Масса для изготовления гипсобетонныхизделий
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Соватскмх
Соцмапметмчесимх
Республик (») 802228 (61 ) Дол ол н и тел ьное к в вт. с вид- ву (22) Закалено 10.10 78 (21) 2671611/29.33 с присоединением заявки Jti (23) Приоритет (51)М. Кл.
С 04 В 11/00
Государственный комитет по делам изобретений и открытий
Опубликовано 07 02 81 Бюллетень 11(е 5
Дата опубликования описания (53) УД1(666,913 (088.8)
Г (72) Автор изобретения
К. К. Тихонович (7I) Заявитель (54) МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГИПСОБЕТОННЫХ
ИЗДЕЛИЙ
Изобретение относится к составу для изготовления гипсобетонных изделий, используемых в керамической, металлургической, огнеупорной промышленности, например литейных форм, а также в промышленности стройматериалов и других для изготовления крупногабаритных жа5 ростойких панелей, блоков и т. и., работающих при повышенных температурах.
Известна огнеупорная масса, включающая гипс, плавленый кварц, коллоидный кремнезем, 1О окись магния, углеводородный сульфонат (1).
Существенным недостатком этого состава является то, что работоспособность изделий из него возможна до 700 С.
Известен также состав массы, включающей
15 полуводный гипс, аморфный кварц и армирующий наполнитель при следующем соотношении компонентов, вес.%: гипс полуводный 25 — 94, 999, кварц аморфный 5-65, армирующий наполнитель 0,001-10 t2).
Формы из этой массы обладают повышенной всасывающей способностью, плотностью, прочностью, повышенным сопротивлением при ускоренной сушке и охлаждении. Однако в этом материале, как и в материалах иэ указанных выше масс при температуре нагрева выше
800 С появляются трещины, заметно снижается прочность, что ограничивает его применение.
Целью изобретения является увеличение прочности, твердости, термостойкости, трещиностойкости и уменьшение термического расширения.
Поставленная цель достигается тем, что масса для изготовления гипсобетонных изделий, включающая полуводный гипс, кварц аморфный и добавку, в качестве добавки содержит нитрнд кремния при следующем соотношении компонентов, вес,%:
Полуводный гипс 5,0 — 60,0
Кварц аморфный 30,0 — 94,9
Нитрид кремния 0,1 — 10,0, Применение в качестве кремнеземистого компонента кварца аморфного, обладающего ниэким KTP и высокой термостойкостью и жаростойкостью, заметно улучшает фнэнкомеханические свойства материала и изделия из массы: уменьшает коэффициент термического расширения, повышается термостойкость и со3 8 противление растрескиванию при резкой смене температур нагрева, охлаждении и повышенном нагреве.
Введение в массу в качестве флюсующей добавки нитрида кремния, обладающего повышенной температурой разложения, способствует спеканию компонентов массы с повышением температуры и, соответственно, к повышению механической прочности, твердости. Кроме того, с введением нитрида кремния увеличивается содержание окиси кремния, что положительно влияет на свойства материала.
В качестве кварца аморфного используют исходное (или отходы) прозрачное, непрозрачное, легированное кварцевое стекло, синтетическую двуокись кремния, селикагель, отходы производства керамики; сырец, обожженную пористую, беспористую, легированную кварце- . вую керамику, шлам от механической обработки изделий из кварца аморфного, золь кремнекислоты, водную суспензию от слива после формовки или их смеси. Кварц аморфный по зерновому составу может быть как монофракционный, так и полифракционный с размером частиц от 0,001 мкм до 30000 мкм, а водная суспензия и шлам с размером частиц до 5 мкм
15-75%, 5-63 мкм — 15-85%, более 63 мкм 7/1 с влажностью 10-40%. Для приготовления материала иэделий из массы компоненты (гипс, кварц аморфный, нитрид кремния) смешивают в сухом виде, а затем затворяют водой, лри этом на 100 г сухих компонентов массы берут
70-120 воды.
Возможны и другие варианты приготовления например, в случае применения водной суспензии ипи шлама кварца аморфного или их смеси готовят раствор из сухих компонентов (гипса и нитрида кремния ) с последующим введением в него водной суспензии кварца аморфного.
В случае применения водных суспензий кварца аморфного и натрида кремния или их смеси готовят раствор гипса с последующим введением в него водной суспензии аморфного. кварца и иитрида кремни или их смеси.
Возможен также вариант приготовления, когда в массу водкой суспензии кварца аморф02228 4 ного и нитрида кремния вводят воду в количестве, необходимом для затворения до нормальной густоты гипсового вяжущего, а затем подают сухой гипс.
В качестве нитрида кремния могут быть использованы исходный порошок или отходы производства, иэделия из нитрида кремния, а именно сырец и обожженные изделия, водная суспензия от слива после формовки, шлам от мехобработки иэделий или их смеси.
Примеры осуществления изобретения:
Пример 1. Состав массы, вес.%:
Гипс (полуводный) 5,0
Плавленый кварц с. зерновым составом до 5 мкм 10-85% от 5 мкм до 63 мкм 15-50% более 63 мкм 10% 94,9
Нитрид кремния 0,1
Пример 2, Состав смеси, вес.%:
Гипс (полуводный) 15
Плавленый кварц с зерновым составом: до 5 мкм 20-85% от 5 мкм до 63 мкм 15-35% от 63 мкм до 30000345% 80
Нитрид кремния 5
0% Пример 3. Состав смеси, вес%:
Гипс (полуводный) 60
Плавленый кварц с зерновым составом до 5 мкм 10-40% от 5 мкм до 63 мкм 40-70% от 63 мкм до 10000 20-50% 30Нитрид кремния 10
Изменение соотношения компонентов массы (гипс, кварц аморфный, нитрид кремния) позволяет регулировать в широком диапазоне физико -механические свойства материала и изделий: повышать механическую прочность, термостойкость, снижать коэффициент термического расширения, повышать сопротивление растрескиванию при резкой смене температур и повышать твердость при нагреве до высоких температур.
Сравнительная характеристика свойств материала из предлагаемой массы по сравнению с материалом из известной массы приведены в таблице.
802228
3æs о
00!!
o !
00! T
О
3 И
4.
Ch О
О I
СЧ р о
Ф C4 н
О м
4 4
Ch m О
I !
Ch!!
С 4
7 а О о
О О сч
I м
О
I О О! л
Р и о
О
Г м м
С ю !
О т
1О ю !
3 3 ™4
00 м
I ! I о О а 4
1 С 4 С 4 М
I !! м о о
Ф
О м о р са 4
Ф 44 о о
М о
О tv t l eq
О О" ю 4 О
С 4 00 е о о
I О !
О
С 4 ч 44
4-„О„ О
О0 00 чф м м м
СЧ С4
О О м сч О в о ф " е-ч
I I
Ч ф
00 ф" О
I/) С 4 м!
В О
С4 О м е
I а о
o а о
О о,„а х
О О
О Й и
8 8 м
83 о о
СЧ 4
v v о о
I I о о
C)
4 о
С 4
Х л д О, е\ 4,4 N !
iy
О 00 О„ (° 00
J, О"
О d
Х 4
Я
В
Ц „
О 5
l!
Ch!
СЧ
Д 00
I ч
802228 и
C+D $ (, о
В:
Я ф а ) л о с 7 х х v
3 л
CD и о сс> о р» с> и
СС> х
iD с> о а х а х
LQ C>>
О ос>О о х о н с.> сс> Х о х
-1
Д «» с,> л
cd а>
iD ф н л
Ц
Я х о л н о х а, о О о г
a" m o о н р, 2 и >о
М v л о и и х о
Е
I И Ц v о ооо I о н а. х
6 5
Ю а о> ол „o
<>„O с-> д о
<7 х о
vаga>
g g d> LO
М о
1
1 ,I 1 .1
1 о х о
Ю с > а а
>р Д
О а
j о
«1
Д х р ц х м
Д сс> Q, л о
Й х о л н и о х
Ф н г1 с > а
>С> с >
О Q. о
1 о
>с и о х х
М о х
1= р»
Е", с х х х х л
v о х р» и д
Б
1 х а х
>а о х х л н х и ф у. и сс> о х
%"
« о х а, >а х о х х л
5 л
v о
CCl о х х
Ц
С>> о х
С3 и с)
o cn х ох о
k о сс>
CCI
Х v
Q.
М д о йх!
@ а
u i!
1 о о с:> о
4 > о
Cd о о м х и о о
Е:
v с> о
< 4 о о
tD Ю ао
,м еа О а ст й1 и о
М
)х о о
Е р» н а
Cd х
Ж
М
С.> а н с> сс> а — 1—
Е
0> о а»
O с, о р и о golj с х < о аХ а с> e d v х х н х
К v
2 о а
О С>С>
in Ш
4 сп х о а Q, q g и н
) -и (О
Ф х о
g а» о М! а,y о о
v а, и
v с> а х о х
М
О и о
12 о х (Д а и н й
С»>
Й а" к о ф с> 5 Й
2t о сс>
ID р 4 Р o х о х с>
Е о ю о х
5о о Д м д о х с» х
>С> о х х
3 а
1-с о х
>Ъ а х ср о х
2 а н
5 сс>
М
Р о
Ф сс> х х уж а Д са л д о о х и
Ж
o o х н и х
Ф о о о а о х х о сс> с> х о
Ю "> о м
v сс> сс> х ас >
CCI х
С> х и
CD н сс> х
> М
Х
t( л ч _#_I
)х о н л с > х л х а. о с>> о х с>> х
CCl (а и р» сс> д х v и о+! й=
» Pf
1 о р
Д CD х а ti
> л
Н СС> с>> э О хо ) и — о
Е о
Q, Го с> o г»> о
Г > с>
1D Н а Я
> л а
v а. о ю Q с> о м х
1D V Cd з
Я Ж л а х о сО
v ф о о С>.
Ю л с
Q о " н
Cd
С О
1D О o
М г» с> гч н о с>>
>>>
df v
О х х
-о о о. 802228
m (go
О,ОЕЧ
»ч
И
Иоь о ф со
Х сi v (и1 сО сч"
1 апа
an
° ° о о
Ю ф
° Ю
v о
ra!
) g» о 3 а а а
» с ф
v о
1 oi
j о1 о 8о
g о" о
И О х о 4) Х Оо о о. Р х о
О. !
» \
1
М с/) сО
Гс ф х
an an
С) с3 сч с4
Ы
v х х х
I
1
I
I о х
С> ф ф сс
С)
QO
Ю
C о о
ГЧ М М
С> в
СЧ Ч"
И
О, Ы
g о" ах сч н х х х х о\ х о о О х
aai ф
Х v
Сс
М" сч 1 1 а О сс м со х с са х чр ф
an сс
Г с
tC
g о а х
v! ! х и х! и о а
1
1
g о ф ф 9
v > 1х О, ф I
aaI
v
О an - „ о О!
" Ct$ Ю Я ф и
o v
1—
О.ХО
% х
K аэо ! ф оф, ° 1
I< 88
I х д», сс1
I с с 4, co co
+I .
И
h4 х о х
8,3 х с ф
cl x
ЮЭ
О О, Д» с д хо о о ф э ф
Д х и э ф х
8 8 а к о î х о ю о О хи
О ссс х о х ф
t» О. о о 5 о о а О х х х
Ю х ф о о
О 4»
3 о а Х
cd d» д н о
»/»
»«
»/Ъ
0»с м
c/» о
» х
3 о
Ю
»/»
Г4 о х х
С»
С» н о
Ц:» о
cd о и о
Е о, у о а»
»»» (00
1 са»/» хю О
»/»
СЧ
С»»
»/»
»о м чо
cd
»
»/» О
0»», ! «!.! о! х х
0 м (»»
»»
v о сс» а
1Т ! "".
Ф а» н
О о
Ю
0» о
Ыо»о а» ) н о о
/»
»
С»
» х н о н о а
И о х
Ю
»о
О
И х
c/»
Г»
С» («»
5 а
С» м
»а х,о
»о м
»/»
»/\
»/»
С»
Г4 са
l/»
»О О о х о
Р х х
О н
Ь-. 1 о
iZl Й и о Е ч.> о »а х С» С» О\ С» Ю ! ь С» l/» I м »/» ) Ц »/\ С» х 1 ccrc м м Г \ Ю о ! С» м м »/» Е а У» С»» c»» «!. ОО, »»» х о а+ а х 0» d» Х и н »/» С» cd х 1 С» О fc» cd О о С» Г » ! <а 00 х (4 а »/» О gC »/» 1 х ! х ! С» »/» С» »/» « Ю «». о 6 и а o >c» >х. Р; х »«а» о о о» И ! Ф О х 6 ». а »о И о Й Й I I иС» а» Ю »»» о » c»" н о К а» н са»» о 1, о Ю а ом ы »а о х х х 2 а О 00 о Р /» а l ! ! I -! -- — — — — I „О ИЮ Ю Ю » м о х х а» d» х ах cd Х» О »»» : F харч о 802228 Ю„ х « х м„ d» са 00 х С» д 6» »/» »/» Ф м Е 2 0 » Ф х ь (4 о х ) о ь > (4»х" о Ж х о о о х х а о 8 а х v х « Яо и -:" и: lO cd а v 0 ь »/» а» н х а" са N а. и о »/» О»»Х о и о о х» о а» „:! Й о С» с» Ю „о о хь Ц Й с4 Я с»» »» 0» а (» ъ »а н v са а» ааа х х х и са о о ак х о х о о Р о а Ж о v х 14 1 о «-1-. v (е и K. Д ! О : - I (I 1 о Ф О о! Ю ИГ М Ф g, 6 и К, 3 Д « о а у I g. ф о A >$0) а о- . о" о g, я а hC o 1Ж е ° о, Яо ф 3 Я ЬjЯ Я l e kl и л а EA сч о О сч" а" в о ч О" ..м" о о СР о о Ю" И ) й. И С7 О О о о СЧ Ф 4 С3 802228 Составитель Л, Балкевич Техред А. Савка Корректор Н. Швыдкая Редактор И. Квачадзе Заказ 10495/25 Тираж 671 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/S Подписное Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Определение сроков схватывания, црочност. ных показателей .проводят на образцах, приготовленных при водогипсовом отношении, обеспечивающем расплыв лепешки из цшшндра Суттарда 180 см. Предел прочности определяют на образцах размером 4х4х16 см согласно ГОСТ 125-70. Полученные образцы сушат через сутки пос: ле изготовления при температуре 100-150 С в течение 1-2 ч, после чего температуру в печи поднимают до 800-1220 С со скоростью 300 С в час. Выдерживают при данной температуре в течение 2 ч„Охлаждение осуществляют произвольно. После термообработки определяют физико-механические свойства материала из предложенной массы и материала, полученного из известной массы (по прототипу). Как видно из таблицы, материал из предлагаемой массы с повышением температуры об /Ъ падает по сравнению с прототипом более высокой термостойкостью, в 1,8-10 раз более низким КТР, в 2-3 раза более высокой твердостью, н значительно более высокой прочностью. Применение материала для литейных форм (составы по примерам 1-3) при цтпикерном литье толстостенных крупногабаритных (от 1 м и более) изделий позволило получить заготовки с качественной поверхностью, сократить сушку форм в 10-20 раз за счет сушки зо при высокой температуре порядка 150-200 С и повысить срок службы форм более чем в 100 раэ. 16 Материал из предлагаемой массы обладает :.ïoñoàHîñTüK к увеличению прочности с повышением температуры. Иапример, исходная прочнсхсть на изгиб увеличивается при 950 и 1220 С на 4,16 — 28,5% и 208 — 986% соответственно, на сжатие — на 12,6 — 33,3% и 90 — 430% соответственно. Повышается также твердость в 1,3— 3,0 раза, сопротивление к растрескиванию и ц.".:-эна штельно растет усадка. Это свидетельствует о высокой огнеупорности и термостойкости изделий из предложенной массы. Формула изобретения Масса для изготовления гипсобетонных изделий, включающая полуводный гипс, кварц аморфный и добавку, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью увеличения прочности, твердости, термостойкости, трещиностойкости и уменьшения термического расширения, она в качестве добавки содержит нитрид кремния при следующем соотношении компонентов, вес,%: Полуводный гипс 5,0 — 60,0 Кварц аморфный 30,0 — 94,9 хитриц кремния 0,1 — 10,0 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США N 3436236, кл. 106-56, 01,04.1969. 2. Авторское свидетельство СССР У 554241, кл. С 04 В 21/00, 03.05.77.
