RU2409534C1 - Способ приготовления смеси для ячеистых силикатных строительных изделий и строительное изделие - Google Patents
Способ приготовления смеси для ячеистых силикатных строительных изделий и строительное изделие Download PDFInfo
- Publication number
- RU2409534C1 RU2409534C1 RU2009129843/03A RU2009129843A RU2409534C1 RU 2409534 C1 RU2409534 C1 RU 2409534C1 RU 2009129843/03 A RU2009129843/03 A RU 2009129843/03A RU 2009129843 A RU2009129843 A RU 2009129843A RU 2409534 C1 RU2409534 C1 RU 2409534C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- silicate
- mixture
- foam glass
- crushed
- cellular
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/18—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing mixtures of the silica-lime type
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
- C04B20/10—Coating or impregnating
- C04B20/1055—Coating or impregnating with inorganic materials
- C04B20/1066—Oxides, Hydroxides
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/60—Production of ceramic materials or ceramic elements, e.g. substitution of clay or shale by alternative raw materials, e.g. ashes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления звуко- и теплоизоляционных блоков, плит и панелей для внутренних работ в гражданских и промышленных зданиях. Способ приготовления смеси для ячеистых силикатных строительных изделий включает смешивание совместно молотых известкового и кремнеземистого компонентов с водой и предварительно пропитанным до насыщения известковой суспензией, содержащей 10 мас.% твердого вещества Са(ОН)2 и 0,5-7,0 мас.% гидроксида одновалентного щелочного металла, дробленым до размера зерен 3,0…30,0 мм теплоизоляционным пеностеклом, либо дробленым звукоизоляционным пеностеклом, либо со смесью этих пеностекол, в любом соотношении, добавление алюминиевой пудры. Строительное изделие в виде плитки или блоков, или стеновых панелей на основе силикатного ячеистого бетона автоклавного твердения получено из смеси, приготовленной указанным выше способом, сформовано в виде изделия и прошло гидротермальную обработку в автоклаве. Технический результат - расширение арсенала технических средств для производства упрочненных строительных изделий с повышенной тепло- и звукопроводностью из силикатного ячеистого бетона автоклавного твердения. 2 н.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления звуко- и теплоизоляционных блоков, плит и панелей для внутренних работ в гражданских и промышленных зданиях.
Известен способ приготовления смеси для изготовления силикатных стеновых изделий, включающий смешивание совместно молотых известкового и кремнеземистого (аргиллита) компонентов с водой, добавление алюминиевой пудры. Получение строительных изделий включает в себя формование изделий из полученной смеси и гидротермальную обработку их в автоклаве [Патент РФ №2080310, кл. 6 С04В 38/02, 1992].
Недостатками данного способа и получаемых силикатных изделий является то, что они имеют невысокие звукоизолирующие характеристики и повышенную теплопроводность.
Наиболее близкими к предлагаемому решению является способ приготовления смеси для ячеистых силикатных строительных изделий, включающий смешивание совместно молотых известкового и кремнеземистого компонентов с водой и дробленым до размера зерен 3,0…30,0 мм теплоизоляционным пеностеклом, либо дробленым звукоизоляционным пеностеклом, либо со смесью этих пеностекол в любом соотношении, добавление алюминиевой пудры. Получение строительных изделий по прототипу включает в себя формование изделий из полученной смеси и гидротермальную обработку их в автоклаве, где бетон обрабатывали в среде насыщенного пара при температуре 200°С и давлении 1,2 МПа по схеме 2+6+1,5 часа [Патент РФ №2305670, кл. 7 С04В 38/00, 2007].
Недостатками данного способа и получаемых силикатных изделий является то, что используемое дробленое пеностекло не создает достаточно объемные упрочненные контактные зоны с вяжущим в силикатной смеси при автоклавировании изделий, что не позволяет существенно улучшить прочностные, звуко- и теплоизолирующие характеристики получаемых силикатных материалов.
Предлагаемое изобретение решает задачу расширения арсенала технических средств для производства упрочненных строительных изделий с пониженной тепло- и звукопроводностью из силикатного ячеистого бетона автоклавного твердения.
Указанный результат достигается тем, что способ приготовления смеси для ячеистых силикатных строительных изделий, включающий смешивание совместно молотых известкового и кремнеземистого компонентов с водой и дробленым до размера зерен 3,0…30,0 мм теплоизоляционным пеностеклом, либо дробленым звукоизоляционным пеностеклом, либо со смесью этих пеностекол в любом соотношении, добавление алюминиевой пудры, согласно предлагаемому решению дробленое пеностекло предварительно пропитывают до насыщения известковой суспензией, содержащей 10 мас.% твердого вещества Са(ОН)2 и 0,5-7,0 мас.% гидроксида одновалентного щелочного металла.
Результат достигается с помощью строительного изделия в виде плитки, или блоков, или стеновых панелей на основе силикатного ячеистого бетона автоклавного твердения, характеризующееся тем, что оно получено из сырьевой смеси, приготовленной указанным способом, сформовано в виде изделия и прошло гидротермальную обработку в автоклаве.
Сравнение способа получения сырьевой смеси с прототипом показывает, что предлагаемое решение отличается использованием при приготовлении силикатной сырьевой смеси дробленого пеностекла предварительно пропитанного до насыщения известковой суспензией, содержащей 10 мас.% твердого вещества Са(ОН)2 и 0,5-7,0 мас.% гидроксида одновалентного щелочного металла. Это позволит решить задачу расширения арсенала технических средств для производства ячеистых силикатных изделий с пониженными тепло- и звукопроводностью с повышением прочностных характеристик. Таким образом, предлагаемое решение обладает критерием «новизна».
При изучении других технических решений, использование предложенного авторами введения в состав сырьевой смеси для изготовления ячеистых силикатных стеновых материалов дробленого пеностекла предварительно пропитанного до насыщения известковой суспензией, содержащей 10 мас.% твердого вещества Са(ОН)2 и 0,5-7,0 мас.% гидроксида одновалентного щелочного металла не выявлено. Процессы, происходящие в зонах контакта частиц дробленого теплоизоляционного и звукоизоляционного пеностекол, имеющих пленочно-пористую структуру и чрезвычайно развитую поверхность из-за разрушенных внешних пор, активированную выгоревшими газообразователями на стадии производства пеностекол, с известью в присутствии гидроксидов одновалентных щелочных металлов и остальными компонентами сырьевой смеси ячеистых силикатных стеновых материалов при формовании и автоклавной обработке, в технической литературе не описаны. Полученные изделия (плиты и панели) из ячеистых силикатных стеновых материалов заявляемого способа приготовления имеют характеристики, которые не являются аддитивной суммой свойств исходных компонентов - дробленого пеностекла и силикатного материала автоклавного твердения, а существенно превосходят их, что свидетельствует о дополнительных процессах минералообразования с появлением аморфно-кристаллических образований в зонах контакта дробленого пеностекла с известковым и кремнеземистым компонентами силикатного материала автоклавного твердения. Эти процессы нельзя было спрогнозировать, таким образом, заявляемое решение не следует явным образом из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию «изобретательский уровень».
Характеристика компонентов смеси.
1. Известь негашеная кальциевая по ГОСТ 9179, сорт 1 в качестве известкового компонента.
2. Газообразователь - алюминиевая пудра марки ПАП-2 по ГОСТ 2067.
3. Аргиллит с плотностью 1,95 кг/м3, химический состав, мас.%: SiO2. - 59,9, Al2O3 - 14,6, Fe2O3 - 4,2, CaO - 8,1, MgO - 2,1, R2O - 1,7, SO3 - 0,4, потери при прокаливании - 9,0.
4. В качестве гидроксида щелочного металла использовали
- гидроксид натрия по ГОСТ 2263-79;
- гидроксид калия по ГОСТ 24363-80;
- гидроксид лития по ГОСТ 8595-83.
5. Дробленое теплоизоляционное пеностекло (порообразователь - сажа) и звукоизоляционное пеностекло (порообразователь - мел), фракцию с размером зерен от 3,0 до 30,0 мм, полученную путем дробления и отсева пеностекла по ТУ 5914-003-02066339-98 "Материалы и изделия строительные теплоизоляционные", произведенного в БГТУ им. В.Г.Шухова (г.Белгород). Насыпная плотность дробленого теплоизоляционного пеностекла с размером зерен от 3,0 до 30,0 мм составляет 170…200 кг/м3, звукоизоляционного - 260…280 кг/м3 в зависимости от пористости. Для приготовления дробленого продукта можно использовать обрезки и бой блоков пеностекла.
Анализируя результаты физико-механических испытаний серии экспериментальных образцов, можно сделать вывод, что по способности формировать пористую структуру легких силикатных стеновых изделий необходим размер зерен дробленого пеностекла 3,0…30,0 мм, в известковой суспензии для пропитки пеностекла должно содержаться 10 мас.% твердого вещества Са(ОН)2 и 0,5-7,0 мас.% гидроксида одновалентного щелочного металла.
Подготовку сырьевой смеси, заливку ее в формы, подрезку горбушки и автоклавную обработку изделий из силикатного ячеистого бетона производят аналогично с [Патент РФ №2305670, кл. 7 С04В 38/00, 2007].
Пример. Приготовление суспензии для пропитки. В сосуд с мешалкой поместили 87 кг воды, 10 кг гашеной извести Са(ОН)2 и 3 кг гидроксида натрия, перемешивали в течение 2 часов. Полученной суспензией насыщали предварительно дробленые теплоизоляционные и звукоизоляционные пеностекла с размером зерен 3,0-30,0 мм.
Приготовление силикатных ячеистых образцов. Навеску извести в количестве 12 кг и аргиллита - 23,07 кг мололи в шаровой мельнице до удельной поверхности 450 м2/кг. Продукт помола перегрузили в лабораторный бетоносмеситель, добавили 32,9 кг воды, перемешивали 5 минут со скоростью вращения 130 об/мин. После перемешивания ввели 15 кг (15 мас.%) дробленого теплоизоляционного пеностекла и 15 кг дробленого звукоизоляционного пеностекла с размером зерен 3,0…30,0 мм, насыщенных известковой суспензией с гидроксидом натрия (см. табл., смесь 1). Процесс смешивания вели до образования суспензии с однородным распределением компонентов. Водно-алюминиевую суспензию (2,0 кг воды и 0,03 кг алюминиевой пудры) загрузили в бетоносмеситель за 2 минуты до момента выгрузки смеси. Полученный раствор текучестью 23 см вылили в формы. Через 1,5 часа подрезали горбушку. Формы с бетоном помещали в автоклав, где бетон обрабатывали в среде насыщенного пара при температуре 200°С и давлении 1,2 МПа по схеме 2+6+1,5 ч, аналогично [Патент РФ №2305670, кл. 7 С04В 38/00, 2007]. Получали теплоизоляционные и звукопоглощающие плитки и панели. Полученные изделия испытывали на прочность при изгибе (по ГОСТ 10180), определяли теплопроводность (по ГОСТ 7076) и акустические характеристики (по ГОСТ 23499-79). Результаты испытаний приведены в табл. (смесь 1).
Смеси 2-9 приготовлены аналогичным способом с различным количественным содержанием компонентов. Сырьевые смеси 2, 5 и 8 приготовлены с использованием дробленого теплоизоляционного пеностекла с размером зерен 3,0…30,0 мм и начальной насыпной плотностью 180 кг/м3. При приготовлении сырьевых смесей 3, 6 и 9 использовали дробленое звукоизоляционное пеностекло с начальной насыпной плотностью 260 кг/м3. Известный состав массы 10 изготавливался согласно прототипу (Патент РФ №2305670, кл. 7 С04В 38/00, 2007).
Анализ полученных физико-механических характеристик ячеистого силикатного материала, показывает следующее. Введение в состав сырьевой силикатной смеси дробленого пеностекла, обработанного по заявляемому способу, позволяет получать ячеистые стеновые силикатные изделия с более высокими тепло- и звукоизолирующими характеристиками по сравнению с прототипом:
- теплопроводность силикатного ячеистого материала снижена на 29-35%, коэффициент звукопоглощения при этом увеличен с 0,73 до 0,86, прочность при изгибе увеличивается в 1,5…1,7 раза;
- полученный в результате автоклавной обработки силикатный ячеистый строительный материал имеет упрочненную равномерно-поризованную структуру с минимальными объемными дефектами; включает в свой состав экологически чистый неорганический компонент.
Физико-химическая сущность технического решения достижения задачи заключается в следующем: дробленое пеностекло с размером частиц 3,0…30,0 мм, насыщенное известковой суспензией с добавкой гидроксидов щелочных металлов, благодаря своей низкой насыпной плотности, занимая определенный объем сырьевой массы, формирует пористую структуру готового изделия. Авторами установлено, что в результате автоклавной обработки изделий, изготовленных путем формования их из сырьевых смесей, полученных по заявляемому способу и содержащих дробленое пеностекло, на границах контакта с известью в присутствии гидроксидов одновалентных щелочных металлов фиксируются зоны с аномально высоким содержанием хорошо сформированных кристаллов гидросиликатов кальция различной степени насыщения и аморфно-кристаллических образований (доказано микроскопическими, петрографическими и рентгенофазовыми исследованиями). Гидроксиды одновалентных щелочных металлов имеют высокую подвижность и, вступая во взаимодействия с пеностекольным компонентом смеси, существенно активизируют процессы взаимодействия его с гидроксидом кальция и известково-кремнеземистым вяжущим при автоклавной обработке материала по сравнению с силикатным материалом по прототипу (смесь 10). Указанные новообразования чрезвычайно сильно увеличивают эффекты тепло- и звукопоглощения в материалах, полученных по заявляемому способу, до величин, существенно превосходящих прототип, а также расчетные и прогнозируемые, полученные из анализа свойств исходных материалов. Обеспечение равномерной частично-замкнутой пористости с упрочненной внутренней структурой в силикатных ячеистых материалах также обусловливает существенное улучшение их физико-механических (прочностных, звуко- и теплоизоляционных) характеристик по сравнению с прототипом. Эта структура определяет свойства получаемого силикатного стенового материала и позволяет решить задачу расширения арсенала технических средств для производства силикатных ячеистых материалов с пониженной тепло- и звукопроводностью.
Увеличивать содержание гидроксида одновалентного щелочного металла в пропитывающей известковой суспензии более 7 мас.% нецелесообразно, т.к. это приводит к чрезмерной активации пеностекольного компонента смеси и более полному взаимодействию его с гидроксидом кальция при автоклавной обработке силикатного материала. При этом уменьшается количество закрытых пор, частично растворяется пеностекло, повышается дефектность структуры и ухудшаются физико-механические характеристики силикатного материала (смеси 3, 6 и 9).
Оценка прочностных свойств получаемых силикатных материалов по изменению величины сопротивления разрушению их при изгибе наиболее точно характеризует степень дефектности контактных зон по всему объему изделия.
Получаемые по заявляемому способу ячеистые стеновые силикатные материалы и изделия обладают пониженной адсорбционной влажностью и более устойчивыми звуко- и теплопроводящими характеристиками.
Claims (2)
1. Способ приготовления смеси для ячеистых силикатных строительных изделий, включающий смешивание совместно молотых известкового и кремнеземистого компонентов с водой и дробленым до размера зерен 3,0…30,0 мм теплоизоляционным пеностеклом, либо дробленым звукоизоляционным пеностеклом, либо со смесью этих пеностекол в любом соотношении, добавление алюминиевой пудры, отличающийся тем, что дробленое пеностекло предварительно пропитывают до насыщения известковой суспензией, содержащей 10 мас.% твердого вещества Са(ОН)2 и 0,5-7,0 мас.% гидроксида одновалентного щелочного металла.
2. Строительное изделие в виде плитки, или блоков, или стеновых панелей на основе силикатного ячеистого бетона автоклавного твердения, характеризующееся тем, что оно получено из сырьевой смеси, приготовленной способом по п.1, сформовано в виде изделия и прошло гидротермальную обработку в автоклаве.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009129843/03A RU2409534C1 (ru) | 2009-08-03 | 2009-08-03 | Способ приготовления смеси для ячеистых силикатных строительных изделий и строительное изделие |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009129843/03A RU2409534C1 (ru) | 2009-08-03 | 2009-08-03 | Способ приготовления смеси для ячеистых силикатных строительных изделий и строительное изделие |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2409534C1 true RU2409534C1 (ru) | 2011-01-20 |
Family
ID=46307613
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009129843/03A RU2409534C1 (ru) | 2009-08-03 | 2009-08-03 | Способ приготовления смеси для ячеистых силикатных строительных изделий и строительное изделие |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2409534C1 (ru) |
-
2009
- 2009-08-03 RU RU2009129843/03A patent/RU2409534C1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Luna-Galiano et al. | Fly ash based geopolymeric foams using silica fume as pore generation agent. Physical, mechanical and acoustic properties | |
Aliabdo et al. | Utilization of crushed clay brick in cellular concrete production | |
Karakurt et al. | Utilization of natural zeolite in aerated concrete production | |
Pasupathy et al. | Influence of recycled concrete aggregate on the foam stability of aerated geopolymer concrete | |
Alghamdi et al. | Novel synthesis of lightweight geopolymer matrices from fly ash through carbonate-based activation | |
KR101782845B1 (ko) | 친수성 나노 에어로겔 파우더를 사용한 고단열 경량 기포 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 경량 기포 콘크리트 제조방법 | |
TR201708039T4 (tr) | İnorganik polimerler ile yapılan seramik materyallerin oluşturulması. | |
RU2308440C1 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления ячеистого бетона неавтоклавного твердения для строительных изделий и строительное изделие | |
Wongkeo et al. | Properties of high calcium fly ash geopolymer lightweight concrete | |
RU2365555C2 (ru) | Гранулированный композиционный заполнитель для силикатных стеновых изделий на основе трепела, диатомита и опоки, состав сырьевой смеси для изготовления силикатных стеновых изделий, способ получения силикатных стеновых изделий и силикатное стеновое изделие | |
Owsiak et al. | Properties of autoclaved aerated concrete with halloysite under industrial conditions | |
RU2408555C1 (ru) | Способ приготовления смеси для изготовления легких силикатных строительных изделий и строительное изделие | |
RU2409534C1 (ru) | Способ приготовления смеси для ячеистых силикатных строительных изделий и строительное изделие | |
RU2303021C1 (ru) | Ячеистобетонная смесь и способ ее приготовления | |
RU2460708C1 (ru) | Состав сырьевой смеси для изготовления неавтоклавного газобетона | |
RU2327666C1 (ru) | Способ изготовления стеновых керамических изделий с использованием осадочных высококремнеземистых пород, шихта для стеновых керамических изделий и заполнитель для стеновых керамических изделий | |
RU2303015C1 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления легких силикатных стеновых материалов для строительных изделий и строительное изделие | |
RU2409531C1 (ru) | Способ приготовления смеси для силикатного кирпича и силикатный кирпич | |
RU2524364C2 (ru) | Способ изготовления конструкционно-теплоизоляционного материала | |
RU2168485C1 (ru) | Состав для получения зольных ячеистых бетонов и способ его приготовления | |
RU2605110C1 (ru) | Древесно-цементная смесь для изготовления строительных блоков | |
RU2251540C1 (ru) | Способ изготовления пенокерамических изделий | |
JP4628584B2 (ja) | 軽量気泡コンクリート | |
RU2569422C1 (ru) | Древесно-цементная смесь | |
RU2305670C1 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления силикатного ячеистого бетона автоклавного твердения для строительных изделий и строительное изделие |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180804 |