CZ17474U1 - Solidiflkát tepelně a zvukově izolačního materiálu - Google Patents

Solidiflkát tepelně a zvukově izolačního materiálu Download PDF

Info

Publication number
CZ17474U1
CZ17474U1 CZ200718626U CZ200718626U CZ17474U1 CZ 17474 U1 CZ17474 U1 CZ 17474U1 CZ 200718626 U CZ200718626 U CZ 200718626U CZ 200718626 U CZ200718626 U CZ 200718626U CZ 17474 U1 CZ17474 U1 CZ 17474U1
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
ash
bed
ground
solidate
mixture
Prior art date
Application number
CZ200718626U
Other languages
English (en)
Inventor
Ertl@Zdenek
Original Assignee
Ertl@Zdenek
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ertl@Zdenek filed Critical Ertl@Zdenek
Priority to CZ200718626U priority Critical patent/CZ17474U1/cs
Publication of CZ17474U1 publication Critical patent/CZ17474U1/cs

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Description

Oblast techniky
Předmětem technického řešení je solidifikát tepelně a zvukově izolačního materiálu, zejména pro tepelně namáhané a ohni odolné materiály, zahrnující protipožární příčky, ohni odolné dveře, trezory, schránky pro úschovu citlivých dat.
Dosavadní stav techniky
Tepelně a zvukově izolační, nehořlavé lehké stavební hmoty, například pórobeton, plynobeton, vápenopískové silikáty, se vyrábějí tak, že mleté suroviny, písek, vápno, cement, nosič sulfátů a práškový hliník, se spolu s vodou dávkují jako šarže do mísiče. Po smísení se materiál plní do licí formy, ve které hmota vykyne na konečný objem a ponechá do ztuhnutí komponentů pojiv na dostatečnou pevnost zasyrova. Pak se rozřezává a prochází autoklávem v přetlaku za účinků vodní páry při teplotě vyšší než 100 °C. Tyto výrobní postupy jsou popsány v řadě publikací, například Silikátový beton, autor S. Robert, vydalo nakladatelství VEB Verlag tůr Bauwesen, Berlin 1970, v knize autorů L. Svoboda a kol., „Stavební hmoty“, vydavatelství JAGA Bratislava 2004, dále patentu BE 556531, patentu CH 281682, patentu FR 1360763, patentů CZ 294145 a CZ 289378, patentů US 6395205, US 6022407, US 5788761, US 4570443, US 4503096 a dalších. Nevýhodou je jejich energetická náročnost při výrobě, s nutností použití vyšších teplot a tlaků.
Podstata technického řešení
Cílem předloženého technického řešení je tepelně a zvukově izolační materiál, určený pro zvláště tepelně namáhané a ohni odolné stavební prvky, součásti stavebních objektů a jejich vybavení. Úkolem je, aby umožňoval využití odpadů ze spalování hnědého a černého uhlí a současně, aby jeho výroba nebyla energeticky náročná. Předmětem tohoto technického řešení je solidifikát tepelně a zvukově izolačního materiálu na bázi jemně mletého ložového popela z fluidního spalování uhlí. Podstata technického řešení spočívá v tom, že solidifikát je tvořen homogenizovanou, práškovým hliníkem napěněnou, ztuhlou a vysušenou směsí mletého ložového popela, obsahujícího zbytkové alumino-silikáty, anhydrit CaSO.( a zbytkový vápenec CaCO3, s nejméně 5 až 15 % hmotn. volného oxidu vápenatého CaO, a dále 5 až 15 % hmotn. montmorillonitu vápenatého s vysokou afinitou k výměně iontů, vztaženo na celkovou hmotnost solidifikátu. Směs dále zahrnuje materiál, vybraný ze skupiny zahrnující jednotlivě nebo v kombinaci úletový popílek, odpadový písek, kamenný prach nebo prach s podílem hrubších částic do velikosti 1 mm, a to v množství 35 až 40 % hmotn., vztaženo na celkovou hmotnost solidifikátu.
Významnou vlastností směsí, připravených přibližně z 95 % hmotn. mletého ložového popela a 5 % hmotn. montmorillonitu vápenatého, je skutečnost, že při směsi s vodou se vytváří pastózní hmota, která je schopna přijímat plniva a zapouzdřit je do vznikající polymemí sítě. Nejvýznamnější je možnost použít jako plniva tak zvaný úletový popílek, což je další odpadový produkt fluidního spalování uhlí v tepelných agregátech pro výrobu tepla nebo elektrické energie. V tomto případě je možno likvidovat a využít obou odpadů spalování uhlí z této technologie. Mimo úletový popílek je možno jako plniva použít i další anorganické odpady jako například odpadový písek ze slévárenských forem nebo kamennou drť nebo kamenné prachy, zbývající po těžbě a zpracování kamene, včetně jemných prachů vápenatých nebo prachů opukových. Je výhodné, že tuhnutí tohoto materiálu probíhá při normální teplotě a tlaku, to znamená bez nutnosti zvýšeného tlaku a teplot.
V dalším provedení tohoto technického řešení je výše popisovaný solidifikát tvořen vrstvou, která je integrálně spojena do jednoho celku s vrstvou nepěněné ztuhlé a vysušené směsi mletého ložového popela z fluidního spalování uhlí s vodou v poměru od 35 až do 65 % hmotn., vztaženo na suchý mletý ložový popel, přičemž tato nepěněná směs mletého ložového popela obsahuje zbytkové alumino-silikáty, anhydrit CaSO4 a zbytkový vápenec CaCO3, dále nejméně 5 až 15 %
CZ 17474 Ul hmotn. volného oxidu vápenatého CaO a 5 až 15 % hmotn. montmorillonitu vápenatého. Vzniká tak sendvičový typ materiálu, který je z jedné strany konstrukční a z druhé strany tepelně izolační.
Příklady provedení technického řešení
Předmětem tohoto technického řešení je čistě anorganický, tepelně a zvukově izolační materiál s odolností proti vysokým teplotám do 1750 °C, který v průběhu zahřívání nevydává žádné zplodiny a zachovává svůj tvar a formu. Základem jeho složení je ložový popel z fluidního spalování hnědého nebo černého uhlí, kdy se používá teplota spalování v rozsahu 800 až 900 °C a inhibice síry v uhlí je prováděna tak, že do mletého uhlí je přidáván mletý vápenec CaCO3 nebo dolomilo tický vápenec CaCO3.MgCO3. V obou případech se při hoření uhlí rozkládají karbonáty a vznikající SO3'3 se váže na CaO za vzniku anhydritu CaSO4. Mimo to dále vzniká určité množství oxidu vápenatého CaO, kterého pro následnou reakci musí být nejméně 5 % hmotn. Součástí ložového popela je dále i malé množství původního vápence.
Důležitou podmínkou reakce, která podle tohoto řešení vytváří pevnou a ve vodě nerozpustnou hmotu za normální teploty a tlaku, je výše uvedená teplota spalování uhlí, kdy zbytkovými materiály jsou převážně alumino-silikáty. Teplotní rozmezí spolu s dobou pobytu částic mletého uhlí ve fluidním prostředí způsobí transformaci [ 6 ] Al3+ na [ 4 ] Al3+ - šesti koordinaci hliníkového iontu na čtyř koordinaci tohoto iontu a současně je [ 4 ] Si4+ v postavení, kdy v alkalickém vodném prostředí mohou oba základní prvky vytvářet trojdimenzionální prostorovou síť polymerního amorfního charakteru. V případě ložového popela je alkalické prostředím zjištěno množstvím tzv. „volného CaO“, který spolu s vodou vytváří přechodně Ca (OH)2 a umožní zvýšení pH. Hodnota pH vlastního ložového popela ve vodě se pohybuje v rozmezí pH 10,5 až 11. Aby bylo dosaženo odpovídající reakce a homogenizace celého objemu v ložovém popelu, je třeba ložový popel jemně mlít, tak aby jeho částice byly co nejmenší (měrný povrch 800 až 2000 m3/kg). Současně se do mletého popela na stanovenou jemnost přidává 5 % hmotn. montmorillonitu vápenatého přírodního jílového minerálu s vysokou afinitou k výměně iontů. Vznikající solidifikáty tuhnou v době 10 až 12 hodin bez přídavků dalších chemických látek a za běžných teplot a tlaku okolí.
V průběhu tuhnutí a po úplné solidifikaci, to je po odchodu veškeré rozdělávací vody, se v materiálu identifikuje mimo dalších složek i primárně se tvořící ettringit, který však není pojivovou so složkou takového solidifikátu, stejně jako zbývající CaCO3.
Důležitou vlastností pevné hmoty je skutečnost, že výluhy těchto hmot poskytují neutrální nebo blízce neutrální výluhy, při pH 7 až 7,5. Hmoty jsou plně stabilizovány, ve vodě se nerozcházejí a zachovávají svou strukturu a pevnost.
V prostředí neutrálního pH a při nedostatku dalších komponentů (Al3+, vody a síranových anion35 tů) pro tvorbu ettringitu se tato látka, známá jako betonářský Jed“ samovolně rozkládá a po určité době, přibližně devíti až dvanácti měsíců, již není identifikovatelná dostupnými analytickými metodami, například rentgenovou difrakění analýzou apod. Solidifikáty si zachovávají svou pevnost a stabilitu, což je dáno tím, že řídící reakcí, která vytváří pevná a stabilní pojívaje postupná polymerace hlavních anorganických podílů alumino-silikátů. Protože takové solidifikáty neobsahují žádný přídavek organických látek, nevytvářejí při zahřívání žádné zplodiny, což je dáno i tím, že obsah nespalitelného zbytku lóžových popelů se pohybuje v rozmezí 0,2 až 0,4 % hmotn.
Jak již bylo výše uvedeno, významnou vlastností směsí, připravených přibližně z 95 % hmotn. mletého ložového popela a 5 % hmotn. montmorillonitu vápenatého, je skutečnost, že při směsi s vodou se vytváří pastózní hmota, která je schopna přijímat plniva a zapouzdřit je do vznikající polymerní sítě. Nejvýznamnější je možnost použít jako plniva tak zvaný úletový popílek, což je další odpadový produkt fluidního spalování uhlí v tepelných agregátech pro výrobu tepla nebo elektrické energie. V tomto případě je možno likvidovat a využít obou odpadů spalování uhlí z této technologie (viz následující příklady). Mimo úletový popílek je možno jako plniva použít i další anorganické odpady jako například odpadový písek ze slévárenských forem nebo kamennou
CZ 17474 Ul drť nebo kamenné prachy, zbývající po těžbě a zpracování kamene, včetně jemných prachů vápenatých nebo prachů opukových.
Pro výrobu zvláště tepelně namáhaných a ohni odolných materiálů, jako jsou například protipožární příčky, ohni odolné dveře, trezory, schránky pro úschovu citlivých dat na CD a DVD apod., byl vyvinut materiál podle tohoto technického řešení, jehož napěněná hmota je vytvořena ze směsí ložového a úletového popílku. Je pěněna malým přídavkem kovového hliníkového prachu, kdy v počátečním stupni alkalické reakce, způsobené přechodným formováním Ca(OH)2 z původně přítomného CaO s vodou, je u velmi jemných podílů hliníkového prášku (měrný povrch 1000 až 1500 m3/kg) dosaženo reakce, při které vznikající vodík celý objem hmoty napění.
ío Materiál se vyznačuje především těmito vlastnostmi:
Bylo zjištěno, že deskový materiál o síle stěny 30 mm, jednostranně zahřívaný přímým plamenem s maximální teplotou 1750 °C, vykazuje na opačné, to je „studené“ straně, teploty výrazně nižší. Po 30 minutách ohřevu je teplota opačné strany na úrovni 80 až 85 °C a po dobu 120 minut se drží pod limitem stanoveným normou PAVUS, to je pod teplotou 120 °C. Bylo tak dosaženo is odolnosti proti vysokým teplotám po dobu 2 hodin, což je čas, který umožní záchranu osob a majetku v případě aplikací těchto hmot v protipožárním zabezpečení.
Měřením bylo dále zjištěno, že součinitel teplotní vodivosti λ [W ιτΤ’Κ?1] u přirozeně vlhkých vzorků daného materiálu se pohybuje v rozmezí 0,117 až 0,151 s tím, že vzorky uložené ve vodě mají tento součinitel 0,677 až 0,701 [W trčíc1].
Způsob přípravy:
Způsob přípravy spočívá v mletí základní suroviny, kterou je ložový elektrárenský nebo teplárenský popílek z fluidního spalování na požadovanou jemnost, ve směsi s montmorillonitem vápenatým. Tato suchá základní směs se poté míchá po dobu 10 až 15 minut s vodou, a to buďto samostatně nebo za přídavku úletového popílku (v množství 35 až 40 % hmotn.) ze stejného zdroje jako je ložový popel, za stálého míchání se doplní práškovým hliníkem a mícháním po dobu 5 minut se zajistí dokonalá homogenizace celé směsi.
Hmota se rychle přesune do forem (zaplní se přibližně 80 až 90 % objemu formy) a zakryje tak, aby nedocházelo k rychlému odpařování vody z povrchu. Po několika minutách (15 až 45 minutách), v závislosti na množství vody a hustotě směsi, vyplní tato hmota celý objem formy, který ztvrdne v průběhu 10 až 12 hodin. Další prodleva, přibližně 7 dní, zajistí odpaření tak zvané „rozdělávací“ vody. Tento čas může být výrazně zkrácen umístěním výrobků do sušáren při teplotě sušení cca 60 °C.
Podle druhu a typu plniva se dosahuje různých odolností proti vysokým a velmi vysokým teplotám. Optimální je použití inertního plnícího materiálu jako je úletový popílek, který nevykazuje při zahřívání žádné objemové změny a ani nevykazuje rozpad podílů v něm obsažených. Další typy materiálů, například písek nebo karbonáty, podléhají buď změnám objemu (křemenný písek) nebo vlastnímu rozpadu (karbonáty) při vyšších teplotách. Podobně uzavřený a zapouzdřený prach opukový vykazuje při teplotách nad 700 °C rozpad vápenatých karbonátů. Čím vyšší je obsah plniv (písku, kamenné drti apod.), tím se zvyšuje thixotropie hmot a pro získání nepěněné hmoty (příklad 4) je možno vibrací formy vyplnit dokonale celý požadovaný objem. Hmota teče, jen je-li v pohybu vibrací.
Příklad 1
100 g základní popelové směsi v poměru 95 : 5 (ložový popel : montmorillonit vápenatý), mleté na jemnost 1500 m3/kg, 30 až 45 g úletového popílku a 35 ml vody se míchá po dobu 10 minut.
Poté se přidá 1 až 2 %o práškového hliníku (vztaženo na hmotnost základní popelové směsi) a homogenizuje se dalších přibližně 5 až 10 minut (do 15 minut). Hmota se přesune do forem, které se vyplní přibližně do 85 až 90 % svého objemu, načež jsou formy shora zakryty plastovou fólií.
-3 CZ 17474 Ul
Příklad 2
100 g základní popelové směsi (95 : 5), mleté na jemnost 2000 m3/kg, 35 až 45 g odpadového písku a 40 až 45 ml vody se míchá po dobu 15 minut. Poté se do vzniklé směsi přidá 2 až 2,5 %o (opět vztaženo na hmotnost základní popelové směsi) hliníkového prášku a homogenizuje se 5 minut. Hmota se přesune do forem, které se vyplní přibližně do 85 až 90 % objemu, a povrch se zakryje plastovou fólií.
Příklad 3
100 g základní popelové směsi (95 : 5), mleté na jemnost 1500 m3/kg, se míchá samostatně po dobu 10 minut a poté se přidá 25 až 45 g kamenného prachu nebo prachu s podíly hrubších částic κι do 1 mm. Směs se homogenizuje s přídavkem 1,5 až 2 %o hliníkového prášku. Dále je postup stejný jako shora.
Příklad 4
Základní materiál podle příkladu 1 se aplikuje na hmotu vznikající z nepěněného materiálu do 45 minut po přípravě a vzniká tak sendvičový typ materiálu, který je z jedné strany konstrukční a z druhé strany tepelně izolační. Nepěněný materiál je připraven ze 100 g popelové směsi mleté na jemnost 1500 m3/kg s 40 až 45 ml vody a případně přídavku odpadového písku v množství 25 až 40 g. Míchá se po dobu 15 minut a přesune se do formy. V rozpětí 30 až 45 minut se překryje ve stejné formě materiálem podle předcházejících příkladů 1, 2 nebo 3.

Claims (2)

  1. NÁROKY NA OCHRANU
    20 1. Solidifikát tepelně a zvukově izolačního materiálu na bázi jemně mletého ložového popela z fluidního spalování uhlí, vyznačující se tím, že je tvořen homogenizovanou, práškovým hliníkem napěněnou, ztuhlou a vysušenou směsí mletého ložového popela, obsahujícího zbytkové alumino-silikáty, anhydrit CaSO4 a zbytkový vápenec CaCO3, s nejméně 5 až 15 % hmotn. volného oxidu vápenatého CaO, a dále 5 až 15 % hmotn. montmorillonitu vápenatého s
    25 vysokou afinitou k výměně iontů, vztaženo na celkovou hmotnost solidifikátu.
  2. 2. Solidifikát podle nároku 1, vyznačující se tím, že směs dále zahrnuje materiál vybraný ze skupiny zahrnující jednotlivě nebo v kombinaci úletový popílek, odpadový písek, kamenný prach nebo prach s podílem hrubších částic do velikosti 1 mm, a to v množství 35 až 40 % hmotn., vztaženo na celkovou hmotnost solidifikátu.
    30 3. Solidifikát podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že je tvořen vrstvou, která je integrálně spojena do jednoho celku s vrstvou nepěněné ztuhlé a vysušené směsi mletého ložového popela z fluidního spalování uhlí s vodou v poměru od 35 až do 65 % hmotn., vztaženo na suchý mletý ložový popel, přičemž tato nepěněná směs mletého ložového popela obsahuje zbytkové alumino-silikáty, anhydrit CaSO4a zbytkový vápenec CaCO3, dále nejméně 5 až 15 %
    35 hmotn. volného oxidu vápenatého CaO a 5 až 15 % hmotn. montmorillonitu vápenatého.
CZ200718626U 2007-03-14 2007-03-14 Solidiflkát tepelně a zvukově izolačního materiálu CZ17474U1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ200718626U CZ17474U1 (cs) 2007-03-14 2007-03-14 Solidiflkát tepelně a zvukově izolačního materiálu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ200718626U CZ17474U1 (cs) 2007-03-14 2007-03-14 Solidiflkát tepelně a zvukově izolačního materiálu

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ17474U1 true CZ17474U1 (cs) 2007-04-16

Family

ID=37964240

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ200718626U CZ17474U1 (cs) 2007-03-14 2007-03-14 Solidiflkát tepelně a zvukově izolačního materiálu

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ17474U1 (cs)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Meskini et al. Valorization of phosphogypsum as a road material: Stabilizing effect of fly ash and lime additives on strength and durability
Nyale et al. Synthesis and characterization of coal fly ash-based foamed geopolymer
Kusbiantoro et al. The effect of microwave incinerated rice husk ash on the compressive and bond strength of fly ash based geopolymer concrete
Kastiukas et al. Development and optimisation of phase change material-impregnated lightweight aggregates for geopolymer composites made from aluminosilicate rich mud and milled glass powder
Değirmenci Utilization of phosphogypsum as raw and calcined material in manufacturing of building products
US4107376A (en) Granulated fire retardant materials
Zuber et al. Review on soil stabilization techniques
Freidin et al. Bricks made of coal fly-ash and slag, cured in the open air
Gomathi et al. Synthesis of geopolymer based class-F fly ash aggregates and its composite properties in concrete
HU215906B (hu) Kiöntőanyag és eljárás annak alkalmazásával szilárd tömb képzésére
US20120235317A1 (en) Manufactured Aggregate Material And Method
AU2018350369A1 (en) Process for immobilising hazardous waste
KR20210101259A (ko) 팽창된 및 팽창 가능한 과립 물질
JP2013000036A (ja) ペットのトイレ砂用基材
CN110078426A (zh) 一种地质聚合物改性聚苯保温板
CZ17474U1 (cs) Solidiflkát tepelně a zvukově izolačního materiálu
CZ307614B6 (cs) Tepelně a zvukově izolační materiál a způsob jeho výroby
CS241591A3 (en) Mixture for the manufacture of blocks and prefabricated elements and process for producing thereof
AU664162B2 (en) Lightweight aggregate
JP2022038876A (ja) 人造鉱物繊維または人造鉱物繊維混合物と無機発泡体と無機アルカリ性物質とを含有する機能性材料組成物およびその製造方法
GB2047946A (en) Process for the Encapsulation of Radioactive Wastes
ŞAHBUDAK Mechanical and thermal evaluation of diatomite doped fly ash based geopolymers
WO2009105051A1 (en) Method for preparation of hard hydrosilicate gel
CN110054507A (zh) 一种地质聚合物改性聚苯保温板
JP3936992B1 (ja) 微粉砕したゴミ溶融スラグと消石灰の混合による路盤改良材

Legal Events

Date Code Title Description
FG1K Utility model registered

Effective date: 20070416

ND1K First or second extension of term of utility model

Effective date: 20110225

MK1K Utility model expired

Effective date: 20140314