RU2174967C2 - Method of manufacturing silicate foam heat-insulating material - Google Patents

Method of manufacturing silicate foam heat-insulating material Download PDF

Info

Publication number
RU2174967C2
RU2174967C2 RU97102578/03A RU97102578A RU2174967C2 RU 2174967 C2 RU2174967 C2 RU 2174967C2 RU 97102578/03 A RU97102578/03 A RU 97102578/03A RU 97102578 A RU97102578 A RU 97102578A RU 2174967 C2 RU2174967 C2 RU 2174967C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mineral component
mixture
binder
porous filler
heat
Prior art date
Application number
RU97102578/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97102578A (en
Inventor
Э.В. Быкова
Г.Х. Коршунова
А.А. Дорофеев
Original Assignee
Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики
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 Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики filed Critical Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики
Priority to RU97102578/03A priority Critical patent/RU2174967C2/en
Publication of RU97102578A publication Critical patent/RU97102578A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2174967C2 publication Critical patent/RU2174967C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: manufacture of building materials. SUBSTANCE: in particular, manufacture of heat-insulating material is based on ash reject from heat-and-power stations and utilized at heat-and-power enterprises and also as construction material in shipbuilding and mechanical engineering. Material is prepared from mixture of binding agent, porous filler, and mineral component. Process includes preparing foam mass, molding, and heat treatment. Foam mass is prepared by consecutively mixing porous filler, binding agent (water-soluble silicon-containing mineral binder), water, and mineral component, namely mixture of alkali metal halide and alkali metal carbonate, in which mass 55-70 wt parts filler and 2-5 wt parts mineral component are taken per 100 wt parts of binder. Before mixing, porous filler, namely hollow silicon-containing microspheres (from abovementioned ash reject) fraction 10-300 mcm, is treated with acidic agent, namely mixture of carboxylic acid, more precisely oxalic acid, alkali salt thereof having decomposition temperature not below 180 C, observing acidic agent-to-mineral component weight ratio 1: 1, whereas summary content of acidic agent, mineral component, and hardener does not exceed 10.1 wt parts. Molding is carried out under stepwise heat treatment conditions including initial aging of molding mixture at 80-100 C for at least 1 min per each 1 mm of the thickness of sample being molded and final aging at 250-300 C. EFFECT: expanded technological possibilities due to enabled manufacture of product with controlled porosity, improved heat-insulating property and strength of material, and improved environmental condition. 3 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к производству строительных материалов, конкретно к изготовлению теплоизоляционного материала на основе золы-уноса теплоэлектростанций, используемого на предприятиях теплоэнергетики, а также в качестве конструкционного материала в судостроении и машиностроении. The invention relates to the production of building materials, specifically to the manufacture of a heat-insulating material based on fly ash of thermal power plants used in thermal power enterprises, and also as a structural material in shipbuilding and mechanical engineering.

Известен способ изготовления теплоизоляционного материала (патент Великобритании, N 1373394, кл. МКИ C 08 B 21/08), в котором смешивают жидкое стекло в качестве связующего, кремнефтористый натрий в качестве отвердителя и воду, а также пористый наполнитель (вермикулит, перлит и т.п.), затем сырьевую смесь заливают в форму, проводят низкотемпературную термообработку и формование. A known method of manufacturing a heat-insulating material (UK patent, N 1373394, class MKI C 08 B 21/08), in which water glass is mixed as a binder, sodium silicofluoride as a hardener and water, as well as a porous filler (vermiculite, perlite, etc.). .p.), then the raw material mixture is poured into the mold, low-temperature heat treatment and molding are carried out.

Недостатками известного способа являются отсутствие возможности получения материала с равнопористой и равноплотной структурой в связи с использованием наполнителя с неоднородными коэффициентами пористости и плотности при сравнительно невысоких прочностных показателях. The disadvantages of this method are the lack of the ability to obtain a material with an equal pore and equal density structure due to the use of filler with inhomogeneous porosity and density coefficients at relatively low strength indicators.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ изготовления теплоизоляционного пеносиликатного материала (а. с. СССР N 1178742 кл. МКИ C 04 B 38/10, опубл. 15.09.85, бюлл. N 34) из смеси связующего, пористого наполнителя, в качестве которого используется стеклопор с размером частиц 0,5-2 мкм, воды, стабилизатора и минерального наполнителя в виде стекловолокна, включающая приготовление пеномассы, формование и термообработку первоначально при 80-100oC, а затем при 600-800oC. К недостаткам известного способа относятся сложность ввиду необходимости введения дополнительного упрочняющего наполнителя, операции раздельного перемешивания и точного контроля степени вспенивания пеномассы, сравнительно высокой экологической опасности производства в результате использования стекловолокна, а также отсутствия возможности регулирования пористости и плотности материала и сравнительно невысокие показатели его термопрочности. Кроме того, в способе используется высокотемпературная термообработка на этапе формования, что значительно повышает энергозатраты.Closest to the technical nature of the proposed is a method of manufacturing a heat-insulating foam silicate material (a. From. USSR N 1178742 class MKI C 04 B 38/10, publ. 15.09.85, bull. N 34) from a mixture of a binder, porous filler, in the quality of which is used fiberglass with a particle size of 0.5-2 microns, water, stabilizer and mineral filler in the form of fiberglass, including the preparation of foam, molding and heat treatment initially at 80-100 o C, and then at 600-800 o C. the known method include complexity due to the need Qdim introduce additional reinforcing filler, separate mixing operations and precise control of the degree of foaming penomassy relatively high production environmental hazard resulting from use of glass fiber, and the lack of possibilities of regulation of porosity and density of the material and its relatively low thermal strength indicators. In addition, the method uses high temperature heat treatment at the molding stage, which significantly increases energy consumption.

Техническая задача авторов изобретения заключается в разработке простого, малоэнергоемкого способа, в котором минимизированы проблемы контроля пеномассы, расширены функциональные возможности в плане регулирования пористоплотности готовой продукции и повышения теплоизоляционных характеристик материала. The technical task of the inventors is to develop a simple, low-energy method in which the problems of controlling the foam mass are minimized, the functionality is expanded in terms of controlling the porosity of the finished product and increasing the thermal insulation characteristics of the material.

Новый технический результат, получаемый при использовании предлагаемого способа в отличие от прототипа, заключается в расширении функциональных возможностей за счет обеспечения получения изделий с регулируемой пористоплотностью, улучшения теплоизоляционных свойств и повышения прочности материала, снижении экологической опасности процесса производства и эксплуатации его. Кроме того, дополнительный технический результат заключается в повышении термопрочности теплоизоляционного материала. Кроме того, дополнительный технический результат заключается в расширении ассортимента используемого сырья, снижении плотности и повышении прочности материала. Кроме того, дополнительный технический результат заключается в уменьшении технологических отходов на этапе формования. Указанные техническая задача и технические результаты обеспечиваются тем, что в известном способе изготовления пеносиликатного теплоизоляционного материала из смеси связующего, пористого наполнителя и минерального компонента, включающем приготовление пеномассы, формование и термообработку, в соответствии с предлагаемым способом, приготовление пеномассы осуществляют последовательным смешением пористого наполнителя, связующего, в качестве которого используют водорастворимое кремнийсодержащее неорганическое связующее, воды и минерального компонента, в качестве которого используют смесь галогенсодержащего щелочного металла и углекислой соли щелочного металла из расчета на каждые 100 мас. ч. связующего - 55-70 мас. ч. наполнителя и 2-5 мас.ч. минерального компонента, перед смешением пористый наполнитель, в качестве которого используется фракция полых кремнийсодержащих микросфер в диапазоне размеров от 10 до 300 мкм, обрабатывают кислотным агентом среды, в качестве которого используют карбоновую кислоту и/или щелочную соль карбоновой кислоты с температурой разложения не менее 180oC, при этом соотношение количеств кислотного агента и минерального компонента равно 1: 1, а общее содержание кислотного агента, минерального компонента и отвердителя не превышает 10,1 мас. ч., с последующим формованием в условиях ступенчатой термообработки с первоначальной выдержкой формовочной смеси при температуре в диапазоне от 80 до 100oC в течение не менее одной минуты на каждый 1 мм толщины формуемого образца и окончательно при температурах в диапазоне 250-300oC.A new technical result obtained by using the proposed method, in contrast to the prototype, is to expand the functionality by providing products with adjustable porosity, improve thermal insulation properties and increase the strength of the material, reduce the environmental hazard of the production process and its operation. In addition, an additional technical result is to increase the thermal strength of the insulating material. In addition, an additional technical result consists in expanding the range of raw materials used, reducing the density and increasing the strength of the material. In addition, an additional technical result is to reduce technological waste at the molding stage. The specified technical problem and technical results are ensured by the fact that in the known method of manufacturing a foam silicate heat-insulating material from a mixture of a binder, a porous filler and a mineral component, including the preparation of foam mass, molding and heat treatment, in accordance with the proposed method, the preparation of foam mass is carried out by sequential mixing of a porous filler, a binder , which is used as a water-soluble silicon-containing inorganic binder, water and min natural component, which is used as a mixture of a halogen-containing alkali metal and carbonate salt of an alkali metal per each 100 wt. including a binder - 55-70 wt. including filler and 2-5 parts by weight mineral component, before mixing the porous filler, which is used as a fraction of hollow silicon-containing microspheres in the size range from 10 to 300 microns, is treated with an acid agent of the medium, which is used carboxylic acid and / or alkaline salt of carboxylic acid with a decomposition temperature of at least 180 o C, while the ratio of the amounts of the acid agent and the mineral component is 1: 1, and the total content of the acid agent, mineral component and hardener does not exceed 10.1 wt. hours, followed by molding under conditions of stepwise heat treatment with the initial exposure of the molding mixture at a temperature in the range from 80 to 100 o C for at least one minute for every 1 mm of the thickness of the molded sample and finally at temperatures in the range of 250-300 o C.

Кроме того, в качестве пористого наполнителя используются полые микросферы, выделенные флотацией из золы-уноса тепловых электростанций. In addition, hollow microspheres isolated by flotation from fly ash of thermal power plants are used as a porous filler.

Кроме того, в качестве пористого наполнителя используется смесь полых стеклянных микросфер и микросфер из золы-уноса тепловых электростанций, не менее 80% последних относительно их суммарного количества. In addition, a mixture of hollow glass microspheres and fly ash microspheres from thermal power plants, not less than 80% of the latter relative to their total amount, is used as a porous filler.

Кроме того, в качестве кислотного агента среды используется щавелевая кислота и/или оксалат натрия. In addition, oxalic acid and / or sodium oxalate is used as the acidic agent of the medium.

Сущность предлагаемого способа поясняется следующим образом. Предварительно получают сырьевую массу путем смешения связующего - жидкого минерального стекла, воды, кремнефтористой соли щелочного металла как отвердителя, наполнителя - полых микросфер на основе золы-уноса тепловых электростанций (ТЭС) и стеклянных микросфер, и минерального компонента, в качестве которого используется смесь галогенидов щелочного металла и углекислой соли щелочного металла в заявляемых соотношениях. The essence of the proposed method is illustrated as follows. The raw material mass is preliminarily obtained by mixing a binder - liquid mineral glass, water, alkali metal silicofluoride salt as a hardener, filler - hollow microspheres based on fly ash of thermal power plants and thermal glass microspheres, and a mineral component, which is used as a mixture of alkaline halides metal and carbon dioxide of an alkali metal in the claimed ratios.

Пористый наполнитель в виде полых микросфер из золы-уноса ТЭС имеет различные показатели по плотности, составу фракций и целостности частиц, что негативно сказывается на свойствах получаемого материала. В связи с этим возникает необходимость в дополнительной операции выделения оптимальной фракции, которая характеризуется максимальной однородностью по указанным показателям. Для этого водную суспензию золы-уноса ТЭС подвергают флотационному воздействию, в ходе которого отделяют всплывшие на поверхность микросферы. Выделенные таким образом микросферы высушивают и выделяют оптимальную фракцию. Аналогично фракционируют микросферы на основе других кремнийсодержащих материалов. Porous filler in the form of hollow microspheres from fly ash of TPPs has various indicators in terms of density, composition of fractions and particle integrity, which negatively affects the properties of the obtained material. In this regard, there is a need for an additional operation of selecting the optimal fraction, which is characterized by maximum uniformity in the indicated indicators. For this, an aqueous suspension of fly ash of TPPs is subjected to flotation treatment, during which microspheres that emerge onto the surface are separated. The microspheres thus isolated are dried and the optimum fraction is isolated. Microspheres based on other silicon-containing materials are similarly fractionated.

Экспериментально установлено, что максимальная степень однородности материала обеспечивается при использовании микросфер с размерами в диапазоне от 10 до 300 мкм. Высушенные и отобранные микросферы обрабатывают равномерно по всей поверхности веществом из класса многоосновных карбоновых кислот или их солей щелочных металлов в качестве агента среды. На основании эксперимента установлено, что использование указанных веществ перед введением наполнителя в растворы жидкого стекла способствуют более мягкому варьированию показателя pH среды, выравнивания его по всему объему, а пропорционально и скорости загустевания геля, чем в случае использования других реагентов. При резком изменении pH среды возможно нарушение седиментационного равновесия и несанкционированное расслоение смеси на фазы, что приводит к нарушению равномерности формируемой структуры. It was experimentally established that the maximum degree of homogeneity of the material is ensured when using microspheres with sizes in the range from 10 to 300 microns. Dried and selected microspheres are treated uniformly over the entire surface with a substance from the class of polybasic carboxylic acids or their alkali metal salts as a medium agent. Based on the experiment, it was found that the use of these substances before introducing the filler into the solutions of liquid glass contributes to a milder variation in the pH of the medium, aligning it throughout the volume, and in proportion to the gel thickening rate, than in the case of other reagents. With a sharp change in the pH of the medium, sedimentation equilibrium may be disturbed and unauthorized separation of the mixture into phases is possible, which leads to a violation of the uniformity of the formed structure.

Экспериментально показано, что pH среды влияет на скорость загустевания геля и окончательно на свойства отвержденного материала. Так, при pH менее 7 скорость отверждения значительно превышает скорость поризации, что приводит к повышению массы материала, сокращению времени равномерного распределения пористоплотности и возникновению значительных внутренних напряжений, приводящих к браку. Оптимальному значению pH среды соответствует оптимальное содержание кислотного агента, которым обрабатывают пористый наполнитель, который определяют путем расчета в зависимости от требуемой программы: пористости, массы, плотности и зависящих от них термопрочностных и физико-механических показателей. It has been experimentally shown that the pH of the medium affects the gel thickening rate and finally the properties of the cured material. Thus, at a pH of less than 7, the curing rate is significantly higher than the rate of porosity, which leads to an increase in the mass of the material, a reduction in the time of uniform distribution of porosity and the appearance of significant internal stresses leading to rejects. The optimal pH value of the medium corresponds to the optimal content of the acid agent, which is used to process the porous filler, which is determined by calculation depending on the desired program: porosity, mass, density and the thermal strength and physical-mechanical parameters that depend on them.

Экспериментально определен предел соотношения кислотный агент/минеральный компонент+отвердитель, который не должен превышать 10,1% мас. ч. В случае превышения количества кислотного агента сверх заявляемого предела возможно резкое увеличение скорости отверждения геля. При этом предпочтителен выбор кислот или их солей, температура разложения которых превышает температуру сушки сырьевой смеси во избежание преждевременного нерегулируемого вспенивания на этапе зарождения геля с неравномерной и недостаточной вязкостью по объему смеси, который существует в температурном интервале этапа сушки. Обработанный таким образом наполнитель вводят в смесь связующего, воды и отвердителя. The limit of the ratio of the acid agent / mineral component + hardener was experimentally determined, which should not exceed 10.1% wt. h. In case of exceeding the amount of acid agent over the claimed limit, a sharp increase in the rate of gel cure is possible. In this case, it is preferable to choose acids or their salts, the decomposition temperature of which exceeds the drying temperature of the raw mixture to avoid premature unregulated foaming at the stage of gel generation with uneven and insufficient viscosity over the volume of the mixture that exists in the temperature range of the drying stage. The filler thus treated is introduced into a mixture of a binder, water and hardener.

Выбор веществ для минерального компонента основан, во-первых, на условии получения дополнительной газовой фазы в сырьевой массе на этапе сушки, на котором происходит первичное вспенивание массы за счет неупорядоченного испарения влаги и, во-вторых, на условии оптимизации процесса отверждения геля, управление которым проблематично в данных условиях ввиду недостаточной вязкости смеси и низкого коэффициента поверхностного натяжения на границе раздела фаз: наполнитель -жидкое связующее, имеющих место в отсутствие указанных веществ. The choice of substances for the mineral component is based, firstly, on the condition of obtaining an additional gas phase in the raw material at the drying stage, during which the foaming of the mass occurs due to disordered evaporation of moisture and, secondly, on the condition of optimizing the gel curing process, the control of which problematic in these conditions due to insufficient viscosity of the mixture and a low coefficient of surface tension at the interface: filler is a liquid binder, occurring in the absence of these substances.

Процесс поризации на данном этапе ограничен временем испарения исходного количества влаги в формовочной смеси, временем разложения расчетного количества модифицирующей добавки и временем загустевания геля кремниевой кислоты, образующегося при взаимодействии используемых реагентов. Функция регулирования составляющих этого процесса при использовании модифицирующей добавки из смеси хлорида и карбоната щелочных металлов, как это показали эксперименты, заключается в упрочнении связей в твердеющей композиции за счет участия хлоридов, в повышении пористости массы за счет разложения карбонатов в дополнение к пористости, сопровождающей процесс испарения влаги. В этих условиях предлагаемый минеральный компонент выполняет функцию как вспенивающего агента, так и отвердителя. Таким образом, функциональные возможности предлагаемого способа дополнены возможностью регулирования процесса поризации массы уже на этапе сушки за счет использования модифицирующей добавки в виде кислотного агента и минерального компонента и использованием пористого наполнителя в заявляемых пределах их соотношений, обеспечивающих равномерное распределение пористоплотности во всем объеме. The process of porization at this stage is limited by the time of evaporation of the initial amount of moisture in the molding sand, the time of decomposition of the calculated amount of the modifying additive, and the thickening time of the silicic acid gel formed by the interaction of the reagents used. The function of controlling the components of this process when using a modifying additive from a mixture of chloride and carbonate of alkali metals, as shown by experiments, consists in strengthening bonds in the hardening composition due to the participation of chlorides, in increasing the porosity of the mass due to the decomposition of carbonates in addition to the porosity accompanying the evaporation process moisture. Under these conditions, the proposed mineral component performs the function of both a blowing agent and a hardener. Thus, the functionality of the proposed method is supplemented by the ability to control the process of porosity of the mass already at the drying stage through the use of a modifying additive in the form of an acid agent and a mineral component and the use of porous filler in the claimed limits of their proportions, ensuring uniform distribution of porosity in the entire volume.

В процессе дальнейшей термообработки в диапазоне температур 250-300oC в сырьевой смеси происходит дальнейшее повышение вязкости и инициируется вторичное вспенивание за счет разложения кислотного агента среды и продуктов его взаимодействия с компонентами смеси. Установлено, что при введении кислотного агента совместно с микросферами обеспечивается более высокая степень распределения кислотного агента как инициатора вторичного вспениванивания на данном этапе по объему смеси, чем при традиционном совместом введении сразу всех компонентов. В этом случае реализуется дополнительная поризация твердеющей массы, степень регулирования которой можно предусмотреть введением необходимого количества кислотного агента и модифицирующей добавки, определяемых расчетным путем.In the process of further heat treatment in the temperature range 250-300 o C in the raw material mixture, a further increase in viscosity occurs and secondary foaming is initiated due to the decomposition of the acid agent of the medium and the products of its interaction with the components of the mixture. It was found that the introduction of the acid agent together with the microspheres provides a higher degree of distribution of the acid agent as the initiator of the secondary foaming at this stage over the volume of the mixture than with the traditional joint introduction of all components at once. In this case, additional porosity of the hardening mass is realized, the degree of regulation of which can be provided by introducing the necessary amount of acid agent and modifying additive, determined by calculation.

В предлагаемом способе используется в качестве отвердителя кремнийфторид щелочного металла, выполняющий дополнительно функцию стабилизатора структуры за счет связывания свободной влаги, являющейся остаточной на этапе сушки и ее перераспределения по объему смеси, приводящее к улучшению равномерности структуры. Выбор количества отвердителя в заявляемых диапазонах соотношений обеспечивает получение материала с равномерной пористоплотностью в объеме изделия. In the proposed method, alkali metal silicon fluoride is used as a hardener, which additionally functions as a stabilizer of the structure due to the binding of free moisture, which is residual during drying and its redistribution over the volume of the mixture, leading to an improvement in the uniformity of the structure. The choice of the amount of hardener in the claimed ranges of ratios ensures the production of a material with uniform porosity in the volume of the product.

Использование в качестве пористого кремнийсодержащего наполнителя смеси полых стеклянных микросфер и микросфер из золы-уноса ТЭС в заявленных соотношениях обеспечивает снижение плотности материала при сохранении его термопрочности. The use as a porous silicon-containing filler of a mixture of hollow glass microspheres and microspheres from fly ash of thermal power plants in the stated ratios ensures a decrease in the density of the material while maintaining its thermal strength.

Использование в качестве кислотного агента среды щавелевой кислоты и/или оксалата натрия приводит к полному разложению соединений на этапе вторичного вспенивания, вследствие чего снижаются технологические отходы на этапе формования. The use of oxalic acid and / or sodium oxalate as the acid agent leads to the complete decomposition of the compounds at the stage of secondary foaming, as a result of which the technological waste at the molding stage is reduced.

Использование в качестве наполнителя экологически инертных полых кремнийсодержащих микросфер способствует снижению экологической опасности производства и эксплуатации теплоизоляционного материала в отличие от прототипа, в котором используется стекловолокно. The use of environmentally inert hollow silicon-containing microspheres as a filler helps to reduce the environmental hazard of the production and operation of heat-insulating material, in contrast to the prototype, which uses fiberglass.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с прототипом обеспечивает упрощение, расширение функциональных возможностей за счет получения изделий с регулируемой пористоплотностью, более высокими теплоизоляционными и прочностными свойствами, экологически более безопасного. Thus, the proposed method in comparison with the prototype provides a simplification, expansion of functionality by obtaining products with adjustable porosity, higher thermal insulation and strength properties, more environmentally friendly.

Возможность реализации предлагаемого способа подтверждается следующими примерами. The possibility of implementing the proposed method is confirmed by the following examples.

Пример 1. Example 1

Для приготовления теплоизоляционного материала перемешивают жидкое стекло натриевое плотностью 1,35-1,40 с водой и минеральной добавкой, в качестве которой берут смесь поваренной соли и пищевой соды в соотношении 100 г жидкого стекла на 5 г смеси солей. Фракцию зольных микросфер с размерами от 10 до 300 мкм обрабатывают щавелевой кислотой и/или оксалатом натрия. Затем в жидкое стекло вводят 3 г кремнийфтористого натрия и 70 г обработанных микросфер. Перемешивают до получения однородной консистенции и выливают в форму. Для сохранения равномерной мелкопористой структуры сушку проводят первоначально при 80oC, а затем температуру поднимают до 100oC. При этом необходимое количество тепла обеспечивается прогревом образца толщиной 20 мм в течение 20 минут. Затем температуру поднимают до 250oC и выдерживают до полного отверждения смеси.To prepare the heat-insulating material, sodium liquid glass with a density of 1.35-1.40 is mixed with water and a mineral additive, which is taken as a mixture of sodium chloride and baking soda in a ratio of 100 g of liquid glass to 5 g of a mixture of salts. The ash microspheres fraction with sizes from 10 to 300 μm is treated with oxalic acid and / or sodium oxalate. Then, 3 g of sodium silicon fluoride and 70 g of treated microspheres are introduced into the liquid glass. Stir until a homogeneous consistency and pour into a mold. To maintain a uniform finely porous structure, drying is carried out initially at 80 o C, and then the temperature is raised to 100 o C. At the same time, the required amount of heat is provided by heating the sample with a thickness of 20 mm for 20 minutes. Then the temperature is raised to 250 o C and maintained until the mixture has completely cured.

В условиях данного примера отсутствуют продукты неполного взаимодействия реагентов, что значительно повышает качество материала. In the conditions of this example, there are no products of incomplete interaction of reagents, which significantly improves the quality of the material.

Примеры состава сырьевой смеси и показатели свойств получаемого теплоизоляционного материала представлены в табл. 1 и 2. Как показывают экспериментальные данные, использование в предлагаемом способе жидкого кремнийсодержащего связующего, галогенсодержащего щелочного металла, предварительной обработки микросфер кислотным агентом в виде карбоновой кислоты и/или щелочной соли карбоновой кислоты в заявляемых соотношениях и термообработки в заявляемом режиме температур обеспечивают расширение функциональных возможностей в регулировании пористоплотности от 300 до 450 кг/м3, повышение физико-механической прочности от 2,75 до 5 МПа, снижение экологической опасности и расширение ассортимента отвердителей и наполнителей для изготовления теплоизоляционного высокоэффективного материала.Examples of the composition of the raw mix and indicators of the properties of the resulting insulating material are presented in table. 1 and 2. As shown by experimental data, the use in the proposed method of a liquid silicon-containing binder, halogen-containing alkali metal, pretreatment of the microspheres with an acid agent in the form of a carboxylic acid and / or alkaline salt of a carboxylic acid in the claimed ratios and heat treatment in the claimed temperature mode provide enhanced functionality in the regulation of porosity from 300 to 450 kg / m 3 , an increase in physical and mechanical strength from 2.75 to 5 MPa, a decrease in environmental hazards and expanding the range of hardeners and fillers for the manufacture of heat-insulating highly effective material.

Claims (3)

1. Способ изготовления пеносиликатного теплоизоляционного материала из смеси связующего, пористого наполнителя и минерального компонента, включающий приготовление пеномассы, формование и термообработку, отличающийся тем, что приготовление пеномассы осуществляют последовательным смешением пористого наполнителя, связующего, в качестве которого используют водорастворимое кремнийсодержащее неорганическое связующее, воды и минерального компонента, в качестве которого используют смесь галогенсодержащего щелочного металла и угольной соли щелочного металла, из расчета на каждые 100 мас.ч. связующего - 55-70 мас. ч. наполнителя и 2-5 мас.ч. минерального компонента, перед смешением пористый наполнитель, в качестве которого используют фракцию полых кремнийсодержащих микросфер в диапазоне размеров от 10 до 300 мкм, обрабатывают кислотным агентом среды, в качестве которого используют карбоновую кислоту и/или щелочную соль карбоновой кислоты с температурой разложения не менее 180oC, при этом соотношение количеств кислотного агента, минерального компонента равно 1: 1, а общее содержание кислотного агента и минерального компонента и отвердителя не превышает 10,1 мас.ч., с последующим формованием в условиях ступенчатой термообработки с первоначальной выдержкой формовочной смеси при температуре в диапазоне от 80 до 100oC в течение не менее одной минуты на каждый 1 мм толщины формуемого образца и окончательно при температурах в диапазоне 250-300oC.1. A method of manufacturing a foam silicate heat-insulating material from a mixture of a binder, a porous filler and a mineral component, comprising preparing foam mass, molding and heat treatment, characterized in that the foam mass is prepared by sequential mixing of a porous filler, a binder, which uses a water-soluble silicon-containing inorganic binder, water and mineral component, which is used as a mixture of a halogen-containing alkali metal and coal alkali metal salts, based on each 100 wt.h. a binder - 55-70 wt. including filler and 2-5 parts by weight mineral component, before mixing the porous filler, which is used as a fraction of hollow silicon-containing microspheres in the size range from 10 to 300 microns, is treated with an acid agent of the medium, which is used carboxylic acid and / or alkaline salt of carboxylic acid with a decomposition temperature of at least 180 o C, while the ratio of the amounts of the acid agent, the mineral component is 1: 1, and the total content of the acid agent and the mineral component and hardener does not exceed 10.1 parts by weight, followed by by feeding under conditions of stepwise heat treatment with initial exposure of the molding mixture at a temperature in the range from 80 to 100 o C for at least one minute for every 1 mm of the thickness of the molded sample and finally at temperatures in the range of 250-300 o C. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве пористого наполнителя используются полые микросферы, выделенные флотацией из золы-уноса тепловых электростанций, не менее 80% последних относительно их суммарного количества. 2. The method according to claim 1, characterized in that as the porous filler used hollow microspheres isolated by flotation from fly ash of thermal power plants, at least 80% of the latter relative to their total amount. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве кислотного агента среды используется щавелевая кислота и/или оксалат натрия. 3. The method according to p. 1, characterized in that oxalic acid and / or sodium oxalate is used as the acidic agent of the medium.
RU97102578/03A 1997-02-21 1997-02-21 Method of manufacturing silicate foam heat-insulating material RU2174967C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97102578/03A RU2174967C2 (en) 1997-02-21 1997-02-21 Method of manufacturing silicate foam heat-insulating material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97102578/03A RU2174967C2 (en) 1997-02-21 1997-02-21 Method of manufacturing silicate foam heat-insulating material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU97102578A RU97102578A (en) 1999-03-20
RU2174967C2 true RU2174967C2 (en) 2001-10-20

Family

ID=20190067

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97102578/03A RU2174967C2 (en) 1997-02-21 1997-02-21 Method of manufacturing silicate foam heat-insulating material

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2174967C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100306866B1 (en) Thermally insulating building material
US5340513A (en) Process for the production of calcium hydrosilicate bonded shaped articles
KR100935573B1 (en) Ultra light weight inorganic fine-grained aggregate and its manufacturing method
US3144346A (en) Calcium silicate hydrate products
US2081802A (en) Manufacture of light concrete
RU2641154C2 (en) Filling empty building brick with porous material
RU2174967C2 (en) Method of manufacturing silicate foam heat-insulating material
CA1288193C (en) Method for forming a lightweight cementitious structural product and product formed thereby
CN108609988B (en) Method for producing aerated concrete building block by using fluorite beneficiation waste residue-quartz tailings
RU2103242C1 (en) Foam concrete containing magnesia binder and method for its production
DE2853333C2 (en) Process for the production of a mineral foam
RU2154618C2 (en) Method of manufacturing heat-isolation material based on siliceous rock
RU2251540C1 (en) Foam-ceramic items production method
RU2613208C1 (en) Mixture for heat-resistant aerocrete on basis of nanostructured gypsum binded composite, method of products manufacture
RU2448065C2 (en) Method to produce heat insulation and insulant material for building products
EP3599228B1 (en) Method for producing porous mineral building material with improved strength
RU2140886C1 (en) Method of preparation of building material compositions
RU2004525C1 (en) Process for manufacturing bloated building mixture
RU2209801C1 (en) Mixture for preparing nonautoclave gas concrete
CN115784690B (en) High-temperature-resistant EPS concrete material for improving 3D printing anisotropy and preparation method thereof
US2014065A (en) Insulating building and sound absorbing material
RU2308369C1 (en) Method for aerated concrete mix preparation and pouring in mold
HU209963B (en) Process for producing of porous materials from closed gascell graired silicates
CN116730664A (en) Mineral polymer permeable concrete and preparation method thereof
RU2169128C2 (en) Method of manufacturing heat-insulating material

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040222