RU2228314C2

RU2228314C2 - Raw mixture for preparation of a foamed concrete

Info

Publication number: RU2228314C2
Application number: RU2002121695/03A
Authority: RU
Inventors: С.А. Белых; ков А.И. Куд; А.И. Кудяков; Т.А. Лебедева; Е.Д. Рыжкова
Original assignee: Братский государственный технический университет
Priority date: 2002-08-06
Filing date: 2002-08-06
Publication date: 2004-05-10
Also published as: RU2002121695A

Abstract

FIELD: building materials industry; production of cellular foamed concrete. SUBSTANCE: the invention is dealt with production of cellular building materials and may be used for production of the heat-insulating-constructional and heat insulating materials at manufacturing elements of buildings and structures in industrial and civil engineering. Technical result is an increase of the material water-resistance, an opportunity to produce the heat insulating materials with the stable design densities in the range of 300 up to 800 kg / m cu, an opportunity to use alkali silicate (liquid glass) made from microsilica earth with silica module of 2 up to 4, an opportunity of utilization of the industrial waste - microsilica earth and flue-ash, reduction of the mixture preparation time, decrease of the mixture production costs. The raw mixture for manufacturing the foamed concrete, including a weak soda glass, a siliceous component, a frothing agent, a hardener - sodium fluosilicate and water, contains a weak soda glass from microsilica earth with silica module from 2 up to 4 and a density of 1.35 - 1.45 g / cm cu. In the capacity of a siliceous component they use microsilica earth, in the capacity of a frothing agent - the frothing agent "Morpen" with addition of ash - flue taken at the following ratio of the components(in mass %): the indicated soluble silicate 63.41 - 69.04, microsilica earth 19.02 20.71, the frothing agent "Morpen" 0.04 - 0.27, sodium fluosilicate 6.34 - 6.90, ash - flue - 1.90 2.07, water 1.24 - 9.06. EFFECT: production of the heat insulating materials with the stable design densities and high water-resistance, utilization of the industrial waste - microsilica earth and flue-ash, reduction of the mixture preparation time and costs. 2 tbl

Description

Изобретение относится к производству ячеистых строительных материалов и может быть использовано для получения теплоизоляционно-конструкционных и теплоизоляционных материалов при изготовлении элементов зданий и сооружений в промышленном и гражданском строительстве.The invention relates to the production of cellular building materials and can be used to obtain heat-insulating structural and heat-insulating materials in the manufacture of elements of buildings and structures in industrial and civil engineering.

Известна бетонная смесь, включающая жидкое стекло из силикат-глыбы с силикатным модулем 2,6-3, молотый кварцевый песок в качестве кремнеземистого компонента, кремнефтористый натрий, добавку, пенообразователь и воду [Патент РФ №2125976, МПК С 04 В 28/26].Known concrete mixture, including liquid glass from a silicate block with a silicate module of 2.6-3, ground quartz sand as a siliceous component, sodium silicofluoride, additive, foaming agent and water [RF Patent No. 2125976, IPC C 04 V 28/26] .

Известная бетонная смесь в качестве кремнеземистого компонента содержит кварцевый песок, помол которого увеличивает время приготовления смеси и требует дополнительных энергозатрат. Материалы из известной бетонной смеси имеют нестабильные значения средней плотности. При воспроизведении указанного состава с использованием жидкого стекла из микрокремнезема [Патент РФ №2056353, МПК С 04 В 28/04] и микрокремнезема в качестве кремнеземистого компонента получить теплоизоляционные материалы невозможно.Known concrete mixture as a siliceous component contains quartz sand, grinding of which increases the preparation time of the mixture and requires additional energy consumption. Materials from a known concrete mixture have unstable mean density values. When reproducing the specified composition using liquid glass from silica fume [RF Patent No. 2056353, IPC C 04 V 28/04] and silica fume as a siliceous component, it is impossible to obtain thermal insulation materials.

Технический результат от использования изобретения: повышение водостойкости материала, возможность получения теплоизоляционных материалов со стабильными проектными плотностями от 300 до 800 кг/м³, возможность использования жидкого стекла из микрокремнезема с силикатным модулем от 2 до 4, возможность использования промышленных отходов - микрокремнезема и золы-унос, сокращение времени приготовления смеси, удешевление производства.The technical result from the use of the invention: increasing the water resistance of the material, the possibility of obtaining heat-insulating materials with stable design densities from 300 to 800 kg / m ³ , the possibility of using liquid glass from silica fume with a silicate module from 2 to 4, the possibility of using industrial waste - silica fume and ash - ablation, reduction in the time of preparation of the mixture, cheaper production.

Технический результат достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления пенобетона, включающая жидкое натриевое стекло, кремнеземистый компонент, пенообразователь, отвердитель - кремнефтористый натрий и воду, содержит жидкое натриевое стекло из микрокремнезема с силикатным модулем от 2 до 4 и плотностью 1,35-1,45 г/см³, в качестве кремнеземистого компонента - микрокремнезем, в качестве пенообразователя - пенообразователь “Морпен” и дополнительно золу-унос при следующем соотношении компонентов, маc.%:The technical result is achieved in that the raw material mixture for the manufacture of foam concrete, including liquid sodium glass, a siliceous component, a foaming agent, a hardener - sodium silicofluoride and water, contains liquid sodium glass from silica fume with a silicate module from 2 to 4 and a density of 1.35-1, 45 g / cm ³ , silica fume as a component - silica fume, as a foaming agent - foaming agent "Morpen" and additionally fly ash in the following ratio of components, wt.%:

Указанное жидкое стекло 63,41-69,04Specified Liquid Glass 63.41-69.04

Микрокремнезем 19,02-20,71Silica fume 19.02-20.71

Пенообразователь “Морпен” 0,04-0,27Foaming agent “Morpen” 0.04-0.27

Кремнефтористый натрий 6,34-6,90Sodium silicofluoride 6.34-6.90

Зола-унос 1,90-2,07Fly ash 1.90-2.07

Вода 1,24-9,06Water 1.24-9.06

Жидкое натриевое стекло, используемое для получения пены, готовят малоэнергоемким способом путем растворения микрокремнезема в растворе щелочи при температуре не более 100°С [Патент РФ №2056353, МПК С 04 В 28/04].Liquid sodium glass used to produce foam is prepared by a low-energy method by dissolving silica fume in an alkali solution at a temperature of not more than 100 ° C [RF Patent No. 2056353, IPC C 04 V 28/04].

Микрокремнезем является дисперсным отходом производства кристаллического кремния, характеризующимся малым размером частиц (0,1...3 мкм) и, как следствие, высокой удельной поверхностью (от 10000 до 25000 см²/г). Микрокремнезем осаждается в электрофильтрах системы газоочистки плавильных печей производства кристаллического кремния. Химический состав микрокремнезема, мас.%: SiO₂ 90,0-95,0; Аl₂O₃ до 0,8; Fe₂O₃ до 0,8; CaO до 1,6; МgО до 1,2; SiC до 5,0; С_общ до 9,0; потери при прокаливании до 20,0.Silica fume is a dispersed waste product for the production of crystalline silicon, characterized by a small particle size (0.1 ... 3 μm) and, as a consequence, a high specific surface area (from 10,000 to 25,000 cm ² / g). Silica fume is deposited in electrostatic precipitators of the gas treatment system of crystalline silicon production furnaces. The chemical composition of silica fume, wt.%: SiO ₂ 90,0-95,0; Al ₂ O ₃ to 0.8; Fe ₂ O ₃ to 0.8; CaO up to 1.6; MgO up to 1.2; SiC up to 5.0; From _total to 9.0; loss on ignition up to 20.0.

Зола-унос является отходом ТЭЦ-7. Химический состав золы ТЭЦ-7, мас.%: SiO₂ 57,95-49,21; CaO 14,87-19,60; Fе₂О₃ 7,08-7,81; Аl₂O₃13,76-17,20; МgО 2,84-3,69; SО₃ 1,89-2,15; Na₂O 0,19-0,31; К₂O 0,69-0,76.Fly ash is a waste of TPP-7. The chemical composition of the ash of TPP-7, wt.%: SiO ₂ 57.95-49.21; CaO 14.80-19.60; Fe ₂ O ₃ 7.08-7.81; Al ₂ O ₃ 13.76-17.20; MgO 2.84-3.69; SO ₃ 1.89-2.15; Na ₂ O, 0.19-0.31; K ₂ O 0.69-0.76.

В качестве пенообразователя использован “Морпен” (ТУ 0258-001-01013393-94).As a foaming agent used "Morpen" (TU 0258-001-01013393-94).

Предлагаемую сырьевую смесь готовят следующим образом. Для получения пены из жидкого стекла перемешивают 1-7 частей рабочего раствора пенообразователя 1 %-ной концентрации в высокоскоростном смесителе принудительного действия до 18-20-кратного вспенивания, затем в полученную пену постепенно вводят 48-54 частей жидкого стекла и производят перемешивание до равномерного распределения воздушных пор в объеме жидкого стекла в течение 1-3 минут. В полученную жидкостекольную пену вводят микрокремнезем, отвердитель (кремнефтористый натрий) и золу-унос. Затем производят формование полученной смеси, выдерживают изделия до набора распалубочной прочности, производят сушку распалубленного материала при температуре 50-60°С в течение 5-7 часов.The proposed raw mix is prepared as follows. To obtain foam from liquid glass, 1-7 parts of a working solution of a foaming agent of 1% concentration are mixed in a high-speed forced-action mixer up to 18-20-fold foaming, then 48-54 parts of liquid glass are gradually introduced into the resulting foam and mixing is made until uniform air pores in the volume of liquid glass for 1-3 minutes. Silica fume, hardener (sodium silicofluoride) and fly ash are introduced into the obtained liquid glass foam. Then the resulting mixture is molded, the products are kept until the stripping strength is set, the stripped material is dried at a temperature of 50-60 ° C for 5-7 hours.

Составы полученных смесей приведены в таблице 1, характеристики изделий из них - в таблице 2.The compositions of the mixtures obtained are shown in table 1, the characteristics of products from them are in table 2.

Claims

The raw material mixture for the manufacture of foam concrete, including liquid sodium glass, a silica component, a foaming agent, a hardener - sodium silicofluoride and water, characterized in that it contains liquid silica glass with a silicate module from 2 to 4 and a density of 1.35 - 1.45 g / cm ³ , silica fume as a component - silica fume, as a foaming agent - foaming agent "Morpen" and additionally fly ash in the following ratio of components, wt.%:

Specified Liquid Glass 63.41 - 69.04

Silica fume 19.02 - 20.71

Foaming agent “Morpen” 0.04 - 0.27

Sodium silicofluoride 6.34 - 6.90

Fly ash 1.90 - 2.07

Water 1.24 - 9.06