LT6432B - Construction thermal insulation material from local technogenical waste - Google Patents

Construction thermal insulation material from local technogenical waste Download PDF

Info

Publication number
LT6432B
LT6432B LT2015090A LT2015090A LT6432B LT 6432 B LT6432 B LT 6432B LT 2015090 A LT2015090 A LT 2015090A LT 2015090 A LT2015090 A LT 2015090A LT 6432 B LT6432 B LT 6432B
Authority
LT
Lithuania
Prior art keywords
thermal insulation
waste
insulation material
building
lithuania
Prior art date
Application number
LT2015090A
Other languages
Lithuanian (lt)
Latvian (lv)
Other versions
LT2015090A (en
Inventor
Sergejus GAIDUČIS
GAIDUČIS Sergejus
Modestas Kligys
KLIGYS Modestas
Original Assignee
Vilniaus Gedimino technikos universitetas
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 Vilniaus Gedimino technikos universitetas filed Critical Vilniaus Gedimino technikos universitetas
Priority to LT2015090A priority Critical patent/LT6432B/en
Publication of LT2015090A publication Critical patent/LT2015090A/en
Publication of LT6432B publication Critical patent/LT6432B/en

Links

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Revetment (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)

Abstract

The invention relates to the industry of building materials, and is intended to expand the nomenclature of thermal insulation materials. The aim of the invention - to create a building thermal insulation material that can be used for partitions (walls, roof and floor) of residential and industrial buildings using technogenic waste (extractive hemihydrate phosphogypsum and crushed used expanded polystyrene packing tare) existing in Lithuania in significant amounts. The volume of building thermal insulation material consists up to 98% of the mentioned waste. The rest amount consists of Portland cement produced in Lithuania and opoka - easily mined natural raw material. The density changes in range 260 to 520 kg/m3, the compressive strength - 0.30 to 1.30 MPa, and the thermal conductivity@coefficient - 0.082 to 0.141 W/m. K depending on the composition of building thermal insulation material. Proposed to produce thermal insulation material is in full compliance with the third waste management priority of the Law on Waste Management of Republic of Lithuania made from waste products or secondary raw materials suitable for the production of products.

Description

Išradimas priklauso statybinių medžiagų pramonei ir skirtas praplėsti termoizoliacinių medžiagų nomenklatūrą. Išradimo tikslas - panaudojant gausias Lietuvoje technogenines atliekas (ekstrakcinį pushidratį fosfogipsą ir trupintas panaudotos polistireninio putplasčio pakavimo taros atliekas) sukurti statybinę termoizoliacinę medžiagą, kuri galėtų būti naudojama gyvenamųjų ir pramoninių pastatų atitvarų (sienų, stogų ir grindų) šiltinimui. Minėtos atliekos sudaro iki 98 % statybinės termoizoliacinės medžiagos tūrio. Likusį kiekį sudaro Lietuvoje gaminamas portlandcementis ir nesunkiai išgaunama gamtinė žaliava - opoka.The invention relates to the building materials industry and is intended to expand the nomenclature of thermal insulation materials. The purpose of the invention is to create a building thermal insulating material which can be used for insulation of walls and roofs of residential and industrial buildings using abundant technogenic waste in Lithuania (extractive push-dry phosphogypsum and crushed polystyrene foam packaging waste). The aforementioned waste constitutes up to 98% of the volume of building insulation material. The remainder consists of Portland cement, which is produced in Lithuania and is easily extracted from natural raw material - opoka.

Sukurtos statybinės termoizoliacinės medžiagos savybės yra pakankamos ir atitinka termoizoliaciniams gaminiams keliamus reikalavimus. Priklausomai nuo sudėties, statybinės termoizoliacinės medžiagos gniuždomasis stipris kinta 0,30-5-1,30 MPa, o šilumos laidumo koeficientas - 0,082-^0,141 W/m K ribose.The developed thermal insulation material has sufficient properties and meets the requirements for thermal insulation products. Depending on the composition, the compressive strength of the building thermal insulation material varies between 0.30-5-1.30 MPa and the thermal conductivity coefficient is 0.082- ^ 0.141 W / m K.

Siūloma gaminti statybinė termoizoliacinė medžiaga visiškai atitinka Lietuvos Respublikos Atliekų tvarkymo įstatymo trečiąjį atliekų tvarkymo prioritetą „pagaminti iš susidariusių atliekų gaminius arba antrines žaliavas, tinkančias gaminiams gaminti“.The proposed construction thermal insulation material fully complies with the third waste management priority of the Law on Waste Management of the Republic of Lithuania “to produce waste products or secondary raw materials suitable for product production”.

Šiuolaikinėje statyboje atitvaroms šiltinti dažniausiai naudojami skirtingi polistireninio putplasčio ir akmens vatos gaminiai. Šių gaminių gamyba reikalauja daug gamtinių žaliavų resursų, kurių ištekliai senka, ir nemažų energijos, kuri naudojama gamybo proceso metu, sąnaudų. Todėl šiuo metu yra ypač aktualu kurti naujas, mažu gamtinių išteklių ir energijos imlumu pasižyminčias termoizoliacinės medžiagas. Vienas iš būdų šiems tikslams pasiekti - plačiau naudoti įvairių pramonės šakų ir buitines atliekas.In modern construction, different polystyrene foam and stone wool products are commonly used for insulation of partitions. The production of these products requires a large amount of depleted natural resources and a significant input of energy used in the production process. Therefore, the development of new heat-insulating materials with low natural resource and energy absorption is of particular importance at present. One of the ways to achieve these goals is to make wider use of industrial and household waste.

Žinoma termoizoliacinė medžiaga (patentas LT 5213), kurioje naudojamos žemės ūkio atliekos - spaliai arba pelai. Ši medžiaga pasižymi nedideliu šilumos laidumo koeficientu (apie 0,06 VV/mK), tačiau jos sudėtyje yra energijai imlaus anhidritinio cemento (30-5-60 %). Žinoma termoizoliacinė medžiaga (patentas LT 4967), kurioje naudojamos smulkintos nendrės, tačiau šio patento autoriai nepateikia rodiklių, kurie charakterizuotų gautos medžiagos termoizoliacinės savybes. Viena iš šios medžiagos sudedamųjų dalių yra dideliu energijos imlumu pasižyminti kompozicinė rišamoji medžiaga, susidedanti iš portlandcemenčio ir statybinio gipso (40-5-60 %).Known thermal insulating material (patent LT 5213) using agricultural wastes - spikes or chaff. This material has a low thermal conductivity (about 0.06 UU / mK) but contains an energy-absorbing anhydrite cement (30-5-60%). Thermal insulating material (patent LT 4967) using crushed reeds is known, but the authors of this patent do not provide indicators that characterize the thermal insulation properties of the resulting material. One of the ingredients of this material is a high energy absorbing composite binder consisting of Portland cement and construction gypsum (40-5-60%).

Bendras minėtų termoizoliacinių medžiagų trūkumas yra būtinybė naudoti specialius priedus - antiseptikus, hidrofobizatorius ir antipirenus. Tai apsunkina tokių medžiagų gamybos technologiją ir didina jų savikainą.The general disadvantage of the aforementioned thermo-insulating materials is the need to use special additives - antiseptics, hydrophobizers and flame retardants. This complicates the technology of producing such materials and increases their cost.

Žinomos kelių sudėčių termoizoliacinės medžiagos (patentas LT 4208), kurias sudaro kalkės (5+71 %), amorfinis silicio dioksidas (11+25 %), cementas (0+13 %), specialūs struktūrą formuojantys ir savybes gerinantys priedai (0,5+11 %), pigmentai (0,2+4 %) ir vanduo (0+83 %). Nurodomos tokios medžiagų, kurios galėtų būti naudojamos kaip termoizoliacinės, savybės: tankis 180+610 kg/m3, gniuždomasis stipris 0,15-2,5 MPa, šilumos laidumo koeficientas 0,051+0,120 W/(mK).Known multi-component thermal insulation materials (patent LT 4208) consisting of lime (5 + 71%), amorphous silica (11 + 25%), cement (0 + 13%), special structuring and performance additives (0,5 +11%), pigments (0.2 + 4%) and water (0 + 83%). The following properties of materials which could be used as thermal insulation are specified: density 180 + 610 kg / m3, compressive strength 0.15-2.5 MPa, thermal conductivity 0.051 + 0.120 W / (mK).

Šių termoizoliacinių medžiagų trūkumas yra sudėtinga gamybos technologija: reikalingas 3 valandų hidroterminis kietinimas 90+180 °C temperatūroje ir gaminių džiovinimas 120 °C temperatūroje. Tokios operacijos reikalauja didelių energijos ir laiko sąnaudų. Šios termoizoliacinės medžiagos gamyboje naudojamos gana brangios medžiagos (amorfinis silicio dioksidas, kalkės, cementas) ir beveik nėra galimybės naudoti technogenines atliekas.The disadvantage of these thermo-insulating materials is the complexity of the production technology: 3 hours of hydrothermal curing at 90 + 180 ° C and drying of the products at 120 ° C are required. Such operations require high energy and time costs. The production of this thermal insulation material is rather expensive (amorphous silica, lime, cement) and there is almost no possibility of using technogenic waste.

Artimiausia pagal paskirtį ir savybes statybinė termoizoliacinė medžiaga (prototipas) aprašyta M. Kligio darbe (Kligys, Modestas. 2010. Kompozitinės medžiagos iš poringosios cemento tešlos ir trupinto polistireninio putplasčio gamybos technologija ir savybės. Daktaro disertacija. 150 psl.). Aprašyta medžiaga pasižymi nedideliu tankiu (150+350 kg/m3) ir nedideliu šilumos laidumo koeficientu (0,049+0,096 W/m K), tačiau jos stipris yra labai mažas (0,1+0,4 MPa), o kaip rišamoji medžiaga naudojamas energijai imlus portandcementis. Be to, šios medžiagos sudėtinga gamybos technologija, nes minėtoms savybėms pasiekti reikia naudoti specialiuosius priedus (paviršių aktyvinančias medžiagas) ir atskirai ruošti (porizuoti) rišamąją medžiagą.The closest intended use and properties of constructional insulating material (prototype) are described in M. Kligys' work (Kligys, Modestas. 2010. Technology and properties of composite material from porous cement paste and crushed polystyrene foam. Doctoral dissertation. Page 150). The described material has a low density (150 + 350 kg / m3) and a low thermal conductivity (0.049 + 0.096 W / m K) but has a very low strength (0.1 + 0.4 MPa) and is used as a binder. energy-intensive portand cement. In addition, this material is a complex manufacturing technology, since the above properties require the use of special additives (surfactants) and separate preparation (mating) of the binder.

Statybinių termoizoliacinių medžiagų, leisiančių taupyti gamtines žaliavas, jas iš dalies pakeičiant technogeninėmis atliekomis, ir pasižyminčių paprastu gamybos procesu, geromis termoizoliacinėmis savybėmis ir kurias gaminant būtų sunaudojama nedaug energijos, šiuolaikinėje Lietuvos statybinių medžiagų rinkoje trūksta. Aprašyti pavyzdžiai rodo, kad iki šiol sukurtos statybinės termoizoliacinės medžiagos arba pasižymi gana sudėtinga gamybos technologija, arba jose beveik nėra galimybių panaudoti technogenines atliekas, o tai labai svarbu tiek ekonominiu, tiek aplinkosaugos požiūriu.There is a shortage of modern Lithuanian building materials market for building thermal insulation materials, which will save natural raw materials, partly by replacing them with technogenic waste and have a simple production process, good thermal insulation properties and low energy consumption. The examples described show that the building thermal insulation materials developed so far either have a rather complex manufacturing technology or have virtually no access to technogenic waste, which is very important both economically and environmentally.

Išradimo tikslas - panaudojant gausias Lietuvoje technogenines atliekas (ekstrakcinj pushidratį fosfogipsą ir trupintas panaudotos polistireninio putplasčio pakavimo taros atliekas) sukurti statybinę termoizoliacinę medžiagą, kuri galėtų būti naudojama gyvenamųjų ir pramoninių pastatų atitvaroms šiltinti.The purpose of the present invention is to create a building thermal insulation material which can be used to insulate partitions of residential and industrial buildings by utilizing abundant technogenic waste in Lithuania (extruded push-dry phosphogypsum and crushed waste polystyrene foam packaging container waste).

Šis tikslas buvo pasiektas parinkus statybinei termoizoliacinei medžiagai tokią formavimo masės sudėtį:This objective was achieved by choosing the following composition mass composition for the building thermal insulation material:

kompozicinė rišamoji medžiaga (kiekis pagal tūrį 10+30 %), kurią sudaro ekstrakcinis pushidratis fosfogipsas (60+80 %), portlandcementis (20+10 %) ir opoka (20+10%);a composite binder (10 + 30% by volume) consisting of extruded phosphate gypsum phosphate (60 + 80%), Portland cement (20 + 10%) and opoka (20 + 10%);

užpildas - trupintos panaudotos polistireninio putplasčio pakavimo taros atliekos (kiekis pagal tūrį 90+70 %). Užpildo dalelių dydis 1+15 mm.filler - crushed spent polystyrene foam packaging waste (volume 90 + 70%). Particle size of filler is 1 + 15 mm.

Esant mažesniam kaip 70 % užpildo kiekiui, statybinė medžiaga pasižymi dideliu tankiu ir šilumos laidumo koeficientu, o tai padaro ją netinkamą naudoti kaip statybinę termoizoliacinę medžiagą. Esant didesniam kaip 90 % užpildo kiekiui, kompozicinės rišamosios medžiagos kiekis tampa nepakankamas užpilui surišti, o tai turi poveikį statybinės termoizoliacinės medžiagos matmenų pastovumui (išbyra blogai sukibusios užpildo dalys, nulūžinėja gaminio kraštai) ir stipriui.At less than 70% aggregate, the building material has a high density and a thermal conductivity, which makes it unusable as a building thermal insulation material. At greater than 90% filler, the amount of composite binder becomes insufficient to bind the filler, which affects the dimensional stability of the building insulation material (poor adhesion of filler, cracking of product edges) and strength.

Iš aprašytos statybinės termoizoliacinės medžiagos gauti gaminiai galėtų būti naudojami gyvenamųjų namų ir pramoninių pastatų atitvaroms šiltinti.Products derived from the described building thermal insulation material could be used to insulate partitions of residential and industrial buildings.

Pagrindiniai išradimo esmę apibūdinantys požymiai ir privalumai pateikti lentelėje.The main features and advantages of the invention are set forth in the following table.

Lentelė. Pagrindiniai išradimo esme apibūdinantys požymiai ir privalumaiTable. Key features and advantages of the present invention

Part ijos N r. Part ijos N r. Formavimo masės sudėtis, % Molding composition,% Tanki s, kg/m3 Tank s, kg / m 3 Gniuždoma sis stipris, MPa Compressive sis strength, MPa Šilumos laidumo koeficientas, W/m-K Heat conductivity coefficient, W / w-K Kompozici nė rišamoji medžiaga Composition no binder material Užpildo stambumas, mm Fineness of filling, mm <5 <5 5 +10 5 +10 10+1 5 10 + 1 5 1 1 30 30th 70 70 - - - - 520 520 1,30 1.30 0,141 0.141

2 2 30 30th 7 0 7th 0 490 490 1,17 1.17 0,131 0.131 3 3 30 30th - - - - 70 70 470 470 1,03 1.03 0,126 0.126 4 4 10 10th 90 90 - - - - 310 310 0,45 0.45 0,093 0.093 5 5 10 10th 9 0 9th 0 270 270 0,35 0.35 0,088 0.088 6 6th 10 10th - - - - 90 90 260 260 0,30 0.30 0,082 0.082

pastaba: gali būti naudojamos vienodo dydžio trupintos panaudotos polistireninio putplasčio pakavimo taros atliekos (parodyta lentelėje) arba skirtingų frakcijų mišinysNote: Uniform crushed polystyrene foam packaging waste (shown in the table) or a mixture of different fractions may be used

Siūloma gaminti statybinė termoizoliacine medžiaga visiškai atitinka Lietuvos Respublikos Atliekų tvarkymo įstatymo trečiąjį atliekų tvarkymo prioritetą „pagaminti iš susidariusių atliekų gaminius arba antrines žaliavas, tinkančias gaminiams gaminti“.The proposed construction thermal insulation material fully complies with the third waste management priority of the Law on Waste Management of the Republic of Lithuania “to produce waste products or secondary raw materials suitable for the production of products”.

Claims (3)

Išradimo apibrėžtisDefinition of the Invention 1. Statybinė termoizoliacine medžiaga, kurią sudaro kompozicinė rišamoji medžiaga ir užpildas - trupintos panaudotos polistireninio putplasčio pakavimo taros atliekos, besiskirianti tuo, kad rišamąja medžiaga naudojama kompozicija, susidedanti iš ekstrakcinio pushidračio fosfogipso (60-80 %), portlandcemenčio (20-10 %) ir opokos (20-10 %), o užpildu - trupintos panaudotos polistireninio putplasčio pakavimo taros atliekos, esant santykiui pagal tūrį: kompozicinė rišamoji medžiaga 10-30 %, užpildas - 90-70 %.1. Building Thermal Insulation Composite Binder and Filler - Crushed Waste Polystyrene Foam Packaging Waste, characterized in that the binder used is a composition consisting of extruded hydrated phosphogypsum (60-80%), Portland cement (20-10%) and opoka (20-10%), and the filling is crushed spent polystyrene foam packaging waste in volume ratio: composite binder 10-30%, filler 90-70%. 2. Statybinė termoizoliacine medžiaga, nurodyta 1 punkte, besiskiriant i tuo, kad iki 98 % jos tūrio sudaro technogeninės atliekos - ekstrakcinis pushidratis fosfogipsas ir trupintos panaudotos polistireninio putplasčio pakavimo taros atliekos.2. The building insulation material referred to in claim 1, characterized in that up to 98% by volume of it is composed of technogenic waste - extruded phosphate gypsum and crushed spent polystyrene foam packaging waste. 3. Statybinė termoizoliacine medžiaga, nurodyta 1 punkte besiskirianti tuo, kad nereikia specialiųjų priedų, skirtų medžiagos savybėms (tankiui, stipriui, šilumos laidumo koeficientui) užtikrinti.3. The building thermal insulation material referred to in claim 1, characterized in that no special additives are required to ensure the properties of the material (density, strength, thermal conductivity).
LT2015090A 2015-10-22 2015-10-22 Construction thermal insulation material from local technogenical waste LT6432B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LT2015090A LT6432B (en) 2015-10-22 2015-10-22 Construction thermal insulation material from local technogenical waste

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LT2015090A LT6432B (en) 2015-10-22 2015-10-22 Construction thermal insulation material from local technogenical waste

Publications (2)

Publication Number Publication Date
LT2015090A LT2015090A (en) 2017-04-25
LT6432B true LT6432B (en) 2017-08-10

Family

ID=58608714

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
LT2015090A LT6432B (en) 2015-10-22 2015-10-22 Construction thermal insulation material from local technogenical waste

Country Status (1)

Country Link
LT (1) LT6432B (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LT4208B (en) 1995-11-08 1997-08-25 Vytas Vaivaras Thermal insulating and structuric material
LT4967B (en) 2000-12-29 2002-10-25 Vilniaus Gedimino technikos universitetas Heat insulation
LT5213B (en) 2003-07-08 2005-04-25 Vilniaus Gedimino technikos universitetas Structural material from process waste

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LT4208B (en) 1995-11-08 1997-08-25 Vytas Vaivaras Thermal insulating and structuric material
LT4967B (en) 2000-12-29 2002-10-25 Vilniaus Gedimino technikos universitetas Heat insulation
LT5213B (en) 2003-07-08 2005-04-25 Vilniaus Gedimino technikos universitetas Structural material from process waste

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
M. KLINGYS: "Kompozitinės medžiagos gamybos technologija ir savybės"

Also Published As

Publication number Publication date
LT2015090A (en) 2017-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101767974B (en) Mineral-modified organic heat-insulating granules fireproof heated board and manufacture technology thereof
Tallini et al. A review of the properties of recycled and waste materials for energy refurbishment of existing buildings towards the requirements of NZEB
CN104016624B (en) High-strength low-density flame retardant inorganic wall heat insulation material and preparation method thereof
CN102765959A (en) Energy storage energy-efficient foam gypsum cement composite material and preparation method thereof
CN102070353A (en) Light-burned dolomite foam light partition board
CN102838375A (en) Inorganic foam heat insulating material and preparation method thereof
CN102041871A (en) Lightly-calcined-dolomite sandwich composite partition wall plate and manufacturing method thereof
CN106242426A (en) External-wall heat-insulation material and preparation method thereof
CN103360018B (en) Ardealite composite material insulation board and production method thereof
CN104213649A (en) Polyurethane composite insulation board and manufacturing method thereof
CN103626458A (en) Preparation method for lightweight gypsum-based fireproof door core board
CN105461344A (en) Titanium oxide aerogel foaming cement
CN103317789B (en) Thick-plaster fireproof mortar phenolic resin plate and phenolic aldehyde special-purpose fireproof mortar
CN102408207A (en) Inorganic heat-insulation board and preparation method thereof
CN101293748A (en) Light composite internal partition plate
KR101269450B1 (en) Expending Admixture Composite for Cement Mortar
CN104163613A (en) Phosphogypsum-based thermal insulating mortar containing vitrified micro-beads
CN106278029B (en) A kind of alkali-activated carbonatite large-doping-amount fly ash cement foaming insulation board and preparation method thereof
CN101298377A (en) Vitrified microballoon heat insulation anti-crack mortar
CN102206065B (en) Foam glass thermal-insulation blocks
CN104326765B (en) The thermal insulation of nano modification flyash, sound insulation, fire-retardant material and preparation method thereof
LT6432B (en) Construction thermal insulation material from local technogenical waste
CN109437802A (en) A kind of sulphate aluminium cement assembled integrated interior wall and preparation method thereof
CN103304212A (en) Foam glass insulation board
Anjomshoa Investigation of lightweight gypsum based on montmorillonite nanoclay with enhanced insulation properties

Legal Events

Date Code Title Description
BB1A Patent application published

Effective date: 20170425

FG9A Patent granted

Effective date: 20170810

MM9A Lapsed patents

Effective date: 20181022