Силикатная смесь

Силикатная смесь

Реферат

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при изготовлении биостойких строительных материалов и изделий, например мастик, замазок, растворов, изделий ячеистой структуры.

Известна силикатная смесь (см., например, “Рекомендации по изготовлению и проектированию бетонных и армированных конструкций из кислотостойкого бетона”. М., НИИЖБ Госстроя СССР, 1985, С.14), включающая жидкое стекло, кремнефтористый натрий, перлит молотый и кварцевый песок.

Данная силикатная смесь имеет высокие показатели плотности и кислотостойкости, однако характеризуется низкими фунгицидными свойствами.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является самоотверждающаяся неорганическая композиция, содержащая функциональную добавку, в т.ч. кремнефтористый натрий, наполнитель - в т.ч. диатомит, заполнитель, в т.ч. кварцевый песок, жидкое стекло и отвердитель - смесь 100 масс.ч. сульфита или тиосульфата кальция, 50-300 масс.ч. силиката кальция, 40-300 масс.ч. оксида цинка и 0-150 масс.ч. неорганического соединения алюминия-оксида, гидроксида или гидратированного оксида. (заявка Великобритани №15782032, С 04 В 19/04, 05.11.1980).

Данная сырьевая смесь обладает недостаточно высокими показателями биостойкости.

Технический результат заключается в повышении биологической стойкости композиций на основе жидкого стекла.

Сущность изобретения заключается в том, что силикатная смесь, включающая жидкое стекло, отвердитель, минеральный наполнитель - диатомит и заполнитель - кварцевый песок, в качестве отвердителя содержит кремнефтористый натрий, при этом диатомит имеет удельную поверхность, равную 3000-3500 см²/г, а кварцевый песок взят с модулем крупности 0,31, при следующем соотношении компонентов смеси, масс.%:

жидкое стекло - 58,8-59,2

кремнефтористый натрий - 11,2-11,8

диатомит - 17,6-17,7

кварцевый песок - 11,8-11,9.

Силикатную смесь готовят следующим образом. Производят весовую дозировку компонентов, образующих силикатную смесь. Затем в чистый смеситель наливают отмеренное количество жидкого стекла. В другом смесителе перемешивают кремнефтористый натрий и диатомит. Далее получившуюся смесь добавляют в жидкое стекло и тщательно перемешивают. Затем в работающий смеситель добавляют кварцевый песок и готовят смесь до получения однородной массы по цвету. Приготовленную смесь укладывают в специальные стальные формы. Уплотняют смесь на виброустановках. Через сутки готовые образцы извлекают из форм и содержат при нормальном атмосферном давлении в течение 28 суток до достижения ими необходимой прочности.

В качестве вяжущего для заявляемой силикатной композиции используют натриевое жидкое стекло с силикатным модулем М 2,88, плотностью ρ=1,42 г/см³. Химический состав, %: SiO₂ - 31,1; Na₂O - 11,4; H₂O - 57,0; ППП - 0,5.

Отвердителем данной композиции является кремнефтористый натрий, количество которого равно 20 масс.ч. на 100 масс.ч. связующего - жидкого стекла.

В качестве наполнителя применяют диатомит - тонкодисперсный кремнезем, имеющий большое практическое значение в промышленности благодаря удельной поверхности (3000-3500 см²/г) и размеру частиц, приближающимся к соответствующим величинам для кремнеземов в коллоидном состоянии. Гранулометрический состав диатомита характеризуется высокой дисперсностью, основная масса зерен (более 90%) имеет крупность не более 0,14 мм. Химический состав, %: SiO₂ - 81,3; Аl₂О₃ - 5,1; Fе₂O₃ - 2,46; CaO - 1,1; MgO - 0,85; ППП - 9,19.

Мелким заполнителем служит кварцевый песок с М_к=0,31. Химический состав, %: SiO₂ - 91,93; Аl₂O₃ - 5,36; Fе₂O₃ - 0,56; CaO - 0,04; MgO - 0,9; SO₃ - 0,2; ППП - 1,01.

При исследовании предложенной силикатной композиции испытания проводились на образцах 1×1×3 см составов, приведенных в табл.1. Результаты испытаний приведены в табл.2. Испытания на биостойкость проводили в соответствии с ГОСТ 9.049-91 по методам 1 и 3. В качестве тест-организмов использовали следующие виды микромицетов: Aspergillus oryzae (Ahlburg) Cohn; Aspergillus niger vgn Tieghem; Aspergillus terreus Thom; Chaetomium globosum Kunze; Paecilomyces varioti Bainier; Penicillium cyclopium Westling; Penicillium funiculosum Thom; Penicillium chrysogenum Thom; Trichoderma viride. Полученные результаты представлены в табл.3

Таблица 1
Составляющие	Содержание составляющих в составах, маc.%.	Прототип
1	2	3	4	5	6	7
Жидкое стекло	60,6	59,8	59,2	58,8	58,5	58,2	57,8	26-29
Кремнефтористый натрий	9,1	10,4	11,2	11,8	12,3	12,8	13,3	3-5
Диатомит	18,2	17,9	17,7	17,6	17,5	17,4	17,3	-
Кварцевый песок	12,1	11,9	11,9	11,8	11,7	11,6	11,6	27-35
Асбест	-	-	-	-	-	-	-	36-39
Таблица 2
Показатели	Состав	Прототип
1	2	3	4	5	6	7
Предел прочности на растяжение при трехточечном изгибе, МПа	1,2	1,3	1,4	1,4	0,9	0,5	0,3	1,9
Предел прочности при одноосном сжатии, МПа	8,8	9,9	11,8	12	9,7	8,0	5,1	15,1
Таблица 3
Состав	Оценка роста грибов, баллы	Характеристика по ГОСТу
метод 1	метод 3
1	1	4	Негрибостоек
2	0	3	Грибостоек
3	0	0	Фунгициден
4	0	0	Фунгициден
5	0	0	Фунгициден
6	0	0	Фунгициден
7	0	0	Фунгициден

Из результатов табл.2 и 3 следует, что композиции на основе жидкого стекла в зависимости от соотношения компонентов обладают различными показателями прочности и бисстойкости.

Предлагаемая смесь по сравнению с известными решениями имеет наибольшую прочность на растяжение при изгибе и прочность при одноосном сжатии и обладает фунгицидными свойствами. Увеличение содержания отвердителя более 12% при сохранении фунгицидности приводит к уменьшению прочностных показателей.

Силикатная смесь, включающая жидкое стекло, отвердитель, минеральный наполнитель – диатомит и заполнитель - кварцевый песок, отличающаяся тем, что в качестве отвердителя содержит кремнефтористый натрий, при этом диатомит имеет удельную поверхность, равную 3000-3500 см²/г, а кварцевый песок взят с модулем крупности 0,31, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Жидкое стекло	58,8-59,2
Кремнефтористый натрий	11,2-11,8
Диатомит	17,6-17,7
Кварцевый песок	11,8-11,9