RU2085532C1

RU2085532C1 - Method of building article making

Info

Publication number: RU2085532C1
Authority: RU
Inventors: Анвар Ишанович Адылходжаев; Андрей Искандерович Бек-Булатов; Бахтияр Гафурович Салихов
Original assignee: Анвар Ишанович Адылходжаев
Priority date: 1992-02-13
Filing date: 1992-02-13
Publication date: 1997-07-27

Abstract

FIELD: building industry. SUBSTANCE: method involves stirring the ground sand with water glass followed by pressing under pressure 200-300 kg/cm² and thermic working at temperature below 350 C to avoid article deformation. EFFECT: simplified technology, enhanced strength. 1 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к области промышленности строительных материалов, в частности к способу изготовления строительных изделий, например, облицовочных материалов. The invention relates to the field of building materials industry, in particular to a method for manufacturing building products, for example, facing materials.

Известен способ изготовления строительных изделий путем смешения вяжущего с последующим горячим прессованием под давлением [1] С целью ускорения процесса твердения и повышения прочности изделий молотую силикат-глыбу смешивают с тонкомолотым кварцевым песком и кремнефтористым натрием. Полученную массу с влажностью 12-15% подвергают горячему прессованию при температуре 180-190^oC и давлении 150-200 кг/см² в течении 4-5 мин на 1 мм толщины изделия.A known method of manufacturing building products by mixing a binder followed by hot pressing under pressure [1] In order to accelerate the hardening process and increase the strength of products, ground silicate block is mixed with finely ground quartz sand and sodium silicofluoride. The resulting mass with a moisture content of 12-15% is subjected to hot pressing at a temperature of 180-190 ^o C and a pressure of 150-200 kg / cm ² for 4-5 minutes per 1 mm of the thickness of the product.

К недостаткам данного способа следует отнести следущее:
ступенчатое прессование с выдержкой 4-5 мин на каждый миллиметр толщины изделия приводит к низкой производительности машин, т.е. при средней толщине изделия 5 мм время формовки составит 20-25 мин и т.д.The disadvantages of this method include the following:
step pressing with a shutter speed of 4-5 minutes per millimeter of product thickness leads to low productivity of machines, i.e. with an average product thickness of 5 mm, the molding time will be 20-25 minutes, etc.

создание условий горячего прессования при температуре 180-190^oC требует значительных затрат на специальное оборудование, т.е. в таких условиях необходимо, чтобы производилось нагревание смеси, форм и прессующего органа, что весьма сложно в осуществлении.the creation of conditions for hot pressing at a temperature of 180-190 ^o C requires significant costs for special equipment, i.e. in such conditions it is necessary that the mixture, molds and pressing organ be heated, which is very difficult to implement.

Известен также способ изготовления кислотоупорных бетонных изделий [2] заключающийся в формовке с применением вибрации предварительно выдержанной в течении 4-х сут и термообработанной по режиму:
30-70^o 3 ч;
80-100^o 2 ч;
120-150^o 3 ч.There is also known a method of manufacturing acid-resistant concrete products [2] which consists in molding using vibration previously aged for 4 days and heat-treated according to the regime:
30-70 ^o 3 h;
80-100 ^o 2 h;
120-150 ^o 3 hours

сырьевой смеси, состоящей из жидкого стекла, перлита и андезита. Однако известный способ имеет следующие недостатки:
предварительная выдержка изделий в формах приводит к низкой оборачиваемости форм и требует значительных площадей для складирования;
смесь плохо формуется, что приводит к снижению прочности изделий;
для ее уплотнения необходимы виброплощадки специальной конструкции;
для облегчения извлечения изделий из форм необходимы специальные смазки или обильное смачивание форм, что будет сказываться на поверхностной фактуре готового изделия;
технически трудно осуществить ступенчатое нагревание изделия в определенном температурном и временном режиме.a raw mix consisting of water glass, perlite and andesite. However, the known method has the following disadvantages:
preliminary exposure of the products in the molds leads to a low turnover of molds and requires significant storage areas;
the mixture is poorly molded, which leads to a decrease in the strength of products;
vibration compaction of a special design is necessary for its compaction;
to facilitate the extraction of products from molds, special lubricants or abundant wetting of molds are required, which will affect the surface texture of the finished product;
it is technically difficult to carry out stepwise heating of the product in a certain temperature and time mode.

Наиболее близким аналогом является способ изготовления изделий, предусматривающий смешение заполнителей с жидким стеклом, прессование изделий при давлении 100 и более кг/см², последующую термообработку в течении 1-4 ч [3]
Недостатками указанного способа является недостаточная прочность, а также то, что продолжительность сушки не подходит для объемных изделий, вследствие чего, что при такой скорости подъема температуры изделие разрушится из-за возникающих температурных перепадов, а также из-за воздействия паров воды.The closest analogue is a method of manufacturing products, involving the mixing of aggregates with liquid glass, pressing the product at a pressure of 100 or more kg / cm ² , followed by heat treatment for 1-4 hours [3]
The disadvantages of this method is the lack of strength, and the fact that the drying time is not suitable for bulk products, due to which, at such a rate of temperature rise, the product will collapse due to temperature fluctuations, as well as due to exposure to water vapor.

Целью заявленного способа является увеличение прочности и экономичности изделий. The aim of the claimed method is to increase the strength and efficiency of products.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления строительных изделий путем смешения заполнителей с жидким стеклом, прессования изделий и их термообработки, прессование осуществляют при влажности смеси 7-10% и давлении 200-300 кг/см², а термообработку в закрытом объеме нагревом до 350^oC со скоростью исключающей деформирования изделий.This goal is achieved by the fact that in the method of manufacturing building products by mixing aggregates with liquid glass, pressing the products and their heat treatment, pressing is carried out at a mixture moisture of 7-10% and a pressure of 200-300 kg / cm ² , and heat treatment in a closed volume by heating to 350 ^o C with a speed excluding deformation of products.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

Отдозированное количество молотого песка с удельной поверхностью S_уд.= 250м²/кг смешивают в течении 2,5 мин в бетономешалке, например, марки СБ-142, с 6-10% от массы песка жидкого стекла ( γ_уд. 1,34). Полученная смесь укладывается в металлические пресс-формы необходимых размеров таким слоем, чтобы после прессования под давлением 20-30 МПа обеспечить необходимую толщину изделия. Количество жидкого стекла в пределах 6-10 от массы песка обеспечивает получение рыхло-связанной смеси, которая после прессования приобретает прочность, позволяющую производить немедленную распалубку и удаление готового изделия из пресс-формы. Отформованный "сырец" укладывается на поддон и помещается в закрытую форму, где производится термостатирование образца при температурах до 350^oC в течении 3-4 ч. При медленном подъеме температуры, вследствие наличия в жидком стекле определенного количества воды, последняя постепенно удаляется из формуемой массы и создает парогазовую атмосферу, способствующую эффективному набору прочности за счет направленного структурообразования.Dosed amount of ground sand with a specific surface S _beats. = 250 m ² / kg is mixed for 2.5 minutes in a concrete mixer, for example, grade SB-142, with 6-10% by weight of sand of water glass (γ _beats. 1.34). The resulting mixture is placed in metal molds of the required size in such a layer that after pressing under a pressure of 20-30 MPa, the required thickness of the product is ensured. The amount of liquid glass within 6-10 of the mass of sand provides a loose-bound mixture, which, after pressing, gains strength, allowing immediate stripping and removal of the finished product from the mold. The molded "raw" is placed on a pallet and placed in a closed mold, where the sample is thermostated at temperatures up to 350 ^o C for 3-4 hours. When the temperature rises slowly, due to the presence of a certain amount of water in the liquid glass, the latter is gradually removed from the moldable mass and creates a vapor-gas atmosphere that contributes to an effective set of strength due to directional structure formation.

Сопоставимый анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что предлагаемый способ отличается от известного тем, что он не требует предварительной выдержки образцов в формах в течении необходимого времени, позволяет снизить цикл тепловой обработки в 2 раза, получать необходимую первоначальную прочность, позволяющую производить съем "сырца" немедленно после формовки. В результате пропадает надобность применения специальных смазок и значительно увеличивается оборачиваемость оснастки. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "новизна". A comparable analysis of the proposed solution with the prototype shows that the proposed method differs from the known one in that it does not require preliminary exposure of the samples in the molds for the required time, allows to reduce the heat treatment cycle by 2 times, to obtain the necessary initial strength, allowing to take the "raw" immediately after molding. As a result, the need for special greases disappears and the equipment turnover increases significantly. Thus, the claimed method meets the criteria of the invention of "novelty."

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что способ изготовления изделий путем смешения дисперсных материалов с жидким стеклом с последующим формованием и термостатированием является широко известным приемом. A comparison of the proposed solutions with other technical solutions shows that the method of manufacturing products by mixing dispersed materials with liquid glass, followed by molding and thermostating is a well-known technique.

Изготовление изделий по предлагаемому способу позволяет значительно упростить технологию, увеличить прочность, снизить себестоимость готовой продукции. Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенные отличия". The manufacture of products by the proposed method can significantly simplify the technology, increase strength, reduce the cost of finished products. This allows us to conclude that the technical solution meets the criterion of "significant differences".

Для осуществления предложенного способа было приготовлено несколько вариантов смесей, отличающихся содержанием ингредиентов (табл. 1). To implement the proposed method, several variants of mixtures were prepared, differing in the content of ingredients (table. 1).

В приготовленных вариантах примеров количество молотого песка бралось постоянным, равным 2,2 кг, а количество жидкого стекла варьировалось ступенями по 2% от 4 до 12% от массы песка. Из приготовленных смесей прессовались образцы балочки 4х4х16 см, одна часть из которых после термообработки и остывания испытывалась на изгиб, а половиночка на сжатие, а другая на морозостойкость и водопоглощение. In the prepared variants of the examples, the amount of ground sand was taken constant, equal to 2.2 kg, and the amount of liquid glass was varied in steps of 2% from 4 to 12% by weight of sand. From the prepared mixtures, samples of a 4x4x16 cm beam were pressed, one part of which, after heat treatment and cooling, was tested for bending, and one half for compression, and the other for frost resistance and water absorption.

Результаты испытаний представлены в табл. 2. The test results are presented in table. 2.

Анализ табл. 2 показывает, что во всех предложенных примерах по предлагаемому способу изготовления достигается значительное увеличение прочности (в 2 и более раза) на сжатие и изгиб (1,2-1,5 раза). Полученные изделия имеют высокую марку по морозостойкости и низкое водопоглощение. Table analysis 2 shows that in all the proposed examples, the proposed manufacturing method achieves a significant increase in strength (2 times or more) in compression and bending (1.2-1.5 times). The resulting products have a high brand of frost resistance and low water absorption.

Технико-экономические преимущества предложенного технического решения по сравнению с аналогом и прототипом очевидны, т.к. использование его для изготовления изделий обеспечивает следующие преимущества:
позволяет повысить оборачиваемость пресс-форм за счет немедленной распалубки изделий;
пзволяет снизить время на тепловую обработку;
позволяет избавиться от вибрирования смесей;
позволяет улучшить лицевую поверхность готовых изделий.The technical and economic advantages of the proposed technical solution in comparison with the analogue and prototype are obvious, because its use for the manufacture of products provides the following advantages:
allows you to increase the turnover of molds due to the immediate removal of products;
Allows you to reduce the time for heat treatment;
allows you to get rid of vibrations of mixtures;
allows you to improve the front surface of finished products.

Закрытый объем представляет собой (см. чертеж) закрытый объем в виде ящика 1, состоящего из верхней 2 и нижней 3 части. Верхняя часть короб 2, выполнен из листового металла с герметично проваренными швами, нижняя 3 выполнена в виде поддона с загнутыми краями. Размер в плане поддона, как видно на чертеже, больше размера в плане верхней части. Изделия 4 в кассетах устанавливаются на нижнюю часть, сверху надевается короб 2, в образовавшийся желобок 5 засыпается песок для относительной герметичности. Ящик 1 устанавливается в печь 6 и подвергается термообработке с постепенным подъемом температуры до 350^oC, со скоростью исключающей растрескивание изделий.The closed volume is (see drawing) a closed volume in the form of a box 1, consisting of the upper 2 and lower 3 parts. The upper part of the box 2 is made of sheet metal with hermetically welded seams, the lower 3 is made in the form of a pallet with curved edges. The size in terms of the pallet, as can be seen in the drawing, is larger than the size in terms of the upper part. Products 4 in cassettes are installed on the lower part, a box 2 is put on top, sand is poured into the formed groove 5 for relative tightness. Box 1 is installed in the furnace 6 and is subjected to heat treatment with a gradual increase in temperature to 350 ^o C, with a speed excluding cracking of products.

При подъеме температуры влага, распределенная в объеме материала, начинает испаряться, при этом в ящике образуется парогазовая атмосфера с уникальными свойствами, небольшое избыточное давление которой не позволяет наружному воздуху попасть в короб. Поддерживаемая таким образом паро-газовая среда участвует в процессе структурообразования материала изделия. Во всех других случаях выделявшиеся в процессе тепловой обработки газы смешиваются и удаляются, т.е. процесс происходит без их участия. As the temperature rises, the moisture distributed in the volume of the material begins to evaporate, while a vapor-gas atmosphere with unique properties forms in the box, a slight overpressure of which does not allow outside air to enter the box. The vapor-gas medium supported in this way is involved in the process of structure formation of the product material. In all other cases, the gases released during the heat treatment are mixed and removed, i.e. the process takes place without their participation.

Claims

A method of manufacturing building products by mixing aggregates with liquid glass, pressing the products and their heat treatment, characterized in that the pressing is carried out at a mixture moisture of 7 10% and a pressure of 200 300 kg / cm ² , and heat treatment in a closed volume by heating to 350 ^o With a speed excluding deformation of products.