Патент на изобретение №2171239
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ
(57) Реферат: Изобретение относится к автоклавным строительным материалам и может быть использовано при производстве стеновых изделий, например силикатного кирпича. Технический результат – повышение прочности строительных изделий при сжатии, а также сокращение времени, необходимого для их изготовления, и утилизация цементной пыли-уноса. Сырьевая смесь для получения строительных изделий, включающая известь, песок и цементную пыль-унос, дополнительно содержит природный содосодержащий концентрат при следующем соотношении компонентов, мас.%: известь 4 – 5, цементная пыль-унос 10 – 30, природный содосодержащий концентрат 1,5 – 2,0, песок – остальное. 1 табл. Изобретение относится к автоклавным строительным материалам и может быть использовано при производстве стеновых изделий, например силикатного кирпича. Силикатные материалы, изготовленные из описанной сырьевой смеси, имеют недостаточно высокую прочность при сжатии – 9,5 МПа (см. таблицу) из-за колебаний количества свободной извести, содержащейся в пыли-уносе. Строительные изделия, полученные из сырьевой смеси-прототипа, обладают пониженной прочностью при сжатии – 15,3 МПа (см. таблицу), высокой себестоимостью вследствие повышенного расхода извести и больших затрат времени для получения изделий вследствие длительной автоклавной обработки, включающей 8 ч изотермической выдержки, а также недостаточным использованием отхода – цементной пыли-уноса. Сущность изобретения заключается в том, что сырьевая смесь для получения строительных изделий, включающая известь, цементную пыль-унос и песок, дополнительно содержит природный содосодержащий концентрат при следующем соотношении компонентов, мас. %: известь – 4-5; цементная пыль-унос – 10-30; природный содосодержащий концентрат – 1,5-2,0; песок – остальное. Техническим результатом является повышение прочности при сжатии строительных изделий, получаемых из предлагаемой сырьевой смеси; снижение себестоимости этих изделий; сокращение времени, необходимого для их изготовления, и повышение количества используемой цементной пыли-уноса, что способствует утилизации этого отхода. Повышение прочности при сжатии до автоклавной обработки строительных изделий обеспечивается за счет обменной реакции карбоната, сульфата и хлорида натрия, содержащихся в природном содосодержащем концентрате, с известью, имеющейся в том числе и в цементной пыли – уносе, при приготовлении сырьевой смеси. Повышение прочности после автоклавирования строительных изделий (см. таблицу) обеспечивается присутствием в сырьевой смеси добавок (цементная пыль-унос и содовый концентрат), способствующих образованию более стабильных гидросиликатных фаз (тоберморита, ксонотлита, скаутита). Сокращение времени изготовления строительных изделий обеспечивается за счет уменьшения длительности автоклавной обработки, включающей 6 ч изотермической выдержки. Такое время изотермической выдержки обусловлено содержанием в составе сырьевой смеси цементной пыли-уноса и природного содосодержащего концентрата, которые ускоряют процесс образования гидросиликатов кальция в строительном материале при запаривании в автоклаве. Снижение себестоимости строительных изделий объясняется уменьшением расхода извести до 4-5 мас.%, по сравнению с расходом извести при использовании сырьевой смеси-прототипа – 10 мас.%. Введение в сырьевую смесь извести в количестве 4-5 мас.% является оптимальным, так как позволяет получить изделия достаточно высокой прочности при сжатии (силикатный кирпич марки 200). Содержание извести в составе сырьевой массы ниже 4 мас. % не приведет к образованию прочной структуры строительных изделий после автоклавной обработки. Повышение содержания извести более 5 мас.% приведет к значительному удорожанию строительных изделий. Введение в сырьевую смесь цементной пыли-уноса в количестве 10-30 мас.% обусловлено оптимальными значениями прочности изделий при сжатии. Повышение содержания цементной пыли-уноса в сырьевой смеси более 30 мас.% приводит к снижению прочности изделий при сжатии автоклавированных строительных изделий. Снижение количества вводимой пыли-уноса менее 10 мас.% не приводит к увеличению прочности строительных изделий (см. таблицу). Введение в сырьевую смесь природного содосодержащего концентрата в количестве 1,5-2,0 мас.% является оптимальным, так как растворимость этого компонента в воде ограничена. Поэтому увеличение содержания в смеси природного содосодержащего концентрата выше 2 мас.% может быть достигнуто только за счет дополнительно вводимой воды в состав смеси, что недопустимо из-за технологии полусухого прессования изделий, формовочная влажность которых не должна превышать 12 мас. %. Кроме того, увеличение содержания природного содосодержащего концентрата может привести к высолообразованию на поверхности строительных изделий. Уменьшение содержания этого компонента сырьевой массы ниже 1,5 мас.% не повышает прочностные показатели получаемого материала (см. таблицу). Пример конкретного выполнения. Заявляемая сырьевая смесь для получения строительных материалов содержит 4-5 мас.% извести, 10-30 мас.% цементной пыли-уноса и 1,5-2,0 мас.% природного содосодержащего концентрата, песок – остальное. Для приготовления сырьевой смеси в качестве исходных компонентов использовали известь III сорта; мелкий песок (Мкр= 1,39); цементную пыль-унос вращающихся печей (удельная поверхность 500-550 м2/кг) состава, мас.%: CaO – 47,36; SiO2 – 14,27; Al2O3: , – 3,82; Fe2O3 – 2,45; MgO – 0,49; SO3 – 1,22; R2O – 2,82; п.п.п. – остальное; природный содосодержащий концентрат соляных озер, состава, мас.%: Na2CO3 28,0; Na2SO4 6,6; NaCl 1,55; H2O 63,85. Вместо природного содосодержащего концентрата соляных озер можно использовать аналогичный по составу отход содовых производств. Вяжущее изготавливали путем совместного помола извести и песка в соотношении 1:1. Полученное вяжущее смешивали с остальным песком, природным содосодержащим концентратом соленых озер, увлажняли до 5% от массы смеси, после чего выдерживали в течение 1 ч. Затем к смеси добавляли цементную пыль-унос вращающихся печей, и масса доувлажняется до формовочной влажности, которая составляет 10-12% от массы смеси. Из этой смеси формовались образцы-цилиндры диаметром и высотой 5 см, при давлении прессования 20 МПа. Образцы запаривали в автоклаве по режиму 2+6+2, при давлении 0,8 МПа. Испытания на прочность проводили до и после автоклавной обработки. Коэффициент размягчения определяли отношением прочности автоклавированных насыщенных водой образцов к прочности автоклавированных высушенных образцов. Водопоглощение определяли по увеличению массы образцов после насыщения их водой. Составы предлагаемой сырьевой смеси для получения строительных материалов, сырьевых смесей – прототипа и аналога, а также свойства полученных строительных материалов, изготовленных в соответствии с этими сырьевыми смесями, приведены в таблице. Как видно из таблицы, предлагаемый состав сырьевой смеси для получения строительных изделий обладает оптимальными свойствами (см. составы N 6, 7, 8, 9, 10): он обеспечивает повышение прочности при сжатии (19,3-23,6 МПа) и уменьшение водопоглощения (7,7-8,5 мас.%) по сравнению с известными сырьевыми смесями. Кроме того, предлагаемый состав обладает повышенными прочностью до автоклавирования (0,66-1,46 МПа), коэффициентом размягчения (0,78-0,95) и пределом прочности при изгибе (2,1-3,3 МПа). Все вышеперечисленные свойства предлагаемой сырьевой смеси обеспечивают получение долговечных строительных изделий высокого качества. Таким образом, свойства строительных изделий из предлагаемой сырьевой смеси существенно выше по сравнению с прототипом и аналогом. Использование предлагаемой сырьевой смеси позволяет повысить прочность при сжатии и снизить себестоимость строительных изделий, изготовленных из этой смеси, а также сократить время, необходимое для получения этих изделий, а также увеличить количество используемой цементной пыли-уноса. Формула изобретения
Известь – 4 – 5 Цементная пыль-унос – 10 – 30 Природный содосодержащий концентрат – 1,5 – 2,0 Песок – Остальноет РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 24.01.2003
Номер и год публикации бюллетеня: 9-2004
Извещение опубликовано: 27.03.2004
|
||||||||||||||||||||||||||
