелей для внутренней и внешней
облицовки зданий, подоконных плит,
лестничных ступеней, а также для
производства сухих строительных смесей и
устройства монолитных конструкций: полов,
внутренних и наружных штукатурок.
Известно, что получение материалов
и изделий на магнезиальном вяжущем с
высокой прочностью, водостойкостью и
морозостойкостью невозможно без
применения модифицирующих добавок, при
этом предпочтительно минеральных.
Известна масса (RU 2098382, С 04 В 28/30, 1997) для
производства облицовочного материала,
включающая компоненты в следующем
соотношении, мас.%:
-
Каустический доломит 20-60
-
Раствор хлористого магния 29-55
-
Кальциево-магниевый силикат 5-40
-
Поверхностно-активное вещество 0,01-0,1
-
Пигмент 0,5-5
-
Вода остальное
В данном составе кальциево-магниевый
силикат используется частично в качестве
заполнителя и частично в виде источника
кремниевой кислоты, которая способствует,
повышению прочности и морозостойкости
получаемого облицовочного материала.
Вместе с тем, эффективность такого приема
не достаточно высока. Если прочность
получаемого материала и увеличилась в
отдельных составах в два раза, то
увеличение морозостойкости до 25...29 циклов
не решает проблему долговечности стенового
материала, используемого для наружной
отделки. Кроме того, нет данных о
водостойкости и трещиностойкости
материала при изменении влажности
окружающей среды.
Известно вяжущее (SU 1433924, С 04 В 9/00),
включающее компоненты в следующем
соотношении, мас.%:
Это вяжущее обеспечивает прекрасные
показатели по прочности и линейным усадкам
при твердении, по нет данных о его
водостойкости и морозостойкости. К
недостаткам предложенного решения можно
также отнести дополнительные расходы
энергии на обжиг серпентина.
Известны также способы повышения
водостойкости магнезиального камня
введением минеральных добавок, содержащих
повышенное количество активного SiO2 .
К ним относятся шлаки, кислые золы, продукты
пылеулавливания печей и другие, но данных о
том, что такие материалы отличаются высокой
водо- и морозостойкостью нет.
Наиболее близким по технической сущности
к изобретению является композиция на
основе магнезиального вяжущего (RU № 2163578 C1,
27.02.2001), содержащая каустический магнезит,
высокоактивный аморфный диоксид кремния,
раствор хлористого магния и заполнитель.
Изобретение решает задачу повышения
одновременно водостойкости,
морозостойкости и прочности материалов на
магнезиальном вяжущем путем направленного
формирования их структуры введением
комплексной модифицирующей добавки.
Сущность изобретения заключается в том,
что композиция на основе магнезиального
вяжущего, включающая каустический магнезит,
высокоактивный аморфный диоксид кремния,
раствор хлористого магния и заполнитель,
содержит раствор хлористого магния
плотностью 1,2...1,25 г/см и дополнительно
тонкодисперсную добавку гидросиликата
магния при следующем соотношении
компонентов, мас.%:
-
Каустический магнезит 20-30
-
Высокоактивный аморфный диоксид кремния
1,5-4,5
-
Раствор хлористого магния плотностью
1,2...1,25 г/см3 15-25
-
Гидросиликат магния 1-3,5
-
Заполнитель остальное
Содержание каустического магнезита в
количестве 20-30 мас.% необходимо и достаточно
для обеспечения склеивания всех входящих в
композицию компонентов в единое целое с
минимальной пористостью и максимальной
прочностью.
Содержание раствора хлористого магния
плотностью 1,2...1,25 г/см3 в количестве
15-25 мас.% необходимо и достаточно для
создания удобоукладываемой смеси. Меньшее
количество его в композиции приведет к
нежелательному уменьшению подвижности
смеси, а большее излишне увеличит
подвижность, что приведет к снижению
прочности и увеличению пористости
материала за счет процессов расслоения и
воздухововлечения. К тому же, возможно
высолообразование, а это нежелательно для
отделочных поверхностей.
Присутствие в композиции высокоактивного
порошкообразного аморфного диоксида
кремния способствует формированию
водостойких гидросиликатов магния. Его
содержание в композиции, менее 1,5 мас.%, не
достаточно для выполнения решаемой задачи,
а более 4,5 мас.% просто излишне, излишек
останется в свободном состоянии и будет
способствовать набуханию материала и
снижению его трещиностойкости.
Наличие тонкодисперсного гидросиликата
магния инициирует кристаллизацию
модифицированных гидратных
новообразований, которыми являются
стабильные оксихлориды магния и продукты
взаимодействия высокоактивного
тонкодисперсного диоксида кремния с
оксидом магния.
Это обеспечивает дополнительное
уплотнение структуры магнезиального камня
водостойкими кристаллическими фазами,
обусловливая повышение прочности,
водостойкости и морозостойкости
получаемых материалов и изделий.
Содержание инициатора кристаллизации
гидросиликатов магния в композиции менее 1
мас.% не достаточно для целенаправленной
кристаллизации нужных новообразований.
Увеличение содержания добавки
гидросиликата магния свыше 3,5 мас.% приведет
к повышению расхода вяжущего и затворителя,
самых дорогих компонентов, а также к
снижению прочности магнезиального камня.
Заполнитель необходим для экономии
вяжущего и создания прочного минерального
каркаса. В качестве заполнителя могут быть
использованы любые горные породы
осадочного, магматического и /или
метаморфического происхождения.
Композицию для изготовления изделий
строительного назначения приготавливают
следующим образом.
Каустический магнезит, заполнитель,
аморфный высокодисперсный диоксид кремния
и тонкодисперсный гидросиликат магния
смешиваются всухую, затем полученная сухая
масса тщательно перемешивается в течение
1...3 минут с водным раствором хлористого
магния плотностью 1,2...1,25 г/см3 в
количестве, обеспечивающем литую
подвижность магнезиальной смеси.
Полученную композицию заливают в формы и
выдерживают в течение 4...5 часов.
Изготовленные составы композиций,
представлены в таблицах 1 и 2. Из полученных
характеристик композиций видно, что
использование комплексной добавки
позволяет получать водостойкие изделия с
достаточной морозостойкостью и прочностью
при низких расходах вяжущего.
Повышение прочности предлагаемого
материала позволяет при использовании
органического заполнителя получать
эффективные теплоизоляционные бетоны, а
при использовании специальных
заполнителей с высокими характеристиками
по твердости абразивы.
| Таблица 1 |
| N смеси |
Добавки, % от массы цемента |
Прочность при сжатии (28сут) МПа |
Коэффициент водостойкости *, 28 суток |
Морозостойкость по ГОСТ10060.1, Циклы |
| 1 |
Heт |
46,5 |
0,51 |
20 |
| 2 |
Гидросиликат магния 5 |
53,4 |
0,65 |
25 |
| 3 |
Гидросиликат магния 10 |
39,3 |
0,68 |
35 |
| 4 |
Микрокремнезем 15 |
38,3 |
0,83 |
95 |
| 5 |
Микрокремнезем 8 |
40,3 |
0,80 |
60 |
| 6 |
Гидросиликат магния 5, |
|
|
|
| |
Микрокремнезем 8 |
48,0 |
0,90 |
200 |
| 7 |
Гидросиликат магния 10 |
|
|
|
| |
Микрокремнезем 10 |
53.5 |
0.93 |
230 |
| *Коэффициент водостойкости
определяли по отношению прочности
образца, насыщенного водой в течение
четырех суток, согласно ГОСТ 10060.0, к
прочности образцов, твердевших в
естественных условиях. |
| Таблица 2 |
| N смеси |
Каустический магнезит, % |
Затворитель, % |
Заполнитель, % |
Добавки, % от массы композиции |
Прочность при сжатии (28 сут), МПа |
Коэффициент размягчения |
| 1 |
20 |
15 |
65 |
нет |
33,5 |
0,55 |
| 2 |
30 |
25 |
45 |
нет |
45,0 |
0,60 |
| 3 |
17,5 |
15 |
65 |
гидросиликат магния 1,0 аморфный
кремнезем 1,5 |
45,0 |
0,91 |
| 4 |
22 |
25 |
45 |
гидросиликат магния 3,5 аморфный
кремнезем 4,5 |
53,4 |
0,90 |
| 5 |
19,5 |
20 |
55 |
гидросиликат магния 2,5 аморфный
кремнезем 3,0 |
58,3 |
0,96 |
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Композиция на основе магнезиального
вяжущего, содержащая каустический магнезит,
высокоактивный аморфный диоксид кремния,
раствор хлористого магния и заполнитель,
отличающаяся тем, что она содержит раствор
хлористого магния плотностью 1,2 - 1,25 г/см3
и дополнительно тонкодисперсную добавку
гидросиликата магния при следующем
соотношении компонентов, маc.%:
-
каустический магнезит 20-30
-
высокоактивный аморфный диоксид кремния
1,5-4,5
-
указанный раствор хлористого магния 15-25
-
гидросиликат магния 1-3,5
-
заполнитель остальное
Версия для печати
Дата публикации 06.04.2007гг
вверх
|
