Кислотоупорный цемент

Кислотоупорный цемент состоит из смеси водного раствора силиката натрия( растворимого стекла), кислотоупорного наполнителя и добавки -ускорителя твердения.

 

В качестве микронаполнителя используют кварц, кварциты, андезит, диабаз и другие кислотоупорные материалы; ускорителем твердения служит кремнефтористый натрий. Вяжущим материалом в кислотоупорном цементе является растворимое стекло — водный раствор силиката натрия Na2O·SiO2 или силиката калия K2O·nSiO2.

Величина n указывает на отношение числа молекул кремнезема к числу молекул щелочного оксида и называется модулем стекла, он колеблется от 2,5 до 3,5. Добавка кремнефтористого натрия также повышает водостойкость и кислотоупорность цемента. Отечественная промышленность выпускает кислотоупорный кварцевый кремнефтористый цемент, состоящий из смеси тонкомолотого чистого кварцевого песка 15…30% и кремнефтористого натрия Na2SiF6 — 4…6% от массы наполнителя.

Читай также виды цемента

Кислотоупорные цементы применяют для футеровки химической аппаратуры, возведения башен, резервуаров и других сооружений химической промышленности, а также для приготовления кислотоупорных замазок, растворов и бетонов. Для приготовления кислотоупорного цемента применяют растворимое стекло.

Растворимое стекло получают при сплавлении в течение 7… 10 ч в стекловарочных печах при 1300…1400°С кварцевого песка, измельченного и тщательно смешанного с кальцинированной содой, сульфатом натрия или с поташом К2СО3. Полученная стекломасса поступает из печи в вагонетки, где быстро охлаждается и распадается на куски. Застывшие куски называют«силикат-глыба».Это стекло растворимо в воде при обычных условиях, но при действии пара высокого давления 0,5…0,6 МПа и температуре около 150°С сравнительно быстро переходит в жидкое состояние.

Твердеет растворимое стекло (довольно медленно) только на воздухе вследствие выделения и высыхания аморфного кремнезема под действием углекислоты воздуха по реакции:
Na2SiO3 + СО2 + 2Н2О →Si (ОН)4 + Na2CO3

Однако глубина проникания углекислоты воздуха сравнительно невелика и положительное ее действие наблюдается только на поверхности.
Ускоряет твердение растворимого стекла добавка катализатора — кремнефтористого натрия Na2SiF6. Последний вступает во взаимодействие с растворимым стеклом, в результате чего быстро образует гель кремнекислоты — клеящее вещество, что приводит к быстрому твердению системы:

Na2SiF6 + 2Na2SiO3 + 6H2O → 6NaF + 3Si (ОН)4

Силикат-глыбу можно транспортировать в таре или навалом. Растворимое стекло, имеющее сиропообразную консистенцию, транспортируют в бочках, стеклянных баллонах. Растворимое стекло применяют для приготовления кислотостойких и жароупорных обмазок. Нельзя применять растворимое стекло для конструкций, подверженных длительному воздействию воды, щелочей и фосфорной, фтористо-водороднойили кремнефтористоводородной кислоты.

Кислотоупорный цемент не водостоек; разрушается от воздействия воды и слабых кислот. Для повышения водостойкости в состав цемента вводят 0,5% льняного масла или 2% гидрофобизующей добавки. Полученный таким образом гидрофобизованный цемент называют кислотоупорным водостойким цементом (КВЦ).

Для повышения кислотостойкости кислотоупорных бетонов рекомендуется обрабатывать их поверхность разбавленной соляной или серной кислотой, раствором хлористого кальция или хлористого магния.

Кислотоупорный кварцевый цемент-это порошкообразный материал, получаемый путем совместного помола чистого кварцевого песка и кремнефтористого натрия ( возможно смешение раздельно измельченных компонентов). Кварцевый песок можно заменить в кислотоупорном цементе порошком бештаунита или андезита. кислотоупорный цемент затворяют водным раствором жидкого стекла, которое и является вяжущим веществом. Сам же порошок вяжущими свойствами не обладает.

Кислотоупорный цемент применяют для изготовления кислотостойких замазок, растворов и бетонов. При этом берут кислотостойкие заполнители: кварцевый песок, андезит, гранит и другие.