Меню

Изготовление цемента ортофосфорная кислота



Изготовление цемента ортофосфорная кислота

В последние годы советские ученые М. М. Сычев, Н. Ф. Федоров, Л. Г. Судакас, Д. И. Чемоданов разрабатывают область науки о новых видах вяжущих, представляющих собой композиции из порошков металлов, оксидов и оксидных соединений, затворяемых водой, водными растворами кислот, а также неводными реагентами, в том числе органическими жидкостями. Такие композиции рассматриваются Н. Ф. Федоровым как дисперсные системы типа твердое — жидкость, в которых происходят с определенной скоростью необратимые химические реакции по схеме кислотно-основного взаимодействия [145]. При этом, как у традиционного цемента, наблюдается некоторое пересыщение твердеющей системы. По мнению М. М. Сычева и Л. Т. Сватовской, вяжущие свойства проявляются, в частности, у ряда солей, обладающих способностью образовывать прочные аквакомплексы с высокой поляризуемостью не только у катиона, но и у аниона.

Особый состав исходных компонентов вяжущих композиций обусловил специфические свойства синтезированных цементов, к которым, в частности, относятся вяжущие фосфатного твердения. Фосфатное твердение происходит при взаимодействии некоторых тонко- измельченных оксидов и специальных составов с фосфорной — кислотой. Фосфатные цементы в зависимости от условий, необходимых для их нормального схватывания и твердения, разделяются на твердеющие при нормальной температуре и при нагревании до 373— 573 К. Исследования, проведенные С. Л. Голынко-Вольфсон, М. М. Сычевым, Л. Г. Судакасом и Л. И. Скобло [151] позволили выявить ряд закономерностей, определяющих характер твердения и технические свойства этих цементов. Ими была предложена гипотеза твердения, по которой вяжущие свойства систем «оксид — фосфорная кислота» зависят от ионного потенциала, представляющего собой отношение электронного заряда иона к его эффективному радиусу.

Так, ускорение процесса схватывания и твердения наступает по мере уменьшения ионного потенциала катиона в группах с однородной электронной структурой и, наоборот, с увеличением ионного потенциала этот процесс замедляется. Наблюдаются случаи, когда реакция взаимодействия оксида с фосфорной кислотой протекает весьма бурно, и образование твердеющих структур практически невозможно. Поэтому важно, чтобы эффект твердения был результатом гармоничного сочетания скорости реакции химического взаимодействия между компонентами со скоростью процессов структурообра- зования^ Для снижения интенсивности (скорости) реакций и получения нормально твердеющих композиций оксиды заменяют одно- и двузамещенными фосфатами. По этой схеме и получают нормально твердеющие композиции из двухвалентных металлов с фосфорной кислотой.

В случаях, когда оксиды оказываются сравнительно инертными для твердения при комнатной температуре, вместо них применяют гидроксиды, нагревая полученное тесто примерно до 573К. Температуру при этом повышают медленно и цемент выдерживают в течение часа при конечной температуре. По такой схеме изготовляют ряд цементов.

Титанофосфатный, получаемый путем затворения порошка диоксида титана ортофосфорной кислотой с подогревом смеси. Для того, чтобы определить оптимальный состав этого цемента, нужно установить рациональную концентрацию кислоты (Н3Р04), что видно из следующих данных, полученных при термообработке цемента при 273К

Таким образом при концентрации кислоты 66,6% и определенном содержании диоксида титана цементный камень имеет предел прочности при сжатии 61,5 МПа и при изгибе 4,1 МПа. Цемент огнестоек до 1323— 1373К, не разрушается в нейтральных и кислых водных средах, но разлагается под воздействием щелочей. Возможность использования этого цемента в качестве диэлектрического материала определяется его удельным сопротивлением 10й—1012 Ом*см. При нагреве до 1073К образуется кристаллический фосфат состава 5ТЮ2-2Р205.

Медьфосфатный цемент изготовляют, затворяя порошок оксида меди ортофосфорной кислотой; тесто нормальной густоты получают при отношении СиО ; Р205 : Н20 (масс, ч.) =69 : 16,9 : 14,1. Наиболее благоприятна для твердения комнатная температура при умеренной относительной влажности (70%) среды. Вяжущие свойства при затворении порошка оксида меди фосфорной кислотой проявляются также при температуре до 373 К и 100% относительной влажности среды. Предел прочности при сжатии у этого цемента достигает 800 МПа. Медьфосфатный цемент водостоек, устойчив к нагреву до 973 К и отличается высоким удельным сопротивлением 10’°—1055 Ом-см Основным продуктом гидратации цемента является средняя фосфорнокислая соль Си3(Р04)2-ЗН20. Магнийфосфатный цемент получают, затворяя высокообожженый пли плавленый оксид магния.

Читайте также:  Добавки для прочности цементного раствора

Он обладает гидравлическими свойствами, его состав MgHPO^SHsO. Можно получать цементы на основе тонкомолотых естественных пород— хибинского апатита, каратауского фосфата, хромитовой руды, затворенных ортофосфорной кислотой. Фосфатные цементы используют для создания прочных с высокой сопротивляемостью удару покрытий НО’ металлам (алюминий, сталь), что видно из данных, полученных С, Л. Голынко-Вольфсои и Л. Г, Судакасом ( 35).

Я. В. Ключаров и Л, И. Скобло изучали свойства огнеупорных бетонов, изготовленных на фосфатной связке. Были исследованы бетоны разного состава и получены следующие результаты ( 36). Установлено, что при рациональном подборе фосфорной связки можно получить составы высокоглиноземистого бетона с удовлетворительной прочностью и другими техническими показателями после сушки при 373—383 К вместо обычно рекомендуемых 573—773 К. Отмечается, что необходимо уделить особое внимание подбору консистенции массы для таких бетонов, при которой может быть обеспечена их удобоукладываемость без вспучивания.

К цементам фосфатного твердения относятся также зубные цементы.

Цинкофосфатный цемент получают путем обжига до 1473— 1623 К шихты, составленной из 75—90% оксида цинка, 8—13% оксида магния и 2—5% кремнезема. Иногда в состав вводят также 2,5+0,5% оксида висмута. Для снижения температуры обжига применяют добавку фтористого минерализатора. Полученный спек тонко измельчают; порошок затворяют фосфорной кислотой, частично нейтрализованной оксидом цинка и гидроксидом алюминия. Прочность этого цемента на сжатие достигает 80—120 МПа.

Силикатный цемент получают обжигом шихты до полного расплавления с резким охлаждением расплава в воде. Состав шихты — Si02 — 29—47%, к\203 — 20—35%, СаО — 1,5—10%, R20 — 8—14%, Р205 — 0—7%, F — 5—15%. -Иногда в ней присутствуют некоторые оксиды цинка, лития, бора, магния и др. Затворяют этот цемент на фосфорной кислоте при частичной ее нейтрализации. Прочность цемента 90 — 150 МПа.

В качестве вяжущих используют жидкое стекло, глиноземистый и высокоглиноземистый цементы, периклазовый цемент, фосфатное связующее.

Для особо ответственных гидротехнических сооружений используют цементы
Положительно зарекомендовали себя фосфатные связующие (алюмофосфатпое, алюмосиликатофосфатное.

В качестве вяжущих используют жидкое стекло, глиноземистый и высокоглиноземистый цементы, периклазовый цемент, фосфатное связующее.

Жаростойкий бетон предназначен для конструкций, испытывающих в процессе . и высокоглиноземистый цементы, периклазовый цемент, фосфатное связующее.

Поскольку высокопрочные бетоны получают на цементе высокой активности и при низких
(до 1350 °С) при одновременно высокой термостойкости обладает бетон на фосфатных связующих.

Источник

Изготовление цемента ортофосфорная кислота

Особый состав исходных компонентов вяжущих композиций обусловил специфические свойства синтезированных цементов, к которым, в частности, относятся вяжущие фосфатного твердения. Фосфатное твердение происходит при взаимодействии некоторых тонко-измельченных оксидов и специальных составов с фосфорной кислотой. Фосфатные цементы в зависимости от условий, необходимых для их нормального схватывания и твердения, разделяются на твердеющие при нормальной температуре и при нагревании до 373—573 К. Исследования позволили выявить ряд закономерностей, определяющих характер твердения и технические свойства этих цементов. Ими была предложена гипотеза твердения, по которой вяжущие свойства систем «оксид — фосфорная кислота» зависят от ионного потенциала, представляющего собой отношение электронного заряда иона к его эффективному радиусу.
Так, ускорение процесса схватывания и твердения наступает по мере уменьшения ионного потенциала катиона в группах с однородной электронной структурой и, наоборот, с увеличением ионного потенциала этот процесс замедляется. Наблюдаются случаи, когда реакция взаимодействия оксида с фосфорной кислотой протекает весьма бурно, и образование твердеющих структур практически невозможно. Поэтому важно, чтобы эффект твердения был результатом гармоничного сочетания скорости реакции химического взаимодействия между компонентами со скоростью процессов структурообразования, Для снижения интенсивности (скорости) реакций и получения нормально твердеющих композиций оксиды заменяют одно- и двузамещенными фосфатами. По этой схеме и получают нормально твердеющие композиции из двухвалентных металлов с фосфорной кислотой.
В случаях, когда оксиды оказываются сравнительно инертными для твердения при комнатной температуре, вместо них применяют гидроксиды, нагревая полученное тесто примерно до 573К. Температуру при этом повышают медленно и цемент выдерживают в течение часа при конечной температуре. По такой схеме изготовляют ряд цементов.
Титанофосфатный, получаемый путем затворения порошка диоксида титана ортофосфорной кислотой с подогревом смеси.
Таким образом при концентрации кислоты 66,6% и определенном содержании диоксида титана цементный камень имеет предел прочности при сжатии 61,5 МПа и при изгибе 4,1 МПа. Цемент огнестоек до 1323—1373К, не разрушается в нейтральных и кислых водных средах, но разлагается под воздействием щелочей.
Наиболее благоприятна для твердения комнатная температура при умеренной относительной влажности (70%) среды. Вяжущие свойства при затворении порошка оксида меди фосфорной кислотой проявляются также при температуре до 373 К и 100% относительной влажности среды. Предел прочности при сжатии у этого цемента достигает 800 МПа.
Он обладает гидравлическими свойствами, его состав MgHP04-3H20. Можно получать цементы на основе тонкомолотых естественных пород — хибинского апатита, каратауского фосфата, хромитовой руды, затворенных ортофосфорной кислотой. Фосфатные цементы используют для создания прочных с высокой сопротивляемостью удару покрытий по металлам (алюминий, сталь).
К цементам фосфатного твердения относятся также зубные цементы.
Цинкофосфатный цемент получают путем обжига до 1473—1623 К шихты, составленной из 75—90% оксида цинка, 8—13% оксида магния и 2—5% кремнезема. Иногда в состав вводят также 2,5+0,5% оксида висмута. Для снижения температуры обжига применяют добавку фтористого минерализатора. Полученный спек тонко измельчают; порошок затворяют фосфорной кислотой, частично нейтрализованной оксидом цинка и гидроксидом алюминия. Прочность этого цемента на сжатие достигает 80—120 МПа.

Читайте также:  Как производят цементную плитку

Источник

[ТОП-4] Растворитель для бетона (цемента): как сделать самому

Растворитель цемента нужен для размягчения и удаления твердых частиц стройматериала, для демонтажа ненужного и старого бетона, который нельзя удалить инструментом, или при риске повреждения поверхности. Часто после ремонта много цемента остается на стенах, на полу или на инструментах. Чтобы его удалить, можно применить растворитель из магазина или изготовить его самостоятельно.

Назначение и состав растворителя для бетона (цемента)

Это средство используется: при удалении частиц цемента из бетономешалок и инструментов, вроде кисточек, шпателей и электроинструмента; для снятия твердых остатков с кирпичей или плитки. Он также поможет при демонтаже кирпичных стен: им смачивают бетонные швы, чтобы было легче отделить кирпичи, и удаляют при помощи растворителя оставшийся стройматериал с основания.

Растворитель для цемента очень активен, в его состав входит кислота и другие агрессивные элементы. При попадании на раствор запускается интенсивное окисление, что разрушительно влияет на структуру материала. Цемент приобретает вязкость, и его можно легко удалить скребком или тряпкой.

В состав входят три составляющие:

  • Концентрированная кислота – фосфорная или соляная.
  • Ингибиторы – вещества для активного проникновения в структуру бетона.
  • Вещества для предотвращения коррозии на металле.

Изготовления растворителя своими руками

Если вам нужно убрать небольшой налет бетона с кирпичей, обоев или с матерчатых материалов, вроде ковров и половиков, можно изготовить растворитель из подручных жидкостей, для этого понадобятся:

1 литр);

  • ацетон – 100 мг;
  • нитрат глицерина – четверть стакана;
  • столовый уксус – 1 капля;
  • изопропиловый спирт – 1 столовая ложка;
  • средство для мытья посуды

    Растворители из магазина тоже нужно приготавливать, перед тем как задействовать. Их размешивают с водой по инструкции: количество воды зависит от толщины и возраста цемента. Если возраст до месяца, то хватит концентрации 1 к 10; чтобы удалить небольшие куски – разбавлять в пропорции 1 к 3; для слоев толщиной от 2 сантиметров концентрация раствора будет один к одному.

    Читайте также:  Пропорции цементного раствора для заделки трещин

    Но лучше прочитать инструкцию – там написано соотношение к конкретному растворителю.

    Применение растворителя цемента

    Чтобы избавиться от комочков бетона с ворсистого ковра, намочите губку в растворителе, смешанным со средством для мытья посуды. В качестве растворителя можно также использовать спирт, ацетон или глицерин. Цемент на ковре сначала промокнуть на пару минут, затем стирать плавными движениями.

    Для удаления цемента с инструмента необходимо поместить его в емкость с приготовленным растворителем и оставить на время (согласно инструкции). Потом промыть инструмент в воде.

    Чтобы отмыть бетономешалку или машину, можно использовать специальный растворитель «Барракуда» – он не содержит кислоту, поэтому безопасен для металла и кожных покровов; экологичен и не наносит вреда почве, т. к. полностью растворяется. Но технику безопасности соблюдать все равно стоит.

    Для удаления цемента с машины нужно проделать следующие действия:

    • Нанести раствор на застывшие частицы.
    • Оставить на несколько минут.
    • Осторожно убрать мягкие частицы с машины, чтобы не поцарапать.

    Можно применить народные средства – уксус, лимонный сок или автомобильный шампунь.

    Как избавиться от затвердевшего цемента в бетономешалке: залить растворитель в барабан и оставить вращаться на 10 минут, после чего отмыть барабан струей воды или подручными средствами.

    Для очистки изделий из пластика, керамики или стекла используют такие растворители как: Барракуда, Bio Decap Beton Guard или Химфрез.

    Техника безопасности при работе с растворителем

    Большинство растворителей содержат в себе агрессивные вещества, поэтому необходимо защитить кожный покров и слизистые оболочки. Перед процедурой обязательно проветрить комнату и работать с открытыми окнами. При работе с растворителем следует надеть толстые резиновые перчатки, защитные очки и респиратор.

    Если жидкость попала на кожу, немедленно промыть ее под струей воды и обезвредить пищевой содой. Хранить растворитель плотно закрытым и в темном месте.

    Обзор растворителей для бетона (цемента): топ 4

    Растворитель Свойства Эффективность Цена
    Химфрез Не содержит кислот, можно использовать для работы с керамикой и декоративными изделиями Проникает в микротрещины цемента, может применяться одновременно со струйной обработкой 120 рублей за литр
    Барракуда Не содержит кислоту, может использоваться на керамический, пластмассовых и стеклянных поверхностях Борется с белым налетом на кирпичах, с известью, плиточным клеем, не портит железо 600 рублей за литр
    Лугато В составе есть кислота, не портит поверхности из хрома Удаляет давно засохший цемент 500 рублей за литр
    Prosept Содержит ортофосфорную кислоту и ПАВ Быстро размягчает тонкий слой цемента, может применяться на материалах из дерева, пластика и стекла 200 рублей за литр

    Используемые источники:

    1. ГОСТ 28013-98 – Растворы строительные.
    2. [Учебник]: «Технология бетона, строительных изделий и конструкций» – Баженов Ю. М., Алимов Л. А., и др.
    3. ГОСТ 25246-82 – Бетоны химически стойкие. ТУ.

    Источник