RU2281268C2

RU2281268C2 - Raw mixture for producing ceramic heat-insulating building material

Info

Publication number: RU2281268C2
Application number: RU2004132313/03A
Authority: RU
Inventors: Владимир Федорович Завадский (RU); Владимир Федорович Завадский; Наталь Борисовна Путро (RU); Наталья Борисовна Путро
Original assignee: Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин); Владимир Федорович Завадский; Наталья Борисовна Путро
Priority date: 2004-11-04
Filing date: 2004-11-04
Publication date: 2006-08-10
Also published as: RU2004132313A

Abstract

FIELD: industry of building materials.

SUBSTANCE: invention proposes the raw mixture for producing ceramic heat-insulating building materials that comprises loam, aluminum powder, crushed lime, water and zeolite in the ratio water/clay = 0.8-1.0 and in the following ratio of components, wt.-%: loam, 75.4-83.3; zeolite, 12.50-18.85; aluminum powder, 0.08-0.11, and crushed lime, 4.12-5.64. Invention can be used in manufacturing heat-insulating ceramics. Invention provides reducing an average density of ceramic heat-insulating materials.

EFFECT: improved and valuable technical properties of materials.

2 tbl

Description

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве теплоизоляционной керамики.The invention relates to the building materials industry and can be used in the manufacture of insulating ceramics.

Известна сырьевая смесь, включающая следующие компоненты, мас.%: глину 56,5-64,8; алюминиевую пудру 0,2-0,5; отходы производства жидкого стекла 10-15; кремнеземистый известняк 15-20; молотую известь 3-8; отходы гальванического производства - гидроксиды железа, цинка, никеля, меди 2-5 (А.с. 1414835 А1, С 04 В 38/02, 33//00, бюл. 29, 1988).A known raw material mixture comprising the following components, wt.%: Clay 56.5-64.8; aluminum powder 0.2-0.5; liquid glass production waste 10-15; siliceous limestone 15-20; ground lime 3-8; galvanic production wastes - hydroxides of iron, zinc, nickel, copper 2-5 (А.с. 1414835 A1, С 04 В 38/02, 33 // 00, bull. 29, 1988).

Недостатком известной сырьевой смеси является необходимость использования в качестве основного компонента истинно глин, а не суглинков и отходов гальванического производства - гидроксидов железа, цинка, никеля, меди, что требует их дополнительной переработки для применения в сырьевой смеси.A disadvantage of the known raw material mixture is the need to use true clay as the main component, rather than loam and galvanic waste - iron, zinc, nickel, copper hydroxides, which requires additional processing for use in the raw material mixture.

Наиболее близкой по технической сущности является сырьевая смесь, включающая, мас.%: суглинок 20-25; алюминиевую пудру 0,06-0,10; щелочь - молотую известь 0,7-1,0; глинистые сланцы - отходы переработки битумных сланцев или пустую породу 20-25; металлургический карбонатосодержащий шлак 22-23; суперпластификатор на основе натриевых солей - продукт поликонденсации нафталиносульфокислоты и формальдегида С-3 0,018-0,02; вода остальное (А.с. 1678810 А1, С 04 В 38/00, бюл. №35, 1991 - прототип).The closest in technical essence is the raw material mixture, including, wt.%: Loam 20-25; aluminum powder 0.06-0.10; alkali - ground lime 0.7-1.0; shale - waste from the processing of bitumen shale or waste 20-25; metallurgical carbonate-containing slag 22-23; superplasticizer based on sodium salts - the product of the polycondensation of naphthalene sulfonic acid and C-3 formaldehyde 0.018-0.02; the rest of the water (A.S. 1678810 A1, C 04 B 38/00, bull. No. 35, 1991 - prototype).

Недостатком наиболее близкой смеси является ее многокомпонентность и выделение агрессивных газов при обжиге керамических смесей с использованием полимеров, а также повышенная плотность готовых изделий.The disadvantage of the closest mixture is its multicomponent composition and the release of aggressive gases during the firing of ceramic mixtures using polymers, as well as the increased density of the finished product.

Техническая задача изобретения - получение сырьевой смеси оптимального состава для уменьшения средней плотности керамических теплоизоляционных материалов.The technical task of the invention is to obtain a raw material mixture of the optimal composition to reduce the average density of ceramic thermal insulation materials.

Техническая задача достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления керамических теплоизоляционных строительных материалов, включающая суглинок, алюминиевую пудру, молотую известь и воду, содержит цеолит при водоглиняном отношении В/Г=0,8-1,0 и следующем соотношении компонентов, мас.%: суглинок - 83,3-75,4; цеолит - 12,5-18,85; алюминиевая пудра - 0,08-0,11; молотая известь - 4,12-5,64.The technical problem is achieved in that the raw material mixture for the manufacture of ceramic heat-insulating building materials, including loam, aluminum powder, ground lime and water, contains zeolite with a water-clay ratio W / D = 0.8-1.0 and the following ratio of components, wt.% : loam - 83.3-75.4; zeolite - 12.5-18.85; aluminum powder - 0.08-0.11; ground lime - 4.12-5.64.

В сырьевой смеси используют алюминиевую пудру марки ПАП-1 (ГОСТ 5494-95) в качестве газообразующей добавки для поризации сырьевой смеси. Алюминиевая пудра содержит активного алюминия 87-98,5% и имеет удельную поверхность 5500-6000 см²/г. Для создания щелочной среды в глиняный шликер добавляют молотую известь.In the raw mix, aluminum powder PAP-1 (GOST 5494-95) is used as a gas-forming additive for the porosity of the raw mix. Aluminum powder contains 87-98.5% active aluminum and has a specific surface area of 5500-6000 cm ² / g. To create an alkaline environment, ground lime is added to the clay slip.

В качестве стабилизатора структуры сырьевой смеси и уменьшения усадки поризованной массы используется цеолит с плотностью 1,9-2,3 г/см³, измельченный до удельной поверхности 2500-3000 см²/г.As a stabilizer of the structure of the raw mix and reduce shrinkage of the porous mass, a zeolite with a density of 1.9-2.3 g / cm ³ , crushed to a specific surface of 2500-3000 cm ² / g is used.

С введением в суглинистую суспензию тонкомолотого цеолита прочность ее приближается к прочностным показателям глинистой суспензии и ускоряется процесс тиксотропного упрочнения, а чем выше скорость набора структурной прочности, тем меньше эффект оседания поризованной сырьевой смеси, меньше величина средней плотности и выше механическая прочность керамических теплоизоляционных строительных материалов.With the introduction of a finely ground zeolite into a loamy suspension, its strength approaches the strength characteristics of the clay slurry and the thixotropic hardening process is accelerated, and the higher the rate of structural strength gain, the lower the sedimentation effect of the porous raw material mixture, the lower the average density and the higher the mechanical strength of ceramic heat-insulating building materials.

В качестве глинистой породы используют суглинки Новосибирской области, которые относятся к пылеватым и содержат в своем составе 10-14% глинистых и 63-77% пылеватых частиц. Химический состав суглинков находится в следующем интервале, %: SiO₂ - 58,61-64,4; Fe₂O₃ - 5,17-5,71; Al₂О₃ - 11,17-13,8; CaO - 2,99-5,05; MgO - 2,26-3,47; R₂O - 2,38-4,28; п.п.п. - 8,26-11,0. Суглинок подвергают дроблению, сушке, помолу и просеиванию до удельной поверхности 2500-3000 см²/г.Loam of the Novosibirsk Region, which are dusty and contain 10-14% clayey and 63-77% dusty particles, is used as clayey clay. The chemical composition of loams is in the following range,%: SiO ₂ - 58.61-64.4; Fe ₂ O ₃ - 5.17-5.71; Al ₂ O ₃ - 11.17-13.8; CaO - 2.99-5.05; MgO - 2.26-3.47; R ₂ O - 2.38-4.28; p.p.p. - 8.26-11.0. Loam is subjected to crushing, drying, grinding and sieving to a specific surface of 2500-3000 cm ² / g

Технология приготовления сырьевой смеси осуществляется по следующей общей схеме: в предварительно измельченный суглинок добавляют тонкомолотый цеолит, молотую известь и перемешивают в сухом состоянии. Воду затворения, имеющую температуру 50-60°С, при водоглиняном отношении В/Г=0,8...1,0 вводят в смесь, затем добавляют алюминиевую пудру.The technology for preparing the raw material mixture is carried out according to the following general scheme: finely ground zeolite, ground lime are added to the pre-ground loam and mixed in a dry state. Mixing water having a temperature of 50-60 ° C, with a water-clay ratio W / G = 0.8 ... 1.0, is introduced into the mixture, then aluminum powder is added.

Перемешивание осуществляют до получения однородной текучей массы.Mixing is carried out until a homogeneous fluid mass is obtained.

Полученную таким образом сырьевую смесь по литьевой технологии заливают в форму, заполняя ее объем на две трети высоты для получения образцов и их испытания на механическую прочность и другие технические характеристики. Процесс поризации и вспучивания продолжается 30-40 мин. Далее образцы подвергают сушке при 50-70°С в течение 24 ч, затем в распалубленном виде обжигают в течение 8 ч при 950°С.Thus obtained raw mix by injection technology is poured into the mold, filling its volume by two-thirds of the height to obtain samples and their testing for mechanical strength and other technical characteristics. The process of porization and bloating lasts 30-40 minutes. Next, the samples are dried at 50-70 ° C for 24 hours, then they are calcined in a formwork for 8 hours at 950 ° C.

Например, в предлагаемом техническом решении измельченный суглинок в количестве 79,31%, цеолит 15,85% и молотую известь 4,75% перемешивали в сухом состоянии в течение 3 мин. Воду затворения, имеющую температуру 50-60°С, при водоглиняном отношении В/Г=0,9 вводили в смесь, затем добавляли алюминиевую пудру в количестве 0,09% и перемешивали в течение 2 мин до получения однородной текучей массы с влажностью 45-50%. Далее сырьевую смесь заливали в форму, заполняя ее объем на две трети высоты для получения образцов и их испытания на механическую прочность и другие технические характеристики. Процесс поризации и вспучивания продолжался 40 мин. Далее образцы подвергали сушке при 50°С в течение 24 ч, затем в распалубленном виде обжигали в течение 8 ч при 950°С. Составы сырьевой смеси приведены в табл.1.For example, in the proposed technical solution, crushed loam in the amount of 79.31%, zeolite 15.85% and ground lime 4.75% were mixed in the dry state for 3 minutes. Mixing water, having a temperature of 50-60 ° C, was introduced into the mixture with a water-clay ratio W / G = 0.9, then aluminum powder was added in an amount of 0.09% and mixed for 2 min until a homogeneous fluid mass with a humidity of 45- fifty%. Next, the raw material mixture was poured into the mold, filling its volume by two-thirds of the height to obtain samples and testing them for mechanical strength and other technical characteristics. The process of porization and expansion continued for 40 minutes. Next, the samples were dried at 50 ° C for 24 h, then they were calcined in a form that was disassembled for 8 h at 950 ° C. The compositions of the raw mix are given in table 1.

Результаты, приведенные в табл.2, показывают, что известный состав имеет более высокую температуру обжига и большую среднюю плотность изделий, чем предлагаемый состав сырьевой смеси.The results shown in table 2 show that the known composition has a higher firing temperature and a higher average density of products than the proposed composition of the raw mix.

Таким образом, получена сырьевая смесь оптимального состава для изготовления керамических теплоизоляционных строительных материалов пониженной средней плотности.Thus, the obtained raw material mixture of the optimal composition for the manufacture of ceramic heat-insulating building materials of low average density.

Таблица 1Table 1 КомпонентыComponents Содержание, мас.% в составеContent, wt.% In the composition Прототип, %Prototype,% 1one 22 33 4four 55 Цеолитовая породаZeolite rock 8,778.77 12,5012.50 15,8515.85 18,8518.85 21,4421.44 -- СуглинокLoam 87,6187.61 83,3083.30 79,3179.31 75,4075.40 71,3071.30 20-2520-25 Алюминиевая пудраAluminum powder 0,060.06 0,080.08 0,090.09 0,110.11 0,120.12 0,06-0,10.06-0.1 Молотая известьGround lime 3,563.56 4,124.12 4,754.75 5,645.64 7,147.14 0,1-1,20.1-1.2 В/ГW / D 0,750.75 0,80.8 0,90.9 1one 1,11,1 1,1-1,81.1-1.8 Глинистые сланцыClay shales 20-2520-25 Металлургический шлакMetallurgical slag 22-2322-23 Суперпластификатор С-3Superplasticizer S-3 0,018-0,0200.018-0.020 Таблица 2table 2 СвойстваProperties Показатели для составаIndicators for the composition ПрототипPrototype 1one 22 33 4four 55 Плотность, кг/м³ Density, kg / m ³ 640640 550550 440440 520520 650650 640640 Температура обжига, °СFiring temperature, ° С 950950 950950 950950 950950 950950 950-970950-970

Claims

The raw material mixture for the manufacture of ceramic heat-insulating building materials, including loam, aluminum powder, ground lime and water, characterized in that it contains zeolite with a water-clay ratio B: G = 0.8-1.0 and the following ratio of components, wt.%:

Loam 83.3-75.4 Zeolite 12.50-18.85 Aluminum powder 0.08-0.11 Ground lime 4.12-5.64