Патент на изобретение №2380332

(54) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ

(57) Реферат:

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно силикатного кирпича и стеновых материалов. Технический результат – повышение прочности и морозостойкости силикатного кирпича. Сырьевая смесь для изготовления силикатного кирпича включает, мас.%: известково-песчаное вяжущее 30, песок 63-67, шлам кислородно-конвертерного производства 3-7. 1 табл.

Изобретение относится к производству строительных материалов для жилищного, гражданского и промышленного строительства, а именно к приготовлению сырьевой смеси для производства силикатного кирпича и стеновых материалов.

Известна сырьевая смесь (патент RU 2212386, С04В 28/22, опубл. 20.09.2003) для изготовления силикатного кирпича, включающая известково-песчаное вяжущее, кварцевый песок и обожженную минеральную добавку – кремнеземистый мергель.

Недостаток этой смеси: марка по прочности недостаточно высокая.

Прототипом является сырьевая смесь (RU 2234180, С04В 28/22, опубл. 27.12.2004) для изготовления силикатного кирпича и стеновых материалов, включающая известь, песок, добавку, отличающаяся тем, что она содержит в качестве добавки керамзитовый гравий фракции 5-10 мм.

Недостатком этой смеси является невысокая прочность кирпича.

Целью изобретения является повышение прочности и морозостойкости силикатного кирпича.

Указанная цель достигается тем, что смесь для изготовления силикатного кирпича предложена при следующем соотношении компонентов, мас.%: известково-песчаное вяжущее – 30; песок – 63-67; шлам – 3-7.

Проведены испытания прелагаемой смеси.

Шлам отобрали на выходе из промышленной барабанной сушилки кислородно-конвертерного производства. Для исследований из шлама отсеяли фракцию <0,2 мм (24,5 мас.%).

Анализ химического состава фракции <0,2 мм, выполненный по общепринятым методикам, дал следующие результаты, мас.%: влажность – 0,58; Fe₂O₃ – 42,0; FeO – 39,8; CaO – 11,8; MgO – 3,7; SiO₂ – 1,7; Аl₂О₃ – 1,3; MnO – 0,54; рН 11,6.

Исследования проводили в ОАО «Череповецкий завод силикатного кирпича». Промышленную сырьевую смесь, готовую для формования сырца, отбирали в количестве 2 кг на входе в мешалку пресса.

В состав смеси входили вяжущее, приготовленное на извести с активностью А_и=44,8+68,7% и песке 1:1 соответственно, и песок с массовой долей SiO₂ – 87%, Fе₂О₃ – 5%.

Затем смесь делили пополам и в одну часть вносили навеску шлама из расчета содержания в смеси 3, 5 или 7%. К каждой части добавляли воду до требуемой влажности (5,2-6,7%), тщательно перемешивали.

Готовую смесь закладывали в специально изготовленную разъемную пресс-форму и формовали на ручном прессе с передаточным числом 1:10 под давлением 10 МПа, получая образцы-цилиндры диаметром 26 мм и высотой 19 мм.

Для подробного исследования в каждом опыте формовали 30 образцов без добавки и 30 образцов с добавкой шлама (на одной и той же базовой силикатной смеси). Образцы помещали на штабель кирпичей промышленной вагонетки, которую вкатывали в автоклав для запарки под давлением 10 МПа при температуре 176-180°С по схеме 1,5-6,0-1,5 ч.

Готовые образцы анализировали по ГОСТ [5. 6] на следующие показатели: прочность на сжатие на гидравлическом прессе (средний по 7 образцам), морозостойкость по числу циклов до полного разрушения образцов.

Цикл при испытаниях на морозостойкость включал в себя замораживание при минус 12°С в течение 4 ч и оттаивание в воде при температуре 20÷5°С в течение 2 ч.

Результаты исследований готовых образцов-цилиндров приведены в таблице (для части опытов).

Из анализа полученных данных следует, что в присутствии добавки шлама достигается высокое качество твердых образцов по всем показателям. Прочность образцов соответствует марке кирпича 150-300.

Шлам равномерно распределяется по всей массе. Экспериментально установлено, что все оборудование легко справляется с перемешиванием новой сырьевой смеси с добавкой шлама.

Предлагаемое изобретение апробировано в производственных условиях ОАО «Череповецкий завод силикатного кирпича».

Результат от применения новой сырьевой смеси проявляется также в следующих направлениях:

– расширение сырьевой базы для получения высококачественных строительных материалов;

– решение проблемы частичной утилизации отходов металлургического производства;

– возможность использования других добавок, не требующих дополнительной физико-механической обработки

Формула изобретения

Сырьевая смесь для изготовления силикатного кирпича, включающая известь, песок и добавку, отличающаяся тем, что она содержит в качестве добавки шлам газоочистки кислородно-конвертерного производства при следующем соотношении компонентов, мас.%: