Open Library - открытая библиотека учебной информации. Растворимое стекло и кислотоупорный цемент


Растворимое стекло и кислотоупорный цемент

Растворимое стекло и кислотоупорный цемент

Растворимое стекло — силикаты натрия (Na20 * mSi02) или калия (К20 * mSi02), где т — модуль стекла, находящийся в пределах для натриевого стекла 2,0…3,5, а для калиевого 3,5…4,5. Растворимое стекло получают сплавлением смеси кварцевого песка соответственно с содой Na2C03 (или сульфатом натрия Na2S04) и поташем К2С03 в стекловаренных печах при 1300… 1400 °С. Образовавшийся расплав быстро охлаждают. При этом он распадается на полупрозрачные желто-зеленые куски, называемые силикат-глыбой.

В строительстве обычно используют раствор силикат-глыбы в воде — жидкое стекло (в быту такой раствор называют силикатный клей). Растворение производится в автоклаве насыщенным паром. Плотность раствора 1,5…1,3 г/см , что соответствует концентрации раствора 70…50 .

При растворении в воде силикаты натрия и калия частично гидро-лизуются с образованием коллоидного раствора кремневой кислоты Si(OH)4 и соответствующих щелочных гидроксидов. В этих условиях (рН = 12… 13) раствор относительно стабилен. Жидкое стекло имеет повышенную вязкость из-за того, что кремнекислота в нем находится в полимеризованном виде. При обезвоживании (испарении или отсасывании воды) или при нейтрализации щелочей (например, углекислым газом воздуха) раствор теряет стабильность, кремнекислота переходит в гель, уплотняющийся со временем и приобретающий значительную прочность. Так растворимое стекло проявляет вяжущие свойства. В обычных условиях этот процесс может идти очень долго, поэтому используют добавки — ускорители твердения.

Жидкое стекло применяют для изготовления кислотоупорных замазок и бетонов, а также как связующее в силикатных красках (только калиевое стекло).

Кислотоупорный цемент изготовляют из тонко измельченной смеси кислотоупорного наполнителя (кварца, диабаза, андезита и т. п.) и ускорителя твердения — кремнефтористого натрия Na2SiF6. Название «цемент» для такого порошка имеет условный характер, так как сам он вяжущими свойствами не обладает и при смешивании с водой не твердеет. Вяжущим веществом в таких цементах является жидкое стекло, которым этот «цемент» и затворяют.

Процесс твердения кислотоупорного цемента протекает по схеме полного разложения силиката натрия и нейтрализации гидроксида натрия:

Na20 * mSi02 + Na2SiF6 + h30 -> Si(OH)4 + NaF

Образующийся гель кремневой кислоты является вяжущим компонентом, а плохо растворимый фторид натрия и порошок кислотоу-порнМ породы (кварца и т. п.) служат микронаполнителями образующегося цементного камня. Ориентировочное количество Na2SiF6 от массы растворимого стекла (т. е. сухого вещества в составе жидкого стекла) в кислотоупорных растворах и бетонах должно быть в пределах 10… 15.

Сроки схватывания кислотоупорного цемента: начало — не ранее 20 мин, конец — не позднее 8 ч. У этого цемента нормируется предел прочности при растяжении после 28 сут твердения — не менее 2,0 МПа. Прочность при сжатии бетонов на кислотоупорном цементе составляет 20…60 МПа.

Основным достоинством и отличием кислотоупорного цемента от других неорганических вяжущих является способность сохранять прочность в условиях действия большинства кислот (за исключением плавиковой и фосфорной).

Более того, для уплотнения и упрочнения бетонов или растворов на кислотоупорном цементе их обрабатывают соляной или серной кислотами (кислуют). При этом нейтрализуются остатки щелочных гидроксидов и уплотняется гель кремнекис-лоты.

Кислотостойкость — сохранение массы затвердевшего кислотоупорного цемента при испытании в кислоте — не менее 93%.

При длительном воздействии воды, пара и растворов щелочей бетоны и растворы на жидком стекле теряют прочность.

Читать далее:Глиноземистый и расширяющиеся цементыЦементы с минеральными добавкамиСпециальные виды портландцементаСвойства портландцементаСхватывание и твердение портландцементаПроизводство портландцементаНеорганические вяжущие веществаРазные материалы для штукатурных работЗаполнители для штукатурных работВяжущие материалы для штукатурных работ

stroy-server.ru

Растворимое стекло и кислотоупорный цемент

Химия Растворимое стекло и кислотоупорный цемент

просмотров - 37

Магнезиальные вяжущие

Магнезиальные вяжущие вещества (каустический магнезит MgO и каустический доломит MgO + СаСО3) — тонкодисперсные порошки, активной частью которых является оксид магния.

Получают магнезиальные вяжущие умеренным (до 700...800° С) обжигом магнезита (реже доломита). При этом карбонат магния дис­социирует с образованием оксида магния MgCO3 → MgO + СО2, а карбонат кальция СаСО3 (в доломите) остается без изменения и является балластной частью вяжущего. Обожженный продукт разма­лывают.

При затворении водой оксид магния гидратируется очень медленно, проявляя слабые вяжущие свойства. Магнезиальные вяжущие принято затворять раствором хлорида или сульфата магния. В этом случае гидратация протекает значительно быстрее с образованием гидрата оксихлорида магния (3MgO • MgCl2 • 6Н2О), уплотняющего образующийся материал.

Сроки схватывания каустического магнезита зависят от температу­ры обжига и тонкости помола и обычно находятся в пределах: начало - не ранее 20 мин; конец - не позднее 6 ч.

Твердение начинается интенсивно, и через сутки вяжущее достигает прочности 10... 15 МПа; через 28 суток воздушного твердения прочность составляет 30...50 МПа. В жестких смесях прочность может достигать 100 МПа.

Магнезиальные вяжущие в XIX — начале XX в. применялись для устройства бесшовных монолитных, так называемых ксилолитовых полов. Ксилолит (от гр. xelon — древесина) — бетон на магнезиальном вяжущем с наполнителœем из древесных опилок. Серьезных перспектив у магнезиальных вяжущих из-за дефицитности сырья (магнезиты необходимы для получения огнеупо­ров) нет, но в последнее время они вновь начали применяться в отечественном строи­тельстве.

Растворимое стекло — силикаты натрия (Na2O•mSiO2) или калия (К2О•mSiO2), где m — модуль стекла, находящийся в пределах для натриевого стекла 2,0...3,5, а для калиевого 3,5...4,5. Растворимое стекло получают сплавлением смеси кварцевого песка соответственно с содой Na2CO3 (или сульфатом натрия Na2SO4) и поташем К2СО3 в стеклова­ренных печах при 1300...1400°С. Образовавшийся расплав быстро охлаждают. При этом он распадается на полупрозрачные желто-зелœе­ные куски, называемые силикат-глыбой.

В строительстве обычно используют раствор силикат-глыбы в воде - жидкое стекло (в быту такой раствор называют силикатный клей). Растворение производится в автоклаве насыщенным паром. Плотность раствора 1,5...1,3 г/см3, что соответствует концентрации раствора 70...50 %.

При растворении в воде силикаты натрия и калия гидролизуются с образованием коллоидного раствора кремневой кислоты Si(OH)4 и соответствующих щелочных гидроксидов. В этих условиях (рН = 12...13) раствор кремневой кислоты относительно стабилен. Жидкое стекло имеет повышенную вязкость из-за того, что кремнекислота в нем находится в полимеризованном виде. При обезвоживании (испа­рении или отсасывании воды) или при нейтрализации щелочей (на­пример, углекислым газом воздуха) раствор теряет стабильность и переходит в гель, уплотняющийся со временем и приобретающий значительную прочность. Так, растворимое стекло проявляет вяжущие свойства. В обычных условиях данный процесс может идти очень долго, в связи с этим используют добавки — ускорители твердения.

Жидкое стекло применяют для изготовления кислотоупорных и жаростойких за­мазок и бетонов, а также как связующее в силикатных красках (только калиевое стекло).

Кислотоупорный цемент изготовляют из тонко измельченной смеси кислотоупорного наполнителя (кварца, диабаза, андезита и т. п.) и ускорителя твердения — кремнефтористого натрия Na2SiF6. Название «цемент» для такого порошка имеет условный характер, так как сам он вяжущими свойствами не обладает и при смешивании с водой не твердеет. Вяжущим веществом в таких цементах является жидкое стекло, которым данный «цемент» и затворяют.

Ориентировочное количество Na2SiF6 от массы растворимого стекла (т. е. сухого вещества в составе жидкого стекла) в кислотоупорных растворах и бетонах составляет 10...15 %.

Сроки схватывания кислотоупорного цемента: начало — не ранее 20 мин., конец — не позднее 8 ч. У этого цемента нормируется предел прочности при растяжении после 28 суток твердения — не менее 2,0 МПа. Прочность при сжатии бетонов на кислотоупорном цементе составляет 20...60 МПа.

Основным достоинством и отличием кислотоупорного цемента от других неорганических вяжущих является способность работать в условиях действия большинства кислот (за исключением плави­ковой и фосфорной).

Кислотостойкость — сохранение массы при испытании в кислоте — не менее 93 %.

При этом при длительном воздействии воды, пара и растворов ще­лочей бетоны и растворы на жидком стекле теряют прочность.

Читайте также

  • - Растворимое стекло и кислотоупорный цемент

    Магнезиальные вяжущие Магнезиальные вяжущие вещества (каустический магнезит MgO и каустический доломит MgO + СаСО3) — тонкодисперсные порошки, активной частью которых является оксид магния. Получают магнезиальные вяжущие умеренным (до 700...800° С) обжигом магнезита... [читать подробенее]

  • oplib.ru

    Растворимое стекло и кислотоупорный кварцевый цемент

    Растворимое  стекло представляет  собой  силикат          натрия

    Nа2О⋅nSi02  или силикат калия K2О⋅nSiO2. Водный раствор этого материала называется жидким стеклом. От обычного стекла он отличается тем, что растворяется в воде.

    Растворимое стекло получают в  стекловаренных печах так же, как обычное стекло, но производство его отличается рядом особенностей. Сырьем служат кварцевый песок SiО2, сода Nа2СО3  или сульфат    натрия    Nа2SО4.    Варка    ведется    при    температуре

    1300…1400оС. Выпускаемое из печи жидкое стекло быстро охлаждается, затвердевает и представляет собой хрупкую массу от слабо-зелёного до темно-зелёного цвета, называемую силикат-глыбой.

    При обычных температурах силикат-глыба чрезвычайно медленно растворяется. Поэтому этот процесс проводится в автоклавах под действием водяного пара при давлении 0,6…0,7 МПа и температуре порядка 150°С. В результате образуется коллоидный водный раствор силиката натрия (или силиката калия). Твердеет жидкое стекло на воздухе в результате высыхания, а также за счет

    гидролиза силикатов натрия или калия и под действием углекислоты воздуха

    Nа2 Si03 + ЗН2О = 2NаОН + SiO2·2Н2О , Na2SiO3  + СО2 + 2Н2О →Si(ОН)2 + Nа2СО3 .

    Этот процесс протекает на воздухе очень медленно. Для ускорения твердения применяют различные катализаторы, главным образом кремнефтористый натрий Nа2SiF6. Последний вступает во взаимодействие с растворимым стеклом, образуя нерастворимый гель кремнекислоты, который затвердевает и связывает зерна заполнителя

    Na2SiF6+ 2Na2SiО3 + 6Н2О = 6NaF + 3Si(ОН)4.

    Добавка кремнефтористого натрия не только ускоряет процесс твердения, но и повышает водостойкость и кислотостойкость. Жидкое стекло применяется для затворения кислотоупорного кварцевого цемента.

    Кислотоупорный кварцевый цемент представляет собой порошкообразный материал, изготовленный путем совместного помола кварцевого песка и кремнефтористого натрия (возможно тщательное смешивание раздельно измельченных компонентов). Этот порошок вяжущими свойствами не обладает. Его затворяют водным раствором жидкого стекла, после чего он превращается на воздухе в прочное тело, стойкое против действия большинства минеральных и некоторых органических кислот.

    Кислотоупорный кварцевый цемент: тонкоизмельченный кварцевый песок, тонкоизмельченный фтористый натрий (4…8%), водный раствор жидкого стекла

    Схватывание кислотоупорного кварцевого цемента наступает между 30 мин и 8 ч (начало и конец схватывания). Предел прочности при растяжении через 28 сут воздушного твердения должен быть не менее 2 МПа. При изготовлении бетонов на кислотоупорном кварцевом      цементе          их        прочность      при            сжатии            составляет

    30…40 МПа.

    Кислотоупорный цемент применяют для изготовления башен, резервуаров и других химических аппаратов. Его можно использовать для химической защиты аппаратуры от воздействия минеральных и некоторых органических кислот. Этот цемент применяется также для изготовления растворов и бетонов, подвергающихся воздействию минеральных кислот. Кислотоупорный цемент нельзя применять в конструкциях, подвергающихся постоянному воздействию воды, а также в условиях воздействия фосфорной, фтористоводородной и кремнефтористоводородной кислот и при наличии щелочной среды.

    Жидкое стекло используют не только для получения кислотоупорных цементов, растворов и бетонов. Натриевое стекло употребляют в строительстве для приготовления жаростойких бетонов, для получения огнезащитных обмазок, кладки обжигательных печей и для уплотнения (силикатизации) грунтов, бетонной и каменной кладки; калиевое жидкое стекло применяют для силикатных красок, предназначенных для окраски фасадов и внутренних поверхностей стен зданий.

    Контрольные вопросы

    1. Каков состав и в каком виде применяется растворимое стекло? 2. Каков процесс твердения растворимого стекла? Каков состав кислотоупорного цемента? 3. Для каких работ применяются растворимое стекло и кислотоупорный цемент?

    Материал взят из книги Минеральные вяжущие вещества (Т.Н. Акимова)

    studik.net

    Растворимое стекло и кислотоупорный цемент

    Химия Растворимое стекло и кислотоупорный цемент

    просмотров - 37

    Магнезиальные вяжущие

    Магнезиальные вяжущие вещества (каустический магнезит MgO и каустический доломит MgO + СаСО3) — тонкодисперсные порошки, активной частью которых является оксид магния.

    Получают магнезиальные вяжущие умеренным (до 700...800° С) обжигом магнезита (реже доломита). При этом карбонат магния дис­социирует с образованием оксида магния MgCO3 → MgO + СО2, а карбонат кальция СаСО3 (в доломите) остается без изменения и является балластной частью вяжущего. Обожженный продукт разма­лывают.

    При затворении водой оксид магния гидратируется очень медленно, проявляя слабые вяжущие свойства. Магнезиальные вяжущие принято затворять раствором хлорида или сульфата магния. В этом случае гидратация протекает значительно быстрее с образованием гидрата оксихлорида магния (3MgO • MgCl2 • 6Н2О), уплотняющего образующийся материал.

    Сроки схватывания каустического магнезита зависят от температу­ры обжига и тонкости помола и обычно находятся в пределах: начало - не ранее 20 мин; конец - не позднее 6 ч.

    Твердение начинается интенсивно, и через сутки вяжущее достигает прочности 10... 15 МПа; через 28 суток воздушного твердения прочность составляет 30...50 МПа. В жестких смесях прочность может достигать 100 МПа.

    Магнезиальные вяжущие в XIX — начале XX в. применялись для устройства бесшовных монолитных, так называемых ксилолитовых полов. Ксилолит (от гр. xelon — древесина) — бетон на магнезиальном вяжущем с наполнителœем из древесных опилок. Серьезных перспектив у магнезиальных вяжущих из-за дефицитности сырья (магнезиты необходимы для получения огнеупо­ров) нет, но в последнее время они вновь начали применяться в отечественном строи­тельстве.

    Растворимое стекло — силикаты натрия (Na2O•mSiO2) или калия (К2О•mSiO2), где m — модуль стекла, находящийся в пределах для натриевого стекла 2,0...3,5, а для калиевого 3,5...4,5. Растворимое стекло получают сплавлением смеси кварцевого песка соответственно с содой Na2CO3 (или сульфатом натрия Na2SO4) и поташем К2СО3 в стеклова­ренных печах при 1300...1400°С. Образовавшийся расплав быстро охлаждают. При этом он распадается на полупрозрачные желто-зелœе­ные куски, называемые силикат-глыбой.

    В строительстве обычно используют раствор силикат-глыбы в воде - жидкое стекло (в быту такой раствор называют силикатный клей). Растворение производится в автоклаве насыщенным паром. Плотность раствора 1,5...1,3 г/см3, что соответствует концентрации раствора 70...50 %.

    При растворении в воде силикаты натрия и калия гидролизуются с образованием коллоидного раствора кремневой кислоты Si(OH)4 и соответствующих щелочных гидроксидов. В этих условиях (рН = 12...13) раствор кремневой кислоты относительно стабилен. Жидкое стекло имеет повышенную вязкость из-за того, что кремнекислота в нем находится в полимеризованном виде. При обезвоживании (испа­рении или отсасывании воды) или при нейтрализации щелочей (на­пример, углекислым газом воздуха) раствор теряет стабильность и переходит в гель, уплотняющийся со временем и приобретающий значительную прочность. Так, растворимое стекло проявляет вяжущие свойства. В обычных условиях данный процесс может идти очень долго, в связи с этим используют добавки — ускорители твердения.

    Жидкое стекло применяют для изготовления кислотоупорных и жаростойких за­мазок и бетонов, а также как связующее в силикатных красках (только калиевое стекло).

    Кислотоупорный цемент изготовляют из тонко измельченной смеси кислотоупорного наполнителя (кварца, диабаза, андезита и т. п.) и ускорителя твердения — кремнефтористого натрия Na2SiF6. Название «цемент» для такого порошка имеет условный характер, так как сам он вяжущими свойствами не обладает и при смешивании с водой не твердеет. Вяжущим веществом в таких цементах является жидкое стекло, которым данный «цемент» и затворяют.

    Ориентировочное количество Na2SiF6 от массы растворимого стекла (т. е. сухого вещества в составе жидкого стекла) в кислотоупорных растворах и бетонах составляет 10...15 %.

    Сроки схватывания кислотоупорного цемента: начало — не ранее 20 мин., конец — не позднее 8 ч. У этого цемента нормируется предел прочности при растяжении после 28 суток твердения — не менее 2,0 МПа. Прочность при сжатии бетонов на кислотоупорном цементе составляет 20...60 МПа.

    Основным достоинством и отличием кислотоупорного цемента от других неорганических вяжущих является способность работать в условиях действия большинства кислот (за исключением плави­ковой и фосфорной).

    Кислотостойкость — сохранение массы при испытании в кислоте — не менее 93 %.

    При этом при длительном воздействии воды, пара и растворов ще­лочей бетоны и растворы на жидком стекле теряют прочность.

    Читайте также

  • - Растворимое стекло и кислотоупорный цемент

    Магнезиальные вяжущие Магнезиальные вяжущие вещества (каустический магнезит MgO и каустический доломит MgO + СаСО3) — тонкодисперсные порошки, активной частью которых является оксид магния. Получают магнезиальные вяжущие умеренным (до 700...800° С) обжигом магнезита... [читать подробенее]

  • oplib.ru

    РАСТВОРИМОЕ СТЕКЛО И КИСЛОТОУПОРНЫЙ ЦЕМЕНТ

    Строительные материалы и изделия

    Растворимое стекло — силикаты натрия (Na2Q ■ mSi02) или калия (К20 ■ mSi02), где m — модуль стекла, находящийся в пределах для натриевого стекла 2,0...3,5, а для калиевого 3,5...4,5. Растворимое стекло получают сплавлением смеси кварцевого песка соответственно с содой Na2C03 (или сульфатом натрия Na2S04) и поташем К2С03 в стеклова­ренных печах при 1300... 1400° С. Образовавшийся расплав быстро охлаждают. При этом он распадается на полупрозрачные желто-зеле­ные куски, называемые силикат-глыбой.

    В строительстве обычно используют раствор силикат-глыбы в воде

    — жидкое стекло (в быту такой раствор называют силикатный клей). Растворение производится в автоклаве насыщенным паром. Плот­ность раствора 1,5... 1,3 г/см3, что соответствует концентрации раствора

    70.. .50 %.

    При растворении в воде силикаты натрия и калия гидролизуются с образованием коллоидного раствора кремневой кислоты Si(OH)4 и

    соответствующих щелочных гидроксидов. В этих условиях (pH = =12...13) раствор кремневой кислоты относительно стабилен. Жидкое стекло имеет повышенную вязкость из-за того, что кремнекислота в нем находится в полимеризованном виде. При обезвоживании (испа­рении или отсасывании воды) или при нейтрализации щелочей (на­пример, углекислым газом воздуха) раствор теряет стабильность и переходит в гель, уплотняющийся со временем и приобретающий значительную прочность. Так, растворимое стекло проявляет вяжущие свойства. В обычных условиях этот процесс может идти очень долго, поэтому используют добавки — ускорители твердения.

    Жидкое стекло применяют для изготовления кислотоупорных за­мазок и бетонов, а также как связующее в силикатных красках (только калиевое стекло).

    Кислотоупорный цемент изготовляют из тонко измельченной смеси кислотоупорного наполнителя (кварца, диабаза, андезита и т. п.) и ускорителя твердения — кремнефтористого натрия Na2SiF6. Название «цемент» для такого порошка имеет условный характер, так как сам он вяжущими свойствами не обладает и при смешивании с водой не твердеет. Вяжущим веществом в таких цементах является жидкое стекло, которым этот «цемент» и затворяют.

    Процесс твердения кислотоупорного цемента протекает по схеме полного разложения силиката натрия и нейтрализации гидроксида натрия:

    Na20 • mSi02 + Na2SiF6 + Н20 -> Si(OH)4 + NaF

    Образующийся гель кремневой кислоты является вяжущим компо­нентом, а плохо растворимый фторид натрия и порошок кислотоупор­ной породы (кварца и т. п.) служат микронаполнителями образую­щегося цементного камня. Ориентировочное количество Na2SiF6 от массы растворимого стекла (т. е. сухого вещества в составе жидкого стекла) в кислотоупорных растворах и бетонах должно быть в пределах

    10.. .15 %.

    Сроки схватывания кислотоупорного цемента: начало — не ранее 20 мин., конец —■ не позднее 8 ч. У этого цемента нормируется предел прочности пщ растяжении после 28 сут твердения — не менее 2,0 МПа.

    Прочность при сжатии бетонов на кислотоупорном цементе составляет

    20.. .60 МПа.

    Основным достоинством и отличием кислотоупорного цемента от других неорганических вяжущих является способность работать в условиях действия большинства кислот (за исключением плави­ковой и фосфорной).

    Более того, для уплотнения и упрочнения бетонов или растворов на кислотоупорном цементе их обрабатывают соляной или серной кислотами {«кислуют»). При этом нейтрализуются остатки щелоч­ных гидроксидов и уплотняется гель кремнекислоты.

    Кислотостойкость — сохранение массы при испытании в кислоте —• не менее 93 %.

    Однако при длительном воздействии воды, пара и растворов ще­лочей бетоны и растворы на жидком стекле теряют прочность.

    ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

    Лакокрасочные материалы (ЛКМ) используются для получе­ния защитных и декоративных покрытий на изделиях. ЛКМ после нанесения на поверхность отвердевают, образуя непроницаемую пленку, которая прочно сцепляется с основанием. Толщина плен­ки может составлять …

    Геосинтетические материалы

    Геосинтетические материалы — это материалы на основе по­лимерных волокон, проволоки, пленки, тканей, сеток, сотовых каркасов и т. д. Их применяют в гидротехническом строительстве; при строи­тельстве дорог и аэродромов; сооружении хвостохранилищ, …

    Полимербетоны и бетонополимеры

    Полимербетон отличается от других видов бетона тем, что свя­зующим веществом в нем являются термореактивные смолы (по­лиэфирные, фенольные, фурановые, карбамидные, реже — по­лиуретановые и эпоксидные). Термопластичные полимеры также могут быть использованы, …

    msd.com.ua


    Смотрите также