RU2462435C1

RU2462435C1 - Concrete mass

Info

Publication number: RU2462435C1
Application number: RU2011122984/03A
Authority: RU
Inventors: Станислав Алексеевич Суворов (RU); Станислав Алексеевич Суворов; Максим Николаевич Застрожнов (RU); Максим Николаевич Застрожнов
Priority date: 2011-06-07
Filing date: 2011-06-07
Publication date: 2012-09-27

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: concrete mass contains the following components, wt %: reactive alumina - 10.0-13.0; active alumina - 0.1-6.0; highly aluminous cement - 0.1-6.0; microsilica - 3.8-6.0; silicon carbide of fraction below 63 mcm - 8.8-13.0; plasticiser - 0.5-1.0, silicon carbide of fraction 630-1600 mcm balance, tempering water - 4.5-5.5 above 100%.

EFFECT: higher density of concrete, heat resistance, reduced open porosity, higher mechanical strength, no softening, elimination of softening during thermocycling, higher chemical resistance to effect of domain slag melt and cryolite and resistance to oxidation.

3 tbl, 10 ex

Description

Изобретение относится к составу бетононной массы для изготовления без обжиговых и обжиговых огнеупорных изделий, выполнения монолитных футеровок, высокотемпературных агрегатов в металлургии и других отраслях промышленности.The invention relates to the composition of concrete mass for the manufacture of non-fired and fired refractory products, the execution of monolithic linings, high-temperature units in metallurgy and other industries.

Известны карбидкремниевые бетонные массы и изделия из нее: патент US 5,214,006, C04B 35/56 1993 г.; RU 2257361 C1, C04B 35/56, 2004 г.; RU 2055054, C04B 35/66 1996 г.Silicon carbide concrete masses and articles thereof are known: US patent 5,214,006, C04B 35/56 1993; RU 2257361 C1, C04B 35/56, 2004; RU 2055054, C04B 35/66 1996

Бетонная масса (US 5,214,006, кл. C04B 35/56 1993) содержит, мас.%: карбид кремния 87%; щелочные фосфаты 5%; глинозем 5%; микрокремнезем 3%. Недостатком бетонной массы является повышенное содержание воды затворителя - 6,5 мас.%, и как следствие, высокие значения открытой пористости более 20%, присутствие щелочей, которые отрицательно влияют на устойчивость к действию расплава шлака, криолита.Concrete mass (US 5,214,006, CL C04B 35/56 1993) contains, wt.%: Silicon carbide 87%; alkaline phosphates 5%; alumina 5%; silica fume 3%. The disadvantage of the concrete mass is the increased water content of the cinder - 6.5 wt.%, And as a result, high values of open porosity of more than 20%, the presence of alkalis, which adversely affect the resistance to the action of molten slag, cryolite.

Известна огнеупорная бетонная масса (RU 2055054, кл. C04B 35/66 1996), содержащая, мас.%: бой карбидкремниевых изделий фарфорового производства с содержанием карбида кремния 45-60% (основа); высокоглиноземистый цемент 4-8%; корундовую пыль глиноземного производства 5-10%; огнеупорную глину 10-20%; водную суспензию тонкомолотого корунда 4-10%; лигносульфонат технический 1-2%. Недостатком состава такой бетонной массы является использование в составе боя карбидкремниевых изделий фарфорового производства с большим количеством примесных компонентов, приводящих к образованию жидкой фазы. Присутствие огнеупорной глины в больших количествах снижает огнеупорность, что приводит к снижению свойств изделий из нее: огнеупорности, коррозионной и эрозионной стойкости, потеря прочности выше 1400°C.Known refractory concrete mass (RU 2055054, class C04B 35/66 1996), containing, wt.%: Battle of silicon carbide products of porcelain production with a silicon carbide content of 45-60% (base); high alumina cement 4-8%; alumina dust of alumina production of 5-10%; refractory clay 10-20%; an aqueous suspension of finely ground corundum 4-10%; technical lignosulfonate 1-2%. The disadvantage of the composition of such a concrete mass is the use of porcelain production of silicon carbide products with a large number of impurity components in the composition of the battle, leading to the formation of a liquid phase. The presence of refractory clay in large quantities reduces refractoriness, which leads to a decrease in the properties of products from it: refractoriness, corrosion and erosion resistance, loss of strength above 1400 ° C.

Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является карбидкремниевая бетонная масса патент RU 2257361 C1, C04B 35/56, 2004 г. Состав массы представлен, мас.%: пластификатор 0,3-0,5; микрокремнезем 2,0-5,0; высокоглиноземистый цемент 7,0-10,0 и карбид кремния остальное. Бетон дополнительно содержит высокоглиноземистый компонент в виде пыли с электрофильтров печей кальцинации глиноземного производства или в виде электрокорунда 5-15 мас.%. Недостатком бетонной массы является присутствие в составе большого количества высокоглиноземистого цемента. Для придания подвижности такой массы необходимо повышенное содержание воды, что приводит к увеличению пористости, уменьшению механической прочности. Изделия из такой бетонной массы характеризуются пониженной плотностью, высокой пористостью, низкой механической прочностью, высокой окисляемостью. Кроме того, повышенная пористость снижает устойчивость бетона к коррозии расплавами шлаков.The closest analogue to the claimed invention is silicon carbide concrete mass patent RU 2257361 C1, C04B 35/56, 2004. The composition of the mass is presented, wt.%: Plasticizer 0.3-0.5; silica fume 2.0-5.0; high alumina cement 7.0-10.0 and silicon carbide the rest. Concrete additionally contains a high-alumina component in the form of dust from electrostatic precipitation kilns of alumina production or in the form of electrocorundum 5-15 wt.%. The disadvantage of concrete mass is the presence in the composition of a large amount of high-alumina cement. To give mobility to such a mass, an increased water content is necessary, which leads to an increase in porosity, a decrease in mechanical strength. Products from such a concrete mass are characterized by reduced density, high porosity, low mechanical strength, and high oxidizability. In addition, increased porosity reduces the resistance of concrete to corrosion by slag melts.

Задачей предлагаемого технического решения является разработка бетонной массы для получения из нее бетонных изделий с пониженной открытой пористостью, с повышенной механической прочностью, повышенной плотностью, с высокой температурой начала деформации под нагрузкой и устранения разупрочнения при термоциклировании.The objective of the proposed technical solution is the development of concrete mass to obtain concrete products from it with reduced open porosity, with increased mechanical strength, increased density, with a high temperature of the onset of deformation under load and elimination of softening during thermal cycling.

Технический эффект состоит в повышении свойств изделий из бетонной массы: плотности свыше 2.67 г/мм³; в повышении термостойкости свыше 30 теплосмен (1000°C - вода); в устранении разупрочнения при термоциклировании; в снижении открытой пористости до 13,3%; повышении механической прочности до 150 МПа; исключении разупрочнения в интервале 600-1000°C; в повышении стойкости к окислению; кроме того повышается устойчивость к действию расплава доменного шлака и криолита.The technical effect consists in improving the properties of concrete products: density over 2.67 g / mm ³ ; to increase the heat resistance of more than 30 heat exchangers (1000 ° C - water); in eliminating softening during thermal cycling; in reducing open porosity to 13.3%; increase in mechanical strength up to 150 MPa; the exclusion of softening in the range of 600-1000 ° C; in increasing resistance to oxidation; in addition, the resistance to the action of molten blast furnace slag and cryolite is increased.

Повышение физико-технических свойств достигается за счет того, что бетонная масса дополнительно содержит карбид кремния фракции меньше 63 мкм, а высокоглиноземистый компонент представлен реактивным и активным глиноземом соответственно, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The increase in physical and technical properties is achieved due to the fact that the concrete mass additionally contains silicon carbide fractions of less than 63 μm, and the high-alumina component is represented by reactive and active alumina, respectively, in the following ratio of components, wt.%:

Карбид кремния меньше 63 мкмSilicon carbide less than 63 microns 8,8-13,08.8-13.0 Реактивный глиноземReactive Alumina 10,0-13,010.0-13.0 Активный глиноземActive alumina 0,1-6,00.1-6.0 Высокоглиноземистый цементHigh Alumina Cement 0,1-6,00.1-6.0 МикрокремнеземSilica fume 3,8-6,03.8-6.0 ПластификаторPlasticizer 0,5-1,00.5-1.0 Карбид кремния фракции 630-1600 мкмSilicon carbide fraction 630-1600 microns остальноеrest Вода, сверх 100%Water, in excess of 100% 4,5-5,54,5-5,5

Введение микрокремнезема в матрицу бетонов улучшает текучесть и снижает водопотребность массы. Микрокремнезем при взаимодействии с CaO высокоглиноземистого цемента по реакции Ca(OH)₂+SiO₂=CaO·SiO₂·H₂O образует гелеобразные продукты, заполняющие поры в бетоне. Введение микрокремнезема исключает разупрочнение образцов бетона в интервале 600-1100°C. При введении менее 3,8 мас.% микрокремнезема в массу происходит снижение подвижности массы, а при введении более 6,0 мас.% увеличивается срок затвердевания массы.The introduction of silica fume in the matrix of concrete improves fluidity and reduces the water demand of the mass. Silica fume during interaction with CaO of high-alumina cement by the reaction Ca (OH) ₂ + SiO ₂ = CaO · SiO ₂ · H ₂ O forms gel-like products that fill the pores in concrete. The introduction of silica fume eliminates the softening of concrete samples in the range of 600-1100 ° C. With the introduction of less than 3.8 wt.% Silica fume in the mass, the mobility of the mass decreases, and with the introduction of more than 6.0 wt.% The solidification time of the mass increases.

Введение реактивного глинозема позволяет исключить дилатансию реологического поведения бетонов, а также способствует повышению прочности, снижению окисляемости и повышению термомеханических свойств изделий. При высоких температурах реактивный глинозем реагирует с микрокремнеземом, образует вторичный муллит в форме игл, которые армируют структуру изделий. Муллит образует высокотемпературную минеральную связку и обеспечивает повышение прочности изделий, а также способствует повышению термостойкости. При введении менее 10 мас.% реактивного глинозема происходит уменьшение механической прочности, а увеличение содержания реактивного глинозема более 13,0 мас.% приводит к уменьшению механической прочности.The introduction of reactive alumina eliminates the dilatancy of the rheological behavior of concrete, and also helps to increase strength, reduce oxidizability and increase the thermomechanical properties of products. At high temperatures, reactive alumina reacts with silica fume, forms secondary mullite in the form of needles, which reinforce the structure of products. Mullite forms a high-temperature mineral bond and provides an increase in the strength of products, and also helps to increase heat resistance. With the introduction of less than 10 wt.% Reactive alumina, a decrease in mechanical strength occurs, and an increase in the content of reactive alumina of more than 13.0 wt.% Leads to a decrease in mechanical strength.

Введение активного глинозема обеспечивает при реакции с водой гелеобразование алюмогидратов, улучшающих подвижность массы, которые при нагревании выше 1000°C образуют кристаллы α-Al₂O₃, формирующие затем минеральную связку. При введении активного глинозема менее 1,5 мас.% ухудшается химическая стойкость к расплаву шлака и криолита, а при введении активного глинозема более 6 мас.% увеличивается открытая пористость, уменьшается механическая прочность.The introduction of active alumina provides, during reaction with water, the gel formation of aluminum hydrates, which improve the mobility of the mass, which, when heated above 1000 ° C, form α-Al ₂ O ₃ crystals, which then form a mineral bond. With the introduction of active alumina of less than 1.5 wt.%, The chemical resistance to molten slag and cryolite deteriorates, and with the introduction of active alumina of more than 6 wt.%, Open porosity increases, and mechanical strength decreases.

Введение высокоглиноземистого цемента влияет на технологичность смесей, связанную с водопотребностью, жизнеспособностью, временем схватывания, характером набора прочности. При введении высокоглиноземистого цемента менее 1,5 мас.% происходит уменьшение механической прочности, а при введении высокоглиноземистого цемента более 6,0 мас.% уменьшается химическая стойкость к расплаву шлака и криолита.The introduction of high-alumina cement affects the processability of the mixtures associated with water demand, viability, setting time, and the nature of the set of strength. With the introduction of high alumina cement of less than 1.5 wt.%, A decrease in mechanical strength occurs, and with the introduction of high alumina cement of more than 6.0 wt.%, The chemical resistance to molten slag and cryolite decreases.

Введение карбида кремния фракции меньше 63 мкм способствует увеличению плотности упаковки, уменьшению пористости, увеличению прочности и образованию мелкопористой структуры. При введении карбида кремния фракции меньше 63 мкм менее 8,8 мас.% увеличивается пористость и уменьшается механическая прочность, а при введении карбида кремния фракции меньше 63 мкм более 13 мас.% происходит увеличение открытой пористости.The introduction of silicon carbide fractions of less than 63 μm contributes to an increase in packing density, a decrease in porosity, an increase in strength, and the formation of a finely porous structure. With the introduction of silicon carbide fraction less than 63 microns less than 8.8 wt.% Increases the porosity and decreases mechanical strength, and with the introduction of silicon carbide fraction less than 63 microns more than 13 wt.% There is an increase in open porosity.

При разработке бетонной массы использовали карбид кремния фракции 630-1600 мкм производства ОАО «Волжский абразивный завод» ГОСТ 26327-84, карбид кремния меньше 63 мкм производства ОАО «Волжский абразивный завод» ГОСТ 26327-84, микрокремнезем марки МК 85, высокоглиноземистый цемент марки ВГЦ-II, CEMBOR-73, пластификатор триполифосфат натрия и лимонную кислоту, реактивный глинозем марки СТС 22 и СТС 20, активный глинозем из числа растворимых форм типа «Альфабонд» марок 300, 500, гидрооксидные формы алюминия по ТУ 1711-99-039-2000.When developing the concrete mass, silicon carbide of a fraction of 630-1600 microns produced by Volzhsky Abrasive Plant OJSC GOST 26327-84, silicon carbide less than 63 microns produced by Volzhsky Abrasive Plant OJSC GOST 26327-84, MK 85 silica fume, high-alumina cement grade VGTs were used -II, CEMBOR-73, plasticizer sodium tripolyphosphate and citric acid, reactive alumina grade CTC 22 and CTC 20, active alumina from among the soluble forms of the Alfabond type 300, 500, hydroxide forms of aluminum according to TU 1711-99-039-2000 .

Физико-технические свойства определяли по стандартным методам:Physico-technical properties were determined by standard methods:

Кажущаяся плотность, открытая пористость по ГОСТ 2409-95.Apparent density, open porosity according to GOST 2409-95.

Предел прочности при сжатии по ГОСТ Р 5306.2-2008.The compressive strength is in accordance with GOST R 5306.2-2008.

Температура начала деформации в воздушной атмосфере по ISO 1893-1989.The temperature at which deformation begins in the air according to ISO 1893-1989.

Термическая стойкость по ГОСТ 7875.2-94.Thermal resistance according to GOST 7875.2-94.

Окисляемость определяли по привесу карбида кремния на термообработанных в окислительной атмосфере образцах при Т=1550°C с выдержкой 2 часа.Oxidation was determined by the weight gain of silicon carbide on samples heat-treated in an oxidizing atmosphere at T = 1550 ° C with a holding time of 2 hours.

Коррозионную устойчивость определяли тигельным методом к расплаву доменного шлака при T=1500°C выдержка 1 час, к расплаву криолита при Т=1000°C выдержка 1 час.Corrosion resistance was determined by the crucible method to blast furnace slag melt at T = 1500 ° C for 1 hour, to cryolite melt at T = 1000 ° C for 1 hour.

В таблице 1 приведены составы заявляемой бетонной массы, в таблице 2 приведены физико-технические свойства бетонной массы после сушки при Т=125°C, в таблице 3 приведены физико-технические свойства бетонной массы после обжига в среде N₂ при Т=1300°C.Table 1 shows the compositions of the claimed concrete mass, table 2 shows the physicotechnical properties of the concrete mass after drying at T = 125 ° C, table 3 shows the physicotechnical properties of the concrete mass after firing in medium N ₂ at T = 1300 ° C .

Примеры реализации бетонной массы:Examples of the implementation of concrete mass:

Пример 1. Для получения бетонной массы к 76,7 мас.% карбида кремния фракции 630-1600 мкм ГОСТ 26327-84 добавляли карбид кремния фракции меньше 63 мкм ГОСТ 26327-84 8,8 мас.%, микрокремнезем МК 85 3,8 мас.%, реактивный глинозем СТС 22 10,0 мас.%, активный глинозем «Альфабонд 300» 0,1 мас%, высокоглиноземистый цемент CEMBOR-73 0,1 мас.%, пластификатор 0,5 мас.% триполифосфат натрия и лимонная кислота (в соотношении 1:1) - сухую смесь смешивали в роторной мешалке 4 мин. В подготовленную смесь вводили воду затворения 4,5 мас.% сверх 100%, после чего увлажненную массу перемешивали в течение 3 мин. Образцы формовали на вибростоле без пригруза. Отформованные образцы выдерживали в металлической форме при комнатной температуре в течение 3 часов. Сушку образцов проводили при Т=125°C, выдержка 1 час. Обжиг образцов производили в печи в среде N₂ при Т=1300°C, выдержка 1 час (таблица 1, состав №1; таблица 3, свойства - состав №1).Example 1. To obtain a concrete mass to 76.7 wt.% Silicon carbide fraction 630-1600 microns GOST 26327-84 was added silicon carbide fraction less than 63 microns GOST 26327-84 8.8 wt.%, Silica fume MK 85 3.8 wt. .%, reactive alumina CTC 22 10.0 wt.%, active alumina "Alphabond 300" 0.1 wt.%, high alumina cement CEMBOR-73 0.1 wt.%, plasticizer 0.5 wt.% sodium tripolyphosphate and citric acid (in the ratio 1: 1) - the dry mixture was mixed in a rotary mixer for 4 minutes. Mixing water of 4.5 wt.% In excess of 100% was introduced into the prepared mixture, after which the moistened mass was mixed for 3 minutes. Samples were molded on a vibrating table without a load. The molded samples were kept in metallic form at room temperature for 3 hours. Samples were dried at T = 125 ° C, holding for 1 hour. Samples were fired in a furnace in medium N ₂ at Т = 1300 ° C, holding for 1 hour (table 1, composition No. 1; table 3, properties — composition No. 1).

Пример 2. Для получения бетонной массы к 66,7 мас.% карбида кремния фракции 630-1600мкм ГОСТ 26327-84 добавляли карбид кремния фракции меньше 63 мкм ГОСТ 26327-84 8,8 мас.%, микрокремнезем МК 85 5,4 мас.%, реактивный глинозем СТС 22 12,0 мас.%, активный глинозем «Альфабонд 300» 6,0 мас%, высокоглиноземистый цемент CEMBOR-73 0,1 мас.%, пластификатор 1,0 мас.% триполифосфат натрия и лимонная кислота (в соотношении 1:1) - сухую смесь смешивали в роторной мешалке 4 мин. В подготовленную смесь вводили воду затворения 5,0 мас.% сверх 100%, после чего увлажненную массу перемешивали в течение 3 мин. Образцы формовали на вибростоле без пригруза. Отформованные образцы выдерживали в металлической форме при комнатной температуре в течение 3 часов. Сушку образцов проводили при Т=125°C, выдержка 1 час. Обжиг образцов производили в печи в среде N₂ при Т=1300°C, выдержка 1 час (таблица 1, состав №3; таблица 3, свойства - состав №3).Example 2. To obtain a concrete mass to 66.7 wt.% Silicon carbide fraction 630-1600 μm GOST 26327-84 was added silicon carbide fraction less than 63 microns GOST 26327-84 8.8 wt.%, Silica fume MK 85 5.4 wt. %, reactive alumina CTC 22 12.0 wt.%, active alumina Alfabond 300 6.0 wt.%, high-alumina cement CEMBOR-73 0.1 wt.%, plasticizer 1.0 wt.% sodium tripolyphosphate and citric acid ( in a ratio of 1: 1) - the dry mixture was mixed in a rotary mixer for 4 minutes. Mixing water of 5.0 wt.% In excess of 100% was introduced into the prepared mixture, after which the moistened mass was stirred for 3 minutes. Samples were molded on a vibrating table without a load. The molded samples were kept in metallic form at room temperature for 3 hours. Samples were dried at T = 125 ° C, holding for 1 hour. Samples were fired in a furnace in medium N ₂ at Т = 1300 ° C, holding for 1 hour (table 1, composition No. 3; table 3, properties — composition No. 3).

Пример 3. Для получения бетонной массы к 66,9 мас.% карбида кремния фракции 630-1600 мкм ГОСТ 26327-84 добавляли карбид кремния фракции меньше 63 мкм ГОСТ 26327-84 10,0 мас.%, микрокремнезем МК 85 5,0 мас.%, реактивный глинозем СТС 22 12,0 мас.%; активный глинозем «Альфабонд 300» 0,1 мас%, высокоглиноземистый цемент CEMBOR-73 5,0 мас.%, пластификатор 1,0 мас.% триполифосфат натрия и лимонная кислота (в соотношении 1:1) - сухую смесь смешивали в роторной мешалке 4 мин. В подготовленную смесь вводили воду затворения 5,0 мас.% сверх 100%, после чего увлажненную массу перемешивали в течение 3 мин. Образцы формовали на вибростоле без пригруза. Отформованные образцы выдерживали в металлической форме при комнатной температуре в течение 3 часов. Сушку образцов проводили при Т=125°C, выдержка 1 час. Обжиг образцов производили в печи в среде N₂ при Т=1300°C, выдержка 1 час (таблица 1, состав №5; таблица 3, свойства - состав №5).Example 3. To obtain a concrete mass to 66.9 wt.% Silicon carbide fraction 630-1600 microns GOST 26327-84 was added silicon carbide fraction less than 63 microns GOST 26327-84 10.0 wt.%, Silica fume MK 85 5.0 wt. .%, reactive alumina STS 22 12.0 wt.%; active alumina "Alphabond 300" 0.1 wt.%, high alumina cement CEMBOR-73 5.0 wt.%, plasticizer 1.0 wt.% sodium tripolyphosphate and citric acid (1: 1 ratio) - the dry mixture was mixed in a rotary mixer 4 minutes Mixing water of 5.0 wt.% In excess of 100% was introduced into the prepared mixture, after which the moistened mass was stirred for 3 minutes. Samples were molded on a vibrating table without a load. The molded samples were kept in metallic form at room temperature for 3 hours. Samples were dried at T = 125 ° C, holding for 1 hour. The samples were fired in a furnace in medium N ₂ at Т = 1300 ° C, holding for 1 hour (table 1, composition No. 5; table 3, properties — composition No. 5).

Пример 4. Для получения бетонной массы к 67,4 мас.% карбида кремния фракции 630-1600 мкм ГОСТ 26327-84 добавляли карбид кремния фракции меньше 63 мкм ГОСТ 26327-84 10,6 мас.%, микрокремнезем МК 85 5,4 мас.%, реактивный глинозем СТС 22 12,0 мас.%, активный глинозем «Альфабонд 300» 0,1 мас%, высокоглиноземистый цемент CEMBOR-73 4,0 мас.%, пластификатор 0,5 мас.% триполифосфат натрия и лимонная кислота (в соотношении 1:1) - сухую смесь смешивали в роторной мешалке 4 мин. В подготовленную смесь вводили воду затворения 5,0 мас.% сверх 100%, после чего увлажненную массу перемешивали в течение 3 мин. Образцы формовали на вибростоле без пригруза. Отформованные образцы выдерживали в металлической форме при комнатной температуре в течение 3 часов. Сушку образцов проводили при Т=125°C, выдержка 1 час. Обжиг образцов производили в печи в среде N₂ при Т=1300°C, выдержка 1 час (таблица 1, состав №7; таблица 3, свойства - состав №7).Example 4. To obtain a concrete mass to 67.4 wt.% Silicon carbide fraction 630-1600 microns GOST 26327-84 was added silicon carbide fraction less than 63 microns GOST 26327-84 10.6 wt.%, Silica fume MK 85 5.4 wt. .%, reactive alumina STS 22 12.0 wt.%, active alumina "Alphabond 300" 0.1 wt.%, high alumina cement CEMBOR-73 4.0 wt.%, plasticizer 0.5 wt.% sodium tripolyphosphate and citric acid (in the ratio 1: 1) - the dry mixture was mixed in a rotary mixer for 4 minutes. Mixing water of 5.0 wt.% In excess of 100% was introduced into the prepared mixture, after which the moistened mass was stirred for 3 minutes. Samples were molded on a vibrating table without a load. The molded samples were kept in metallic form at room temperature for 3 hours. Samples were dried at T = 125 ° C, holding for 1 hour. Samples were fired in a furnace in medium N ₂ at Т = 1300 ° C, holding for 1 hour (table 1, composition No. 7; table 3, properties — composition No. 7).

Пример 5. Для получения бетонной массы к 55,0 мас.% карбида кремния фракции 630-1600 мкм ГОСТ 26327-84 добавляли карбид кремния фракции меньше 63 мкм ГОСТ 26327-84 13,0 мас.%, микрокремнезем МК 85 6,0 мас.%, реактивный глинозем СТС 22 13,0 мас.%, активный глинозем "Альфабонд 300" 6,0 мас.%, высокоглинозёмистый цемент CEMBOR-73 6,0 мас.%, пластификатор 1,0 мас.% триполифосфат натрия и лимонная кислота (в соотношении 1:1) - сухую смесь смешивали в роторной мешалке 4 мин. В подготовленную смесь вводили воду затворения 5,5 мас.% сверх 100%, после чего увлажненную массу перемешивали в течение 3 мин. Образцы формовали на вибростоле без пригруза. Отформованные образцы выдерживали в металлической форме при комнатной температуре в течение 3 часов. Сушку образцов проводили при Т=125°C, выдержка 1 час. Обжиг образцов производили в печи в среде N₂ при Т=1300°C, выдержка 1 час (таблица 1, состав №10; таблица 3, свойства - состав №10).Example 5. To obtain a concrete mass to 55.0 wt.% Silicon carbide fraction 630-1600 microns GOST 26327-84 was added silicon carbide fraction less than 63 microns GOST 26327-84 13.0 wt.%, Silica fume MK 85 6.0 wt. wt.%, reactive alumina CTC 22 13.0 wt.%, active alumina "Alphabond 300" 6.0 wt.%, high alumina cement CEMBOR-73 6.0 wt.%, plasticizer 1.0 wt.% sodium tripolyphosphate and lemon acid (in the ratio 1: 1) - the dry mixture was mixed in a rotary mixer for 4 minutes. Mixing water of 5.5 wt.% In excess of 100% was introduced into the prepared mixture, after which the moistened mass was mixed for 3 minutes. Samples were molded on a vibrating table without a load. The molded samples were kept in metallic form at room temperature for 3 hours. Samples were dried at T = 125 ° C, holding for 1 hour. Samples were fired in a furnace in medium N ₂ at Т = 1300 ° C, holding for 1 hour (table 1, composition No. 10; table 3, properties — composition No. 10).

Составы бетонных масс №2, №4, №6, №8, №9 (таблица 1) приготавливали аналогично примерам 1-5.The compositions of the concrete masses No. 2, No. 4, No. 6, No. 8, No. 9 (table 1) were prepared similarly to examples 1-5.

Таблица 1Table 1 Состав бетонной массыThe composition of the concrete mass КомпонентComponent Заявляемая бетонная массаThe inventive concrete mass Составы но прототипу, пат. RU 2257361The compositions but the prototype, US Pat. RU 2257361 мас.%wt.% мас.%wt.% №1No. 1 №2Number 2 №3Number 3 №4Number 4 №5Number 5 №6Number 6 №7Number 7 №8Number 8 №9Number 9 №10Number 10 №1No. 1 №2Number 2 №3Number 3 Микрокремнезем МК85Silica fume MK85 3,83.8 3,83.8 5,45,4 5,45,4 5,05,0 5,45,4 5,45,4 4,44.4 5,45,4 6,06.0 3,03.0 3,03.0 3,03.0 Реактивный глинозем СТС 22Reactive alumina STS 22 10,010.0 12,0*12.0 * 12,012.0 11,011.0 12,012.0 12,0*12.0 * 12,012.0 10,5*10.5 * 12,012.0 13,013.0 -- -- -- Активный глинозем «Альфабонд 300»Active Alumina Alfabond 300 0,10.1 0,10.1 6,06.0 1,5**1,5 ** 0,10.1 4,0**4.0 ** 0,10.1 1,51,5 0,10.1 6,06.0 -- -- -- ВГЦ CEMBOR-73VHC CEMBOR-73 0,10.1 5,05,0 0,10.1 2,52.5 5,05,0 0,10.1 4,04.0 5,05,0 6,06.0 6,06.0 8,08.0 8,08.0 8,08.0 SiC меньше 63 мкмSiC less than 63 microns 8,88.8 10,010.0 8,88.8 10,610.6 10,010.0 10,610.6 10,610.6 11,811.8 10,610.6 13,013.0 -- -- -- ЭлектрокорундElectrocorundum -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 15,015.0 -- Пыль с эл. фильтров печей кальцинации глиноземаDust with el. Alumina Calcination Furnace Filters -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 15fifteen Пластификатор триполифосфат натрия и лимонная кислота (соотношение 1:1)Plasticizer sodium tripolyphosphate and citric acid (1: 1 ratio) 0,50.5 0,50.5 1,01,0 0,50.5 1,01,0 1,01,0 0,50.5 0,50.5 0,50.5 1,01,0 0,50.5 SiC фp. 630-1600 мкмSiC fp. 630-1600 μm 76,776.7 68,668.6 66,766.7 68,568.5 66,966.9 66,966.9 67,467.4 66,366.3 65,465,4 55,055.0 88,588.5 73,573.5 73,573.5 Вода, сверх 100%Water, in excess of 100% 4,54,5 4,94.9 5,05,0 4,84.8 5,05,0 5,25.2 5,05,0 5,15.1 5,25.2 5,55.5 7,0-9,07.0-9.0 * - СТС 20;* - STS 20; ** - «Альфабонд 500».** - "Alphabond 500".

Таблица 2table 2 Физико-технические свойства образцов после сушки при Т=125°CPhysicotechnical properties of the samples after drying at T = 125 ° C ПримерExample П_отк, %P _open ,% ρ_каж, г/см3ρ _kaz , g / cm3 σ_сж, МПаσ _squ , MPa №4Number 4 14,314.3 2,672.67 51,651.6 №6Number 6 13,813.8 2,652.65 41,241.2 №8Number 8 13,713.7 2,752.75 53,453,4

Таблица 3Table 3 Физико-технические свойства образцов после обжига, 1300°CPhysicotechnical properties of samples after firing, 1300 ° C Свойства заявляемого материалаProperties of the claimed material Свойства прототипа, пат. RU 2257361Properties of the prototype, US Pat. RU 2257361 СвойстваThe properties ПримерExample ПримерExample №1No. 1 №2Number 2 №3Number 3 №4Number 4 №5Number 5 №6Number 6 №7Number 7 №8Number 8 №9Number 9 №10Number 10 №1No. 1 №2Number 2 №3Number 3 Т_обж, °CT _crim , ° C 13001300 13001300 П_отк, %P _open ,% 16,216,2 13,413,4 15,415.4 15,415.4 14,314.3 15,415.4 14,114.1 13,313.3 13,913.9 14,814.8 1717 17,117.1 16,516.5 ρ_каж, г/см3ρ _kaz , g / cm3 2,672.67 2,712.71 2,692.69 2,682.68 2,692.69 2,682.68 2,692.69 2,762.76 2,692.69 2,702.70 2,552,55 2,642.64 2,582,58 σ_сж, МПаσ _squ , MPa 8585 150150 115115 100one hundred 128128 9090 122122 122122 133133 9696 75,175.1 84,884.8 95,395.3 σ_сж после 30 теплосмен, МПаσ _cr after 30 heat exchange, MPa 8080 149149 108108 8686 122122 8787 116116 115115 130130 9191 -- -- -- Термостойкость, 1000°C - водаHeat resistance, 1000 ° C - water св. 30St. thirty св. 30St. thirty св. 30St. thirty св. 30St. thirty св. 30St. thirty св. 30St. thirty св. 30St. thirty св. 30St. thirty св. 30St. thirty св. 30St. thirty -- -- -- Температура начала деформации под нагрузкой, 0,5/1,0%The temperature of the onset of deformation under load, 0.5 / 1.0% 1520/16001520/1600 1540/16201540/1620 1580/16501580/1650 1560/16301560/1630 1540/16201540/1620 1580/16501580/1650 1540/16201540/1620 1555/16301555/1630 1540/ 16101540/1610 1530/ 16051530/1605 -- -- -- Окисление SiC, отн. % *Oxidation of SiC, Rel. % * 2,82,8 1,21,2 2,62.6 2,52.5 1,71.7 2,22.2 1,61,6 1,11,1 -- 2,12.1 3,23.2 -- -- Устойчивость к доменному шлаку (основность 1,10), площадь пропитки, мм² Resistance to blast furnace slag (basicity 1.10), impregnation area, mm ² -- -- -- -- -- 119119 -- -- 574574 -- -- -- -- Устойчивость к расплаву криолита (КО=2,55), площадь пропитки, мм² Resistance to cryolite melt (KO = 2.55), impregnation area, mm ² -- -- -- -- -- 181181 -- -- 206206 -- -- -- -- * Значения окисления SiC приведены для заявляемого материала после нагрева при 1550°C, а для прототипа после нагрева при 1300°С.* The values of SiC oxidation are given for the inventive material after heating at 1550 ° C, and for the prototype after heating at 1300 ° C.

Таким образом, бетонные изделия из заявляемой бетонной массы обладают высокими показателями физико-технических свойств: плотности, механической прочности, низкими значениями открытой пористости, отсутствием разупрочнения при термоциклировании, низкой окисляемостью и высокой устойчивостью при воздействии расплава доменного шлака и криолита.Thus, concrete products from the claimed concrete mass have high physical and technical properties: density, mechanical strength, low values of open porosity, the absence of softening during thermal cycling, low oxidizability and high stability when exposed to molten blast furnace slag and cryolite.

Claims

Concrete mass, including silicon carbide fraction 630-1600 μm, silica fume, high alumina cement, high alumina component, plasticizer and mixing water, characterized in that it additionally contains silicon carbide fraction less than 63 μm, and the high alumina component is represented by reactive and active alumina in the following ratio of components , wt.%:
Silicon carbide fraction less than 63 microns 8.8-13.0 Reactive Alumina 10.0-13.0 Active alumina 0.1-6.0 High Alumina Cement 0.1-6.0 Silica fume 3.8-6.0 Plasticizer - sodium tripolyphosphate and citric acid in a ratio of 1: 1 0.5-1.0 Silicon carbide fraction 630-1600 microns rest Water, in excess of 100% 4,5-5,5