EA019513B1 - Inorganic board and inorganic board production method - Google Patents
Inorganic board and inorganic board production method Download PDFInfo
- Publication number
- EA019513B1 EA019513B1 EA201170377A EA201170377A EA019513B1 EA 019513 B1 EA019513 B1 EA 019513B1 EA 201170377 A EA201170377 A EA 201170377A EA 201170377 A EA201170377 A EA 201170377A EA 019513 B1 EA019513 B1 EA 019513B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- raw material
- material composition
- inorganic
- inorganic plate
- total solids
- Prior art date
Links
Landscapes
- Press-Shaping Or Shaping Using Conveyers (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к неорганической плите, которую можно использовать в качестве строительной плиты, и к способу изготовления такой неорганической плиты.The present invention relates to an inorganic board that can be used as a building board, and to a method for manufacturing such an inorganic board.
Уровень техникиState of the art
Обычные неорганические плиты в качестве основных компонентов содержат порошкообразное неорганическое вещество, затвердевающее в воде, такое как цемент или аналогичный материал, и армирующий материал на основе древесины, такой как волокна древесной массы. Например, в патентной заявке ДР 2008-162833 описан способ изготовления неорганической плиты, включающий стадии замешивания цементного материала, мелкого порошка измельченного материала, содержащего диоксид кремния, крупного порошка зернистого материала, содержащего диоксид кремния, древесной муки и древесной массы, а также достаточного количества воды с получением сырьевой композиции; экструзионного формования сырьевой композиции и твердения и тепловой обработки экструдированной формованной промежуточной массы на стадии экструзионного формования. Такая неорганическая плита обладает превосходными характеристиками, что относится, например, к прочности на изгиб. Таким образом, неорганическую плиту используют в качестве строительной плиты, например, для облицовки наружных или внутренних стен зданий.Conventional inorganic boards, as main components, contain a powdery inorganic substance that hardens in water, such as cement or the like, and a wood-based reinforcing material, such as wood pulp. For example, patent application DR 2008-162833 describes a method for manufacturing an inorganic slab, comprising the steps of kneading cement material, fine powder of crushed material containing silicon dioxide, coarse powder of granular material containing silicon dioxide, wood flour and wood pulp, as well as a sufficient amount of water to obtain a raw material composition; extrusion molding the raw material composition; and hardening and heat treatment of the extruded molded intermediate mass at the extrusion molding stage. Such an inorganic plate has excellent characteristics, which relates, for example, to bending strength. Thus, an inorganic slab is used as a building slab, for example, for cladding external or internal walls of buildings.
В последние годы неорганические плиты используют все более широко, были проведены исследования по использованию таких неорганических плит в строительстве, например, зданий средней этажности. Однако здания средней этажности достигают высоты 36 м, при которой давление ветра существенно. Следовательно, неорганические плиты, используемые при строительстве зданий, должны иметь повышенную устойчивость к давлению ветра. Более того, в последние годы предъявляют более высокие требования к долгосрочной надежности зданий, и, следовательно, неорганические плиты должны обладать более длительным сроком службы. Здесь длительный срок службы означает небольшие изменения размеров и небольшую потерю качеств по прошествии как минимум десяти лет.In recent years, inorganic slabs are used more and more widely, studies have been conducted on the use of such inorganic slabs in the construction of, for example, mid-rise buildings. However, mid-rise buildings reach a height of 36 m, at which the wind pressure is significant. Therefore, inorganic slabs used in the construction of buildings must have increased resistance to wind pressure. Moreover, in recent years, higher demands have been placed on the long-term reliability of buildings, and therefore, inorganic boards must have a longer service life. Here, a long service life means small size changes and a slight loss of quality after at least ten years.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Таким образом, задача настоящего изобретения заключается в обеспечении неорганической плиты, обладающей превосходной сопротивляемостью давлению ветра и длительным сроком службы, и обеспечении способа изготовления указанной неорганической плиты.Thus, it is an object of the present invention to provide an inorganic plate having excellent resistance to wind pressure and a long service life, and to provide a method for manufacturing said inorganic plate.
Согласно настоящему изобретению неорганическую плиту изготавливают посредством экструзионного формования сырьевой композиции, содержащей цемент, материал, содержащий диоксид кремния, и органические волокна. Массовое соотношение содержания цемента и материала, содержащего диоксид кремния, в неорганической плите находится в интервале от 45:55 до 55:45, содержание органических волокон находится в интервале от 3 до 8 мас.% по отношению к общему содержанию твердых веществ, а концентрация твердых веществ в сырьевой композиции составляет от 67 до 83 мас.%. Удельный вес неорганической плиты находится в интервале от 1,4 до 2,0, коэффициент изменения размеров при высвобождении влаги в течение десяти дней при температуре 80°С не превышает 0,1%; коэффициент изменения размеров при абсорбции влаги в течение семи дней не превышает 0,1%; коэффициент изменения размеров в среде, содержащей углекислый газ в концентрации 5%, в течение семи дней не превышает 0,1%; прочность на изгиб составляет не менее 20 Н/мм2. Причем значение прочности на изгиб измеряют в соответствии с японским промышленным стандартом Л8 А 1408. Прочность на изгиб, величина которой составляет минимум 20 Н/мм2, создает превосходную сопротивляемость давлению ветра, достаточную для прохождения испытания на сопротивляемость давлению ветра в жестких условиях, а именно при высоте 36 м и давлении ветра 46 м/мин. Значение коэффициента изменения размеров при высвобождении влаги определяют посредством приведения образца в состояние равновесия в камере с постоянной температурой 20°С и постоянной влажностью 60%, затем измерения длины (Ι1) образца, помещения образца в сушильную установку при 80°С и по прошествии 10 дней извлечения образца из сушильной установки, повторного измерения длины (12) образца, затем деления (Ιι-Ι2) на 12 и умножения на 100. Значение коэффициента изменения размеров при абсорбции влаги определяют посредством приведения образца в состояние равновесия в камере с постоянной температурой 20°С и постоянной влажностью 60%, затем измерения длины (Ι3) образца, погружения образца в воду и по прошествии семи дней извлечения образца из воды, удаления остатков воды с поверхности посредством ткани, повторного измерения длины (Ι4) образца, затем деления (Ι4-Ι3) на Ι3 и умножения на 100. Значение коэффициента изменения размеров за семь дней в среде, содержащей углекислый газ в концентрации 5%, определяют посредством приведения образца в состояние равновесия в камере с постоянной температурой 20°С и постоянной влажностью 60%, затем измерения длины (Ι5) образца, затем помещения образца в среду, содержащую углекислый газ в концентрации 5%, на 7 дней, повторного измерения длины (Ι6) образца и затем деления (Ι5Ι6) на Ι5 и умножения на 100. Коэффициент изменения размеров при высвобождении влаги в течение 10 дней при температуре 80°С показывает степень изменения размеров в результате высвобождения влаги. Коэффициент изменения размеров при абсорбции влаги в течение 7 дней показывает степень изменения размеров в результате абсорбции влаги. Коэффициент изменения размеров за семь дней в среде, содержащей углекислый газ в концентрации 5%, показывает степень изменения размеров в результате насыAccording to the present invention, an inorganic plate is made by extrusion molding a raw material composition containing cement, a material containing silicon dioxide, and organic fibers. The mass ratio of the content of cement and the material containing silicon dioxide in the inorganic plate is in the range from 45:55 to 55:45, the content of organic fibers is in the range from 3 to 8 wt.% With respect to the total solids content, and the concentration of solids substances in the raw material composition is from 67 to 83 wt.%. The specific gravity of the inorganic plate is in the range from 1.4 to 2.0, the coefficient of dimensional change during the release of moisture for ten days at a temperature of 80 ° C does not exceed 0.1%; the coefficient of change in size during the absorption of moisture within seven days does not exceed 0.1%; the coefficient of dimensional change in a medium containing carbon dioxide at a concentration of 5% for seven days does not exceed 0.1%; bending strength is not less than 20 N / mm 2 . Moreover, the value of bending strength is measured in accordance with Japanese industrial standard L8 A 1408. The bending strength, which is at least 20 N / mm 2 , creates an excellent resistance to wind pressure, sufficient to pass the test for resistance to wind pressure in harsh conditions, namely at a height of 36 m and a wind pressure of 46 m / min. The value of the coefficient of change in size upon moisture release is determined by bringing the sample into equilibrium in a chamber with a constant temperature of 20 ° C and a constant humidity of 60%, then measuring the length (Ι 1 ) of the sample, placing the sample in a drying unit at 80 ° C and after 10 days of extraction a sample from the drying apparatus, repeated measurement length (1 2) of the sample, and then dividing (Ιι-Ι 2) 1 2 and multiplying by 100. The coefficient of dimensional change at moisture absorption of the sample is determined by actuation with -being equilibrium in a constant temperature chamber of 20 ° C and constant humidity of 60%, then measure length (Ι 3) of the sample, immersing the sample into water and after seven days of extraction a sample of water, removing water residues from a surface by tissue re-measurement of length (Ι 4 ) of the sample, then dividing (Ι 4 -Ι 3 ) by Ι 3 and multiplying by 100. The value of the coefficient of dimensional change for seven days in a medium containing carbon dioxide at a concentration of 5% is determined by bringing the sample into equilibrium in the chamber at a constant pace Aturi 20 ° C and constant humidity of 60%, then measure length (Ι 5) of the sample, then the sample space in an environment containing carbon dioxide at a concentration of 5% for 7 days, re-measurement of length (Ι 6) of the sample, and then dividing (Ι 5 Ι 6 ) by Ι 5 and multiplication by 100. The coefficient of dimensional change during the release of moisture for 10 days at a temperature of 80 ° C shows the degree of dimensional change due to the release of moisture. The coefficient of change in size during the absorption of moisture within 7 days shows the degree of change in size as a result of moisture absorption. The seven-day dimensional change coefficient in a medium containing carbon dioxide at a concentration of 5% shows the degree of dimensional change as a result of pumping.
- 1 019513 щения углекислым газом. Неорганические плиты, значения вышеупомянутых коэффициентов изменений которых не превышают 0,1%, мало изнашиваются со временем и обладают превосходной стабильностью размеров. В результате, свойства плит мало ухудшаются даже по прошествии длительного периода времени после строительства. Таким образом, данные плиты целесообразно применять в качестве строительных плит, обладающих длительным сроком службы. Предпочтительно согласно настоящему изобретению неорганическая плита в качестве материала, содержащего диоксид кремния, содержит от 3 до 15 мас.% микрокремнезема по отношению к общему содержанию твердых веществ, поскольку в таком случае прочность на изгиб является очень высокой. В качестве материала, содержащего диоксид кремния, можно использовать микрокремнезем и кварцевый песок. Предпочтительно органические волокна представляют собой древесную массу и полипропиленовые волокна, поскольку в таком случае достигается необходимая гибкость и превосходная обрабатываемость. Предпочтительно неорганическая плита содержит от 3 до 5 мас.% слюды по отношению к общему содержанию твердых веществ и от 0,5 до- 1 019513 carbon dioxide emissions. Inorganic plates, the values of the above-mentioned coefficient of variation of which do not exceed 0.1%, wear out little with time and have excellent dimensional stability. As a result, the properties of the slabs deteriorate little even after a long period of time after construction. Thus, it is advisable to use these boards as building boards with a long service life. Preferably according to the present invention, the inorganic plate as a material containing silicon dioxide, contains from 3 to 15 wt.% Silica fume in relation to the total solids content, since in this case the bending strength is very high. As a material containing silicon dioxide, you can use silica fume and quartz sand. Preferably, the organic fibers are wood pulp and polypropylene fibers, since then the necessary flexibility and excellent workability are achieved. Preferably, the inorganic plate contains from 3 to 5 wt.% Mica with respect to the total solids content and from 0.5 to
1,5 мас.% монтмориллонита, покрытого кальциевыми солями жирных кислот, поскольку в таком случае достигается превосходная стабильность размеров. Предпочтительно толщина плиты варьирует от 6 до 25 мм, поскольку такая толщина облегчает транспортировку и строительство.1.5 wt.% Montmorillonite coated with calcium salts of fatty acids, because in this case excellent dimensional stability is achieved. Preferably, the thickness of the plate varies from 6 to 25 mm, since such a thickness facilitates transportation and construction.
Настоящее изобретение также обеспечивает способ изготовления неорганической плиты. Согласно настоящему изобретению способ изготовления неорганической плиты включает стадии получения сырьевой композиции, содержащей цемент, материал, содержащий диоксид кремния, и органические волокна; получения заготовки посредством экструзионного формования полученной сырьевой композиции; и тепловой обработки заготовки. На стадии получения сырьевой композиции массовое соотношение цемента и материала, содержащего диоксид кремния, в сырьевой композиции устанавливают в интервале от 45:55 до 55:45, содержание органических волокон по отношению к общему содержанию твердых веществ устанавливают от 3 до 8 мас.%, а концентрацию твердых веществ в сырьевой композиции устанавливают от 67 до 83 мас.%. Стадия тепловой обработки представляет собой обработку в автоклаве при температуре 140-200°С. В результате, может быть изготовлена неорганическая плита, обладающая превосходной сопротивляемостью давлению ветра и длительным сроком службы. Предпочтительно на стадии получения сырьевой композиции содержание микрокремнезема в качестве материала, содержащего диоксид кремния, предпочтительно находится в интервале от 3 до 15 мас.% по отношению к общему содержанию твердых веществ в сырьевой композиции, поскольку в таком случае изготовленная неорганическая плита обладает превосходной прочностью на изгиб. Микрокремнезем и кварцевый песок можно использовать в качестве материала, содержащего диоксид кремния, в сырьевой композиции. Предпочтительно на стадии получения сырьевой композиции использовать древесную массу и полипропиленовые волокна в качестве органических волокон, поскольку в таком случае изготовленная неорганическая плита обладает необходимой гибкостью и превосходной обрабатываемостью. Предпочтительно на стадии получения сырьевой композиции содержание слюды варьирует от 3 до 5 мас.% по отношению к общему содержанию твердых веществ и содержание монтмориллонита, покрытого кальциевыми солями жирных кислот, варьирует от 0,5 до 1,5 мас.% по отношению к общему содержанию твердых веществ, поскольку в таком случае неорганическая плита обладает превосходной стабильностью размеров. Предпочтительно толщина плиты варьирует от 6 до 25 мм, поскольку в таком случае производственные затраты ниже, а продуктивность выше.The present invention also provides a method of manufacturing an inorganic plate. According to the present invention, a method of manufacturing an inorganic slab includes the steps of obtaining a raw material composition comprising cement, a material containing silicon dioxide, and organic fibers; obtaining the workpiece by extrusion molding the obtained raw material composition; and heat treatment of the workpiece. At the stage of obtaining the raw material composition, the mass ratio of cement and material containing silicon dioxide in the raw composition is set in the range from 45:55 to 55:45, the content of organic fibers in relation to the total solids content is set from 3 to 8 wt.%, And the concentration of solids in the raw material composition is set from 67 to 83 wt.%. The heat treatment stage is an autoclave treatment at a temperature of 140-200 ° C. As a result, an inorganic plate having excellent resistance to wind pressure and a long service life can be manufactured. Preferably, at the stage of obtaining the raw material composition, the content of silica fume as a material containing silicon dioxide is preferably in the range from 3 to 15 wt.% With respect to the total solids content of the raw material composition, since in this case the manufactured inorganic plate has excellent flexural strength . Silica fume and silica sand can be used as a material containing silicon dioxide in the raw material composition. It is preferable to use wood pulp and polypropylene fibers as organic fibers at the stage of obtaining the raw material composition, since in this case the manufactured inorganic board has the necessary flexibility and excellent machinability. Preferably, at the stage of obtaining the raw material composition, the mica content varies from 3 to 5 wt.% With respect to the total solids content and the content of montmorillonite coated with calcium salts of fatty acids varies from 0.5 to 1.5 wt.% With respect to the total content solids, because in this case the inorganic plate has excellent dimensional stability. Preferably, the thickness of the plate varies from 6 to 25 mm, since in this case the production costs are lower and the productivity is higher.
Настоящее изобретение успешно обеспечивает неорганическую плиту, обладающую высокой сопротивляемостью давлению ветра и длительным сроком службы, а также обеспечивает способ изготовления указанной неорганической плиты.The present invention successfully provides an inorganic plate having high resistance to wind pressure and a long service life, and also provides a method for manufacturing said inorganic plate.
Подробное описание предпочтительных вариантов реализацииDetailed Description of Preferred Embodiments
Ниже представлено подробное описание вариантов реализации настоящего изобретения.The following is a detailed description of embodiments of the present invention.
Согласно настоящему изобретению неорганическую плиту изготавливают посредством экструзионного формования сырьевой композиции, содержащей цемент, материал, содержащий диоксид кремния, и органические волокна.According to the present invention, an inorganic plate is made by extrusion molding a raw material composition containing cement, a material containing silicon dioxide, and organic fibers.
Примеры цемента включают, в частности, портландцемент, быстротвердеющий цемент, глиноземный цемент, цемент с добавкой зольной пыли, шлакопортландцемент, кремнеземистый цемент, белый цемент и т.п. Согласно настоящему изобретению может быть использован только один вид материала, или два, или более видов, выбранных из любых вышеуказанных материалов.Examples of cement include, but are not limited to, Portland cement, quick-setting cement, alumina cement, fly ash cement, slag Portland cement, silica cement, white cement and the like. According to the present invention, only one type of material can be used, or two or more types selected from any of the above materials.
Примеры материала, содержащего диоксид кремния, включают, в частности, кварцевый песок, кремнеземный порошок, кремнеземную пыль, микрокремнезем, зольную пыль, доменный шлак, шарики из вулканической пемзы, перлит, диатомит и т.п. Согласно настоящему изобретению может быть использован только один вид материала, или два, или более видов, выбранных из любых вышеуказанных материалов.Examples of the silica-containing material include, in particular, silica sand, silica powder, silica dust, silica fume, fly ash, blast furnace slag, volcanic pumice balls, perlite, diatomite, and the like. According to the present invention, only one type of material may be used, or two or more types selected from any of the above materials.
Примеры органических волокон включают, в частности, натуральные и синтетические волокна. Натуральные волокна включают волокна животного происхождения, такие как шелк, шерсть, животный волос или аналогичный материал, или растительные волокна, такие как древесная мука, древесная стружка, древесная шерсть, древесные волокна или аналогичный материал. Однако предпочтительно использование древесных волокон, таких как бумажные отходы, небеленая крафт-целлюлоза из древесиExamples of organic fibers include, in particular, natural and synthetic fibers. Natural fibers include animal fibers such as silk, wool, animal hair or the like, or plant fibers such as wood flour, wood shavings, wood wool, wood fibers or the like. However, it is preferable to use wood fibers such as paper waste, unbleached wood kraft pulp
- 2 019513 ны мягких пород (ΝυΚΡ), беленая крафт-целлюлоза из древесины мягких пород (ΝΒΚΡ), небеленая крафт-целлюлоза из древесины твердых пород (ЬиКР), беленая крафт-целлюлоза из древесины твердых пород (ЬВКР) или аналогичный материал; более предпочтительно средняя длина волокна у древесных волокон составляет 0,3-1,5 мм, поскольку в таком случае могут быть достигнуты превосходные показатели таких качеств, как прочность. Примеры синтетических волокон включают, в частности, полиамидные волокна, волокна поливинилового спирта, волокна полиэстера, полипропиленовые волокна, акриловые волокна, полиуретановые волокна, полиолефиновые волокна, стекловолокна, керамические волокна или аналогичный материал. Согласно настоящему изобретению может быть использован только один вид материала, или два, или более видов, выбранных из любых вышеуказанных органических волокон. Предпочтительно древесные волокна и синтетические волокна используют одновременно, поскольку в таком случае достигаются превосходные показатели таких качеств, как прочность, гибкость и т.п.- 2 019513 softwood (ΝυΚΡ), bleached kraft pulp from softwood (ΝΒΚΡ), unbleached kraft pulp from hardwood (LKR), bleached kraft pulp from hardwood (LKK) or similar material; more preferably, the average fiber length of wood fibers is 0.3-1.5 mm, since in this case excellent properties such as strength can be achieved. Examples of synthetic fibers include, in particular, polyamide fibers, polyvinyl alcohol fibers, polyester fibers, polypropylene fibers, acrylic fibers, polyurethane fibers, polyolefin fibers, glass fibers, ceramic fibers or the like. According to the present invention, only one type of material can be used, or two or more types selected from any of the above organic fibers. Preferably, wood fibers and synthetic fibers are used at the same time, since in this case excellent properties such as strength, flexibility, and the like are achieved.
Слюду также можно использовать в качестве сырьевого материала, помимо вышеуказанных материалов. Предпочтительно слюда представляет собой хлопьевидную слюду, средний размер частиц которой варьирует от 200 до 700 мкм и коэффициент пропорциональности которой варьирует от 60 до 100. Слюда предпочтительна, поскольку она обычно обладает пластинчатой структурой, не гигроскопична и является жестким, высокоэластичным материалом, благодаря чему заметно повышается стабильность размеров неорганической плиты.Mica can also be used as a raw material, in addition to the above materials. Preferably, the mica is a flocculent mica, the average particle size of which varies from 200 to 700 μm and a proportionality coefficient of which varies from 60 to 100. The mica is preferred because it usually has a lamellar structure, is not hygroscopic and is a rigid, highly elastic material, thereby appreciably increasing dimensional stability of the inorganic plate.
Также можно использовать монтмориллонит, покрытый кальциевыми солями жирных кислот. Использование монтмориллонита, покрытого кальциевыми солями жирных кислот, является предпочтительным, поскольку это позволяет уменьшить абсорбцию воды неорганической плитой и позволяет усилить прочность на изгиб и стабильность размеров.You can also use montmorillonite, coated with calcium salts of fatty acids. The use of montmorillonite coated with calcium salts of fatty acids is preferred, since it allows to reduce the absorption of water by an inorganic plate and allows to increase the bending strength and dimensional stability.
Также можно использовать цементную композицию. В качестве цементной композиции можно использовать, например, дефектные неорганические плиты до отверждения, либо дефектные неорганические плиты после отверждения, изготовленные в процессе производства, а также обрезки, отходы и аналогичные материалы из неорганических плит, собранные на строительной площадке. Все подобные материалы используют после измельчения посредством ударной мельницы и/или абразивной мельницы до среднего размера частиц 50-150 мкм. Использование вышеуказанной композиции позволяет уменьшить затраты на производство одновременно с уменьшением количества производственных отходов.You can also use a cement composition. As a cement composition, for example, defective inorganic slabs before curing, or defective inorganic slabs after curing made in the manufacturing process, as well as scraps, waste and similar materials from inorganic slabs assembled at a construction site, can be used. All such materials are used after grinding by means of an impact mill and / or abrasive mill to an average particle size of 50-150 microns. Using the above composition can reduce production costs while reducing the amount of industrial waste.
Для снижения экструзионного давления и улучшения формуемости возможно использование экструзионной добавки в виде производных целлюлозы, таких как метилцеллюлоза, этилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза или гидроксиметилцеллюлоза; либо в виде поливинилового спирта, водорастворимого полимера, водопоглощающего полимера или аналогичного материала.To reduce extrusion pressure and improve formability, it is possible to use an extrusion additive in the form of cellulose derivatives such as methyl cellulose, ethyl cellulose, carboxymethyl cellulose or hydroxymethyl cellulose; or in the form of polyvinyl alcohol, a water-soluble polymer, a water-absorbing polymer or similar material.
Также можно использовать пластифицирующие добавки типа карбоновых кислот, сульфоновых кислот или полиэтиленгликоля; материалы, уменьшающие массу, такие как пенопласт или размолотый пенопласт; ускорители отверждения, такие как хлорид кальция, хлорид магния, сульфат калия, сульфат кальция, сульфат магния, сульфат алюминия, алюминат натрия, алюминат калия, формиат кальция, ацетат кальция, акрилат кальция, жидкое стекло и т.п.; минеральные порошки, например, бентонит, вермикулит и т.п.; водоотталкивающие добавки и/или гидрофобизирующие добавки, например натуральные и синтетические воски, парафин, силикон, янтарная кислота или соли металлов и высших жирных кислот; водные пасты, такие как карбоксиметилцеллюлоза; или армирующее вещество из стирол-бутадиенового латекса или эмульсии синтетической смолы, такой как эмульсии акриловой смолы или ее аналога.Plasticizing agents such as carboxylic acids, sulfonic acids or polyethylene glycol can also be used; mass reducing materials such as polystyrene or ground polystyrene; curing accelerators such as calcium chloride, magnesium chloride, potassium sulfate, calcium sulfate, magnesium sulfate, aluminum sulfate, sodium aluminate, potassium aluminate, calcium formate, calcium acetate, calcium acrylate, water glass, etc .; mineral powders, for example, bentonite, vermiculite, etc .; water-repellent additives and / or water-repellent additives, for example natural and synthetic waxes, paraffin, silicone, succinic acid or metal salts of higher fatty acids; aqueous pastes such as carboxymethyl cellulose; or a reinforcing agent from styrene-butadiene latex or a synthetic resin emulsion, such as an acrylic resin emulsion or an analogue thereof.
Согласно настоящему изобретению неорганическую плиту изготавливают посредством экструзионного формования сырьевой композиции, содержащей цемент, материал, содержащий диоксид кремния, и органические волокна, причем массовое соотношение содержания цемента и материала, содержащего диоксид кремния, варьирует от 45:55 до 55:45, содержание органических волокон варьирует от 3 до 8 мас.% по отношению к общему содержанию твердых веществ. Также удельный вес варьирует от 1,4 до 2,0, коэффициент изменения размеров при высвобождении влаги в течение десяти дней при температуре 80°С не превышает 0,1%, коэффициент изменения размеров при абсорбции влаги в течение семи дней не превышает 0,1%, коэффициент изменения размеров за семь дней в среде, содержащей углекислый газ в концентрации 5%, не превышает 0,1%, и прочность на изгиб составляет не менее 20 Н/мм2. Благодаря таким свойствам неорганическая плита, изготовленная в соответствии со способом изготовления, описанным ниже, представляет собой строительную плиту, обладающую превосходной сопротивляемостью давлению ветра и длительным сроком службы, и может быть использована в качестве строительной плиты для облицовки наружных или внутренних стен зданий. Толщина плиты особо не ограничивается, но предпочтительно варьирует от 6 до 25 мм, поскольку такая толщина способствует снижению производственных затрат, высокой продуктивности, облегчению транспортировки и строительства.According to the present invention, an inorganic plate is made by extrusion molding a raw material composition containing cement, a material containing silicon dioxide, and organic fibers, the mass ratio of cement to material containing silicon dioxide varying from 45:55 to 55:45, the content of organic fibers varies from 3 to 8 wt.% in relation to the total solids content. The specific gravity also varies from 1.4 to 2.0, the coefficient of change in size during the release of moisture for ten days at a temperature of 80 ° C does not exceed 0.1%, the coefficient of change in size during the absorption of moisture for seven days does not exceed 0.1 %, the coefficient of dimensional change in seven days in a medium containing carbon dioxide at a concentration of 5% does not exceed 0.1%, and the bending strength is at least 20 N / mm 2 . Due to these properties, the inorganic slab made in accordance with the manufacturing method described below is a building slab having excellent resistance to wind pressure and a long service life, and can be used as a building slab for facing the outer or inner walls of buildings. The thickness of the plate is not particularly limited, but preferably varies from 6 to 25 mm, since this thickness helps to reduce production costs, high productivity, facilitate transportation and construction.
При массовом соотношении цемента и материала, содержащего диоксид кремния, от 45:55 до 55:45 гидротермальные реакции во время автоклавной обработки протекают гладко, образуется большое количество тоберморита, раствор становится более мелкозернистым, благодаря чему неорганическая плита имеет достаточную прочность и небольшой коэффициент изменения размеров. Обоснованием содержания органических волокон в интервале от 3 до 8 мас.% по отношению к общему содержанию твердых веществ является тот факт, что содержание такого материала в количестве более 8 мас.% может затрудWhen the mass ratio of cement and material containing silicon dioxide is from 45:55 to 55:45, hydrothermal reactions proceed smoothly during autoclaving, a large amount of tobermorite forms, the solution becomes finer-grained, due to which the inorganic plate has sufficient strength and a small size change factor . The rationale for the content of organic fibers in the range from 3 to 8 wt.% In relation to the total solids content is the fact that the content of such material in an amount of more than 8 wt.% May make it difficult
- 3 019513 нять отверждение цемента и может способствовать снижению прочности изготовленной неорганической плиты, в то время как содержание такого материала в количестве менее 3 мас.% может препятствовать проявлению достаточной гибкости у неорганической плиты. Предпочтительно неорганическая плита содержит от 3 до 5 мас.% слюды по отношению к общему содержанию твердых веществ и от 0,5 до- 3 019513 harden the cement and can reduce the strength of the manufactured inorganic plate, while the content of such material in an amount of less than 3 wt.% Can prevent the manifestation of sufficient flexibility in the inorganic plate. Preferably, the inorganic plate contains from 3 to 5 wt.% Mica with respect to the total solids content and from 0.5 to
1,5 мас.% монтмориллонита, покрытого кальциевыми солями жирных кислот, поскольку таким способом достигается более высокая стабильность размеров.1.5 wt.% Montmorillonite coated with calcium salts of fatty acids, since in this way higher dimensional stability is achieved.
Согласно настоящему изобретению неорганическая плита может быть изготовлена посредством экструзионного формования сырьевой композиции.According to the present invention, an inorganic plate can be made by extrusion molding a raw material composition.
Согласно настоящему изобретению способ изготовления включает стадии получения сырьевой композиции, содержащей цемент, материал, содержащий диоксид кремния, и органические волокна; получения заготовки посредством экструзионного формования полученной сырьевой композиции и тепловой обработки заготовки.According to the present invention, the manufacturing method includes the steps of obtaining a raw material composition comprising cement, a material containing silicon dioxide, and organic fibers; obtain the workpiece by extrusion molding the obtained raw material composition and heat treatment of the workpiece.
Стадия получения сырьевой композиции включает смешивание цемента, материала, содержащего диоксид кремния, и органических волокон с необходимым количеством воды посредством замешивания. Замешивание предпочтительно осуществляют посредством месильной машины или ее аналога. Значение концентрации твердых веществ в сырьевой композиции варьирует от 67 до 83 мас.%. Обоснованием установки значения концентрации твердых веществ в сырьевой композиции не выше 83 мас.% является тот факт, что концентрация твердых веществ более 83 мас.% затрудняет экструзионное формование и снижает производительность. Обоснованием установки значения концентрации твердых веществ в сырьевой композиции не ниже 67 мас.% является тот факт, что концентрация твердых веществ менее 67 мас.% вызывает снижение удельного веса заготовки, полученной посредством экструзионного формования. К тому же, сопутствующее обезвоживание занимает много времени и снижает продуктивность.The step of obtaining the raw material composition involves mixing cement, a material containing silicon dioxide, and organic fibers with the required amount of water by kneading. Kneading is preferably carried out by means of a kneading machine or its analogue. The value of the concentration of solids in the raw material composition varies from 67 to 83 wt.%. The rationale for setting the concentration of solids in the raw material composition to not higher than 83 wt.% Is the fact that the concentration of solids of more than 83 wt.% Complicates extrusion molding and reduces productivity. The rationale for setting the concentration of solids in the raw material composition not lower than 67 wt.% Is the fact that the concentration of solids of less than 67 wt.% Causes a decrease in the specific gravity of the workpiece obtained by extrusion molding. In addition, concomitant dehydration is time consuming and reduces productivity.
Стадия получения заготовки посредством экструзионного формования полученной сырьевой композиции включает подачу сырьевой композиции в экструдер, причем концентрацию твердых веществ устанавливают идентичной вышеуказанной, и экструдирование композиции из головки экструдера для получения заготовки в виде пластины. Давление экструзии обычно варьирует от 0,5 до 3 МПа. На полученной заготовке может быть сформирована текстура посредством прессования раскладочной платы к поверхности заготовки.The step of producing a preform by extruding the obtained raw material composition includes feeding the raw material composition to the extruder, the concentration of solids being set to be identical to the above, and extruding the composition from the extruder head to form a preform in the form of a plate. The extrusion pressure usually varies from 0.5 to 3 MPa. A texture can be formed on the resulting preform by pressing the expansion board to the surface of the preform.
Стадию тепловой обработки заготовки выполняют посредством автоклавной обработки при температуре 140-200°С. Автоклавную обработку выполняют под давлением минимум 0,5 МПа в течение 7-15 ч. Такая автоклавная обработка обеспечивает гладкое протекание гидротермических реакций и увеличение количества тоберморита, вследствие чего раствор становится более мелкозернистым, и, в результате, изготовленная неорганическая плита может обладать достаточной прочностью и небольшим коэффициентом изменения размеров. Предпочтительно автоклавную обработку выполняют после парообработки при температуре не выше 100°С, поскольку в таком случае наблюдается высокая продуктивность и высокие показатели всех свойств изготовленной неорганической плиты.Stage heat treatment of the workpiece is performed by autoclaving at a temperature of 140-200 ° C. Autoclave treatment is performed under a pressure of at least 0.5 MPa for 7-15 hours. This autoclave treatment provides a smooth flow of hydrothermal reactions and an increase in the amount of tobermorite, as a result of which the solution becomes finer-grained, and, as a result, the inorganic plate made can have sufficient strength and a small coefficient of resizing. Preferably, the autoclave treatment is carried out after steam treatment at a temperature not exceeding 100 ° C, since in this case there is high productivity and high rates of all properties of the manufactured inorganic plate.
Далее приведены примеры реализации настоящего изобретения.The following are examples of the implementation of the present invention.
Портландцемент, кварцевый песок, древесную массу и т.д. смешивали с водой и замешивали для получения сырьевой композиции. Каждую сырьевую композицию экструдировали через головку экструдера для получения заготовки в виде пластины, которую затем подвергали автоклавной обработке для изготовления неорганических плит согласно примерам 1-7 и сравнительным примерам 1-4. В таблице указаны пропорции для каждой сырьевой композиции по отношению к общему содержанию твердых веществ в сырьевой композиции, а также концентрация твердых веществ и температура автоклавной обработки.Portland cement, quartz sand, wood pulp, etc. mixed with water and kneaded to obtain a raw composition. Each raw material composition was extruded through the extruder head to obtain a blank in the form of a plate, which was then autoclaved to produce inorganic plates according to examples 1-7 and comparative examples 1-4. The table shows the proportions for each raw material composition with respect to the total solids content of the raw material composition, as well as the concentration of solids and autoclave temperature.
Измеряли удельный вес, толщину, прочность на изгиб, коэффициент изменения размеров при высвобождении влаги в течение 10 дней при температуре 80°С, коэффициент изменения размеров при абсорбции влаги в течение 7 дней и коэффициент изменения размеров в среде, содержащей углекислый газ в концентрации 5%, в течение 7 дней неорганических плит, изготовленных согласно примерам 1-7 и сравнительным примерам 1-4. Результаты приведены в таблице.The specific gravity, thickness, bending strength, coefficient of change in size during moisture release for 10 days at a temperature of 80 ° C, coefficient of change in size during moisture absorption for 7 days, and coefficient of change in size in a medium containing carbon dioxide in a concentration of 5% were measured , within 7 days of inorganic plates made according to examples 1-7 and comparative examples 1-4. The results are shown in the table.
- 4 019513- 4 019513
Неорганические плиты по примерам 1-7 обладали удельным весом от 1,4 до 1,6 и высокой прочностью на изгиб, превышающей 20 Н/мм2. Все плиты по примерам 1-7 также продемонстрировали превосходный коэффициент изменения размеров при высвобождении влаги в течение десяти дней при температуре 80°С, коэффициент изменения размеров при абсорбции влаги в течение семи дней и коэффициент изменения размеров в среде, содержащей углекислый газ в концентрации 5%, в течение семи дней, причем значения коэффициентов во всех вышеуказанных случаях не превышали 0,1%.Inorganic plates in examples 1-7 had a specific gravity of from 1.4 to 1.6 and high bending strength exceeding 20 N / mm 2 . All plates in examples 1-7 also showed an excellent coefficient of change in size during the release of moisture for ten days at a temperature of 80 ° C, a coefficient of change in the absorption of moisture for seven days and a coefficient of change in size in a medium containing carbon dioxide in a concentration of 5% , within seven days, and the coefficient values in all the above cases did not exceed 0.1%.
В противоположность, неорганическая плита по сравнительному примеру 1, массовое соотношение цемента и материала, содержащего диоксид кремния, которой составляло 70:30, продемонстрировала низкую прочностью на изгиб и коэффициент изменения размеров в среде, содержащей углекислый газ в концентрации 5%, в течение семи дней превышающий 0,15%.In contrast, the inorganic slab of comparative example 1, the mass ratio of cement to silica-containing material, which was 70:30, showed a low flexural strength and a sizing coefficient in a medium containing 5% carbon dioxide for seven days exceeding 0.15%.
Неорганическая плита по сравнительному примеру 2, общее содержание древесной массы и полипропиленовых волокон которой составляло 10 мас.%, продемонстрировала низкий удельный вес, равный 1,21, и прочность на изгиб, составляющую менее 20 Н/мм2. Плита продемонстрировала низкую стабильность размеров, причем значения коэффициента изменения размеров при высвобождении влаги в течение десяти дней при температуре 80°С, коэффициента изменения размеров при абсорбции влаги в течение семи дней и коэффициента изменения размеров в среде, содержащей углекислый газ в концентрации 5%, в течение семи дней превышали 0,1%.The inorganic board of comparative example 2, the total content of wood pulp and polypropylene fibers of which was 10 wt.%, Showed a low specific gravity of 1.21 and a bending strength of less than 20 N / mm 2 . The stove showed low dimensional stability, with the values of the coefficient of change in size during the release of moisture for ten days at a temperature of 80 ° C, the coefficient of change in size during the absorption of moisture for seven days and the coefficient of change in size in a medium containing carbon dioxide at a concentration of 5%, for seven days exceeded 0.1%.
Неорганическая плита по сравнительному примеру 3, изготовленная при температуре автоклавной обработки 120°С, продемонстрировала прочность на изгиб менее 20 Н/мм2. Плита продемонстрировала низкую стабильностью размеров, причем значения коэффициента изменения размеров при абсорбции влаги в течение семи дней и коэффициента изменения размеров в среде, содержащей углекислый газ в концентрации 5%, в течение семи дней в обоих случаях превышали 0,1%.The inorganic plate of comparative example 3, manufactured at an autoclave temperature of 120 ° C., showed a flexural strength of less than 20 N / mm 2 . The stove showed low dimensional stability, with the values of the coefficient of change in size upon moisture absorption for seven days and the coefficient of change in size in a medium containing carbon dioxide at a concentration of 5%, for seven days in both cases exceeded 0.1%.
Неорганическая плита по сравнительному примеру 4, изготовленная при концентрации твердых веществ в сырьевой композиции 65 мас.%, обладала низким удельным весом, равным 1,12, прочность на изгиб составляла менее 20 Н/мм2, коэффициент изменения размеров в среде, содержащей углекислый газ в концентрации 5%, в течение семи дней превышал 0,1%.The inorganic plate according to comparative example 4, made at a solids concentration of 65% by weight in the raw material composition, had a low specific gravity of 1.12, a flexural strength of less than 20 N / mm 2 , a dimensional change coefficient in a carbon dioxide-containing medium at a concentration of 5%, for seven days exceeded 0.1%.
Выше описаны варианты реализации настоящего изобретения, однако настоящее изобретение не ограничено этими вариантами и включает различные варианты реализации, указанные в заявляемой формуле изобретения.Embodiments of the present invention are described above, however, the present invention is not limited to these options, and includes various implementations indicated in the claimed claims.
Как раскрыто выше, настоящее изобретение позволяет изготовить неорганическую плиту, обладающую превосходной сопротивляемостью давлению ветра и длительным сроком службы, а также обеспечивает способ изготовления указанной неорганической плиты.As disclosed above, the present invention allows the manufacture of an inorganic plate having excellent resistance to wind pressure and a long service life, and also provides a method for manufacturing said inorganic plate.
Claims (11)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201170377A EA019513B1 (en) | 2011-03-24 | 2011-03-24 | Inorganic board and inorganic board production method |
| UAA201104526A UA102866C2 (en) | 2011-03-24 | 2011-04-13 | Inorganic board and a method for its production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201170377A EA019513B1 (en) | 2011-03-24 | 2011-03-24 | Inorganic board and inorganic board production method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201170377A1 EA201170377A1 (en) | 2012-09-28 |
| EA019513B1 true EA019513B1 (en) | 2014-04-30 |
Family
ID=46882991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201170377A EA019513B1 (en) | 2011-03-24 | 2011-03-24 | Inorganic board and inorganic board production method |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA019513B1 (en) |
| UA (1) | UA102866C2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002166406A (en) * | 2000-12-01 | 2002-06-11 | Nichiha Corp | Method for manufacturing woody cement board |
| WO2006025331A1 (en) * | 2004-08-31 | 2006-03-09 | Nichiha Corporation | Inorganic plate and process for production thereof |
| US20070062143A1 (en) * | 2005-09-21 | 2007-03-22 | Noushad Rafie L | Construction products and method of making same |
-
2011
- 2011-03-24 EA EA201170377A patent/EA019513B1/en not_active IP Right Cessation
- 2011-04-13 UA UAA201104526A patent/UA102866C2/en unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002166406A (en) * | 2000-12-01 | 2002-06-11 | Nichiha Corp | Method for manufacturing woody cement board |
| WO2006025331A1 (en) * | 2004-08-31 | 2006-03-09 | Nichiha Corporation | Inorganic plate and process for production thereof |
| US20070062143A1 (en) * | 2005-09-21 | 2007-03-22 | Noushad Rafie L | Construction products and method of making same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201170377A1 (en) | 2012-09-28 |
| UA102866C2 (en) | 2013-08-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9617184B2 (en) | Gypsum-based building products and method for the manufacture thereof | |
| RU2476650C2 (en) | Wood cement slab and method of its production (versions) | |
| JP4648668B2 (en) | Inorganic board and method for producing the same | |
| JP2010125694A (en) | Manufacturing method of inorganic paper-making plate | |
| JPH1112019A (en) | Gypsum board for interior wall and its production | |
| EA022834B1 (en) | Inorganic board and manufacturing method thereof | |
| JP5575728B2 (en) | Cellulose ethers suitable for extrusion of cement-bound articles with improved properties | |
| JPH01320243A (en) | Lightweight cement composition | |
| EA019513B1 (en) | Inorganic board and inorganic board production method | |
| US20120245254A1 (en) | Inorganic board and inorganic board production method | |
| KR101537928B1 (en) | Inorganic board and a method of manufacturing said inorganic board | |
| JP2017137208A (en) | Manufacturing method of fiber contaminated gypsum board | |
| JP2011184222A (en) | Method for reducing drying shrinkage of concrete, and method of producing concrete | |
| JP7351232B2 (en) | Hydraulic composition for extrusion molding, method for producing extrusion molded product, and extrusion molded product | |
| JP2006069807A (en) | Inorganic board and its manufacturing method | |
| JP3376410B2 (en) | Natural porous soil wall material and its dry production method | |
| JP2012171799A (en) | Inorganic plate and method of manufacturing inorganic plate | |
| AU2011201384B2 (en) | Inorganic board and inorganic board production method | |
| JP2003176184A (en) | Moisture absorbable-releasable inorganic molding | |
| JP2006044986A (en) | Shaped body and its manufacturing method | |
| JPH0489339A (en) | Cement composition to be extrusion-molded | |
| JP5007258B2 (en) | Manufacturing method of inorganic papermaking board | |
| RU2572251C1 (en) | Production of decorative and facing construction articles | |
| JP2003165762A (en) | Moisture-adsorbing and releasing inorganic formed body | |
| EA020638B1 (en) | Inorganic board and method for production thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): MD TJ TM |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ KG |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): BY KZ |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): RU |