RU2074146C1

RU2074146C1 - Method for manufacturing building articles

Info

Publication number: RU2074146C1
Application number: RU94001603A
Authority: RU
Inventors: Ю.И. Алешин; А.В. Череватова; Ю.Е. Пивинский; А.В. Сладков; И.В. Кобзев; А.П. Обод
Original assignee: Товарищество с ограниченной ответственностью - Фирма "Овен-Х"
Priority date: 1994-01-13
Filing date: 1994-01-13
Publication date: 1997-02-27

Abstract

FIELD: manufacture of building heat-insulating articles, particularly, roastless, autoclave-free building materials. SUBSTANCE: method includes wet grinding of silica-containing to obtain the following fraction composition, %: 5-20 mcm 20-40; 20-50 mcm 12-30; 50-100 mcm 1-25; the balance 0.1-5 mcm; mixing fractions with subsequent mixing with filler in the form of expanded polystyrene preliminarily ground to fraction composition, %: 3-5 mm not above 50; the balance 0.3- mm; molding, heat treatment of articles at temperature of 80-120 C, and holding in alkali solution heated up to not above 60 C. Manufactured articles have density of 0.8 kg/cu.cm and heat conduction of 0.26 W/m.K. EFFECT: higher efficiency. 1 tbl

Description

Изобретение относится к производствау строительных теплоизоляционных материалов. The invention relates to the production of building insulation materials.

Известен способ изготовления строительных изделий, включающий мокрое измельчение кремнеземсодержащего компонента, перемешивание с последующим смешиванием с заполнителем, формование и автоклавную обработку [1]
Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления строительных изделий, содержащий мокрое измельчение кремнеземсодержащих компонентов до фракционного состава, мас. 5-20 мкм 20-40; 20-50 мкм 12-30; 50-100 мкм 1-25; 0,1-5 остальное, перемешивание с последующим смешиванием с заполнителем, формование, тепловую обработку, автоклавную обработку. Измельчение в известном способе осуществляют при влажности 15-30% и температуре 40-80^oС. Перед автоклавной обработкой изделий их выдерживают в щелочном растворе с рН 10-11,8 в течение 1-30 ч. При формовании осуществляют удаление избыточной воды [2]
Недостатками известного способа получения строительных теплоизоляционных материалов являются высокая объемная масса и высокая теплопроводность. Кроме того, способ требует повышенного расхода электроэнергии.A known method of manufacturing building products, including wet grinding of a silica-containing component, mixing, followed by mixing with aggregate, molding and autoclaving [1]
Closest to the proposed is a method of manufacturing building products, comprising wet grinding of silica-containing components to a fractional composition, wt. 5-20 microns 20-40; 20-50 microns 12-30; 50-100 microns 1-25; 0.1-5 rest, mixing, followed by mixing with aggregate, molding, heat treatment, autoclaving. Grinding in a known method is carried out at a moisture content of 15-30% and a temperature of 40-80 ^o C. Before autoclaving the products, they are kept in an alkaline solution with a pH of 10-11.8 for 1-30 hours. When forming, excess water is removed [2 ]
The disadvantages of the known method for producing building insulation materials are high bulk mass and high thermal conductivity. In addition, the method requires increased energy consumption.

Целью изобретения является получение безобжиговых, безавтоклавных строительных материалов на основе кремнеземистого сырья, обладающих пониженной объемной массой и теплопроводностью. The aim of the invention is to obtain non-fired, autoclave-free building materials based on siliceous raw materials with a reduced bulk density and thermal conductivity.

Цель достигается тем, что в способе изготовления строительных изделий, включающем мокрое измельчение кремнеземсодержащего компонента до фракционного состава, мас. 5-20 мкм 20-40, 20-50 мкм 12-30, 50-100 мкм 1-25, 1-5 мкм остальное, перемешивание фракций между собой и последующее смешение с заполнителем, формование, тепловую обработку и выдержку изделий в щелочном растворе, в качестве заполнителя используют пенополистирол в соотношении кремнеземистый компонент заполнитель 1:4 по объему, причем пенополистирол измельчают до фракционного состава, мас. 3-5 мм не более 50, 0-3 мм остальное, тепловую обработку изделий осуществляют при температуре 80-120^oС и выдерживают их в подогретом до температуры не более 60^oC в щелочном растворе.The goal is achieved by the fact that in the method of manufacturing building products, including wet grinding of a silica-containing component to a fractional composition, wt. 5-20 microns 20-40, 20-50 microns 12-30, 50-100 microns 1-25, 1-5 microns the rest, mixing fractions with each other and subsequent mixing with aggregate, molding, heat treatment and aging of products in alkaline solution , polystyrene foam is used as a filler in the ratio of siliceous component filler 1: 4 by volume, and the polystyrene foam is crushed to a fractional composition, wt. 3-5 mm no more than 50, 0-3 mm the rest, the heat treatment of the products is carried out at a temperature of 80-120 ^o C and kept in a temperature of not more than 60 ^o C in an alkaline solution.

Размер зерен пенополистирола обусловлен тем, что при их величине, превышающей 5 мм, нарушаются физико-механические свойства материала, что ведет к неоднородности смеси и ухудшению качества материала. Более мелкий помол пенополистирола на качество материала не влияет, однако, при этом требуется большой расход КВС, увеличивается масса, что является нетехнологичным и, в конечном итоге, отрицательно сказывается на качестве изделия. Пенополистирол при этом может быть использован в виде гранул или измельченных отходов производства, упаковочной тары и т. п. Измельчение кремнеземистого сырья осуществляют при влажности 15-30% и температуре 40-90^oС. Формование производят методом вибрации в металлических формах при амплитуде 0,5-2 мм и частоте 50 Гц; удельное давление пригруза составляет 0,05-0,12 кг/см². После формования изделие подвергают тепловой обработке воздухом при температуре 80-120^oC для удаления влаги. Затем изделие выдерживают в подогретом до температуры не более 60^oС щелочном растворе с рН 10-14 в течение 1-3 ч. При использовании щелочного раствора в подогретом состоянии процесс упрочнения ускоряется. При этом температура раствора не должна превышать 60^oС, т.к. при подогревании раствора более, чем 60^oC, значительно увеличивается расход электроэнергии, и, кроме того, происходят изменения свойств самого упрочняющего раствора. После этого изделие вновь подвергают тепловой обработке горячим воздухом в течение 3-24 ч.The grain size of polystyrene foam is due to the fact that when their size exceeds 5 mm, the physical and mechanical properties of the material are violated, which leads to heterogeneity of the mixture and deterioration of the quality of the material. Finer grinding of polystyrene foam does not affect the quality of the material, however, it requires a large consumption of FAC, mass increases, which is non-technological and, ultimately, adversely affects the quality of the product. In this case, expanded polystyrene can be used in the form of granules or crushed industrial waste, packaging containers, etc. Silica raw materials are ground at a moisture content of 15-30% and a temperature of 40-90 ^o C. The molding is carried out by vibration in metal forms at an amplitude of 0, 5-2 mm and a frequency of 50 Hz; the specific pressure of the cargo is 0.05-0.12 kg / cm ² . After molding, the product is subjected to heat treatment with air at a temperature of 80-120 ^o C to remove moisture. Then the product is kept heated to a temperature of not more than 60 ^o With an alkaline solution with a pH of 10-14 for 1-3 hours. When using an alkaline solution in a heated state, the hardening process is accelerated. In this case, the temperature of the solution should not exceed 60 ^o C, because when the solution is heated to more than 60 ^o C, the energy consumption significantly increases, and, in addition, there are changes in the properties of the hardening solution itself. After that, the product is again subjected to heat treatment with hot air for 3-24 hours

В качестве кремнеземистого сырья могут быть использованы природные и искусственные кварцевые пески, отходы обогащения каолина, бой керамического кирпича, бой алюмосиликатных огнеупоров и другие материалы, содержащие не менее 60% SiO₂.As siliceous raw materials, natural and artificial quartz sands, kaolin enrichment waste, ceramic brick fight, aluminosilicate refractory fight and other materials containing at least 60% SiO ₂ can be used.

Пониженная объемная масса материала и улучшенные теплоизоляционные свойства обуславливаются его высокой пористостью. The reduced bulk mass of the material and improved thermal insulation properties are determined by its high porosity.

Пример 1. Example 1

В качестве исходного сырья используют отходы обогащения каолина, содержащие 95,5% SiO₂. Мокрый помол сырья производят в шаровой мельнице емкостью 200 л уралитовыми мелющими телами при влажности 15% температуре до 70^oC в течение 16 ч до следующего зернового состава, мас. 0,1-5 мкм 32, 5-20 мкм 36,5, 20-50 мкм 27,5, 50-200 мкм 4. Полученную суспензию подвергают механическому перемешиванию в течение 6 ч, дозируют, смешивают с заполнителем вспученным пенополистиролом фракции 0-2 мм в соотношении вяжущее - заполнитель, равном 1:4 по объему. При уменьшении доли заполнителя возрастают объемная масса и ухудшается формуемость массы. При увеличении доли заполнителя уменьшается прочность полуфабриката и ухудшается формуемость массы. После смешивания с заполнителем из полученной массы формуют образцы, затем сушат их в течение 6 ч при температуре 110^oС и выдерживают в течение 1 ч в щелочном растворе, подогретом до 40^oС. Затем следует повторная сушка, как и в известном способе.As a feedstock, kaolin enrichment waste containing 95.5% SiO _{2 is used} . Wet grinding of raw materials is carried out in a ball mill with a capacity of 200 l by uralitic grinding bodies at a humidity of 15% temperature up to 70 ^o C for 16 hours to the next grain composition, wt. 0.1-5 microns 32, 5-20 microns 36.5, 20-50 microns 27.5, 50-200 microns 4. The resulting suspension is subjected to mechanical stirring for 6 hours, dosed, mixed with a filler expanded polystyrene fraction 0- 2 mm in the ratio of binder - aggregate, equal to 1: 4 in volume. As the proportion of aggregate decreases, the bulk mass increases and the formability of the mass deteriorates. With an increase in the proportion of aggregate, the strength of the semi-finished product decreases and the formability of the mass deteriorates. After mixing with the aggregate, samples are formed from the resulting mass, then they are dried for 6 hours at a temperature of 110 ^{° C.} and kept for 1 hour in an alkaline solution heated to 40 ^° C. Then re-drying follows, as in the known method.

Пример 2. Example 2

В качестве исходного сырья применяют кварцевый песок, содержащий 94,5% SiO₂, другие примеси остальное. Заполнитель отходы упаковочной тары из пенополистирола, измельченные до частиц размером не более 5 мм. Помол песка ведется в шаровой мельнице с резиновой футеровкой при влажности 15% и температуре до 90^oC до следующего зернового состава, мас. 0,1-5 мкм 40, 5-20 мкм 35, 25-50 мкм 15,0, 50-100 мкм 10. После 6 ч механического перемешивания суспензию смешивают с заполнителем в соотношении 1:4 по объему и формуют изделия. Отформованные изделия сушат в среде горячего воздуха, выдерживают в щелочном растворе, подогретом до 60^oС, повторно сушат по известному способу.Silica sand containing 94.5% SiO ₂ and other impurities are used as feedstock. Aggregate wastes from polystyrene foam packaging, crushed to particles no larger than 5 mm. Grinding of sand is carried out in a ball mill with rubber lining at a moisture content of 15% and a temperature of up to 90 ^o C to the next grain composition, wt. 0.1-5 microns 40, 5-20 microns 35, 25-50 microns 15.0, 50-100 microns 10. After 6 hours of mechanical stirring, the suspension is mixed with aggregate in a ratio of 1: 4 by volume and the product is molded. The molded products are dried in hot air, kept in an alkaline solution, heated to 60 ^o C, re-dried by a known method.

Результаты приведены в таблице. The results are shown in the table.

Claims

A method of manufacturing building products, including wet grinding of a silica-containing component to a fractional composition, 5 20 μm 20 - 40, 20 50 μm 12 30, 50 100 μm 1 25, 0.1 5 μm the rest, mixing fractions with each other, followed by mixing with aggregate, molding, heat treatment and exposure of products in an alkaline solution, characterized in that polystyrene foam is used as a filler in the ratio of silica-containing component: filler 1: 4 by volume, and polystyrene is crushed to a fractional composition, 3 5 mm not its 50, 0 3 mm rest, the heat treatment of the products is carried out at 80 120 ^o C and kept in a alkaline solution heated to a temperature of not more than 60 ^{o C.}