20.Кислотоупорный цемент. Состав, свойства, применение.

КУЦы состоят из смеси водного раствора силиката натрия (растворимого стекла), кислотоупорного наполнителя и добавки — ускорителя твердения. В кач-ве микронаполнителя используют кварц, кварциты, андезит, диабаз и др. кислотоупорные мат-лы; ускоритель твердения - кремнефтористый натрий. Вяжущий мат-л в: растворимое стекло — водный раствор силиката натрия или силиката калия. Добавка кремнефтористого натрия повышает водостойкость и кислотоупорность цемента. Кисл-ные цементы применяют д/футеровки химич. аппаратуры, возведения башен, резервуаров и др. сооружений хим. пром-ти, д/приг-ния кислотоупорных замазок, рас-ров и бетонов.

Растворимое стекло получают при сплавлении в течение 7...10ч в стекловароч-ных печах при 1300...1400°С кварцевого песка, измельченного и тщательно сме-шанного с кальцинированной содой, сульфатом натрия или с поташом К2СО3. Полученная стекломасса поступает из печи в вагонетки, где быстро охлаждается и распадается на куски (силикат-глыбы). Это стекло растворимо в воде при обычных условиях, но при действии пара высокого давления 0,5...0,6 МПа и t около 150°С переходит в жидкое состояние. Твердеет растворимое стекло медленно на воздухе вследствие выделения и высыхания аморфного кремнезема под действием углекислоты воздуха: Na2Si03 + С02 + 2Н20 -> Si (ОН) 4 + Na2C03 Глубина проника-ния углекислоты воздуха невелика и ее действие только на поверхности. Ускоряет твердение растворимого стекла добавка катализатора — кремнефтористого натрия Na2SiF6, котор. вступает во взаимодействие с растворимым стеклом, в рез-те чего образует гель кремнекислоты, что приводит к твердению системы.

Силикат-глыбу транспортируют в таре или навалом. Растворимое стекло, сиропообразной консистенцию, транспортируют в бочках, стеклянных баллонах. Растворимое стекло применяют д/кислотостойких и жароупорных обмазок. Нельзя применять раствор.стекло д/конст-ций, подверженных воздействию воды, щелочей, фосфорной, фтористоводородной или кремнефтористо-водородной кислоты. КУЦ не водостоек; разрушается от воздействия воды и слабых кислот. Д/повышения водостойкости в состав вводят 0,5% льняного масла или 2% гидрофобизующей добавки. Полученный т.о. гидрофобизованный цемент - кислотоупорный водостойкий цемент (КВЦ). Д/повышения кислотостойкости бетонов из КУЦ обрабатывают их поверхность разбавленной соляной или серной кислотой, раст-ом хлористого кальция или хлористого магния.

КУЦ (кварцевый кремнефтористый) - порошкообразный мат-ал, изготовляемый путем совместного помола или смешения раздельно измельченных кварцевого песка и кремнефтористого натрия, Затворяют его водным рас-ом силиката натрия (растворимым стеклом). После затворения масса на воздухе превращается в прочное камневидное тело, способное противостоять действию минер. и некоторых органич. кислот. Начало схватывания КУЦ — не ранее 20 мин, а конец — не позднее 6 ч с момента затворения. В состав КУЦ входят 5—30% растворимого стекла от веса кварцевого песка (кислотоупорного заполнителя) и до 15% кремнефтористого натрия от веса растворимого стекла.

Кварцевый песок д/изготовления КУЦ, перед размолом просушивают в сушиль-ном барабане до полного удаления воды и просеивают через сито № 008. В таком виде он полуфабрикат д/КУЦа. Содерж. Si02 в песке должн.быть не менее 96%.

Кремнефтористый натрий - натриевая соль кремнефтористоводородной кислоты H2SiF6. Получают из отходов суперфосфатного произ-ва. Содержание примесей в нем не должно превышать: д/1 сорта 5%, д/2 сорта 7%. Кремнефтористый натрий применяется в качестве ускорителя твердения — катализатора, т.к. растворимое стекло твердеет очень медленно.

КУЦ кварцевый применяют гл.образом д/обмазок и укладки плиток при футеровке аппаратуры на химич.заводах, д/изготовления кислотоупорных рас-ов и бетонов. Он выдерживает действие большинства минеральных и органических кислот. Однако фтористоводородная и кремнефтористоводородная кислоты, а также щелочи разрушают этот цемент. Можно применять кислотоупорный кварцевый цемент в переменной среде: сначала в кислотной, затем в водной.

Из-за токсичности кремнефтористого натрия применение КУЦ в пищевкусовой промышленности ограничивается. КУЦы могут быть использованы д/возведения башен, отделки арматуры сооружений химической промышленности, изготовления кислотоупорных растворов и бетонов.

КУЦы сильны против сильных кислот, но слабо сопротивляются разрушающей силе слабых кислот. К тому же они абсолютно не водостойки и разрушаются от любого воздействия на них воды. Хотя существуют и кислотоупорные водостойкие цементы, приготавливаемые путем добавления в КУЦы льняного масла или небольшого кол-ва (не более 2%) любого гидрофобизирующего мат-ла. Такие цементы способны противостоять действию многих минеральных и органических кислот, не теряют своей прочности в воде и не разрушаются в едких щелочах. Для пр-тва бетона обычно заполняются гранитным или бештаунитовым порошком.

КУЦ применяется д/связи различных устойчивых к хим. воздействию мат-ов, используемых д/защиты корпусов и емкостей аппаратуры химпроизводства, оборудования или строительных конструкций, в производстве кислотоупорных бетонов и конструкций из них, работающих в условиях кислотной агрессии.

КУЦы производятся в виде сухих смесей, в которых вяжущим веществом выступают различные порошки нидратированных силикатов калия и натрия, наполнителями являются кварцевый песок, базальтовая пудра, гранитная пудра, измельченный кварцит, а в качестве жидкости д/затворения жидкое стекло. Часть не связанного жидкого стекла в цементной массе может выщелачиваться водой и некоторыми кислотами малой концентрации. А потому, д/предотвращения подобных явлений рекомендуют использовать д/производства КУЦ жидкое стекло с модулем не менее трех единиц (2,7 – 3,1) и добавлять в цементную массу еще и кремнефтористый натрий.

Экологичность КУЦ. Кремнефосфористый натрий весьма токсичен. Согласно регламентам ГОСТ, КУЦы запрещено использовать при строительстве жилых помещений и сооружений пищевой промышленности. Разновидностью КУЦов являются более экологически безопасные кремнеорганические силикатные КУЦы. Этот цемент используют д/изготовления кислотоупорных изделий, облицовочных и теплоизоляционных материалов и изделий, а также кислотоупорных бетонов и изделий из них (в том числе и панельных блоков д/гражданского строительства).