RU2570161C1 - Porous filler of concrete and method of its production - Google Patents

Porous filler of concrete and method of its production Download PDF

Info

Publication number
RU2570161C1
RU2570161C1 RU2014153025/03A RU2014153025A RU2570161C1 RU 2570161 C1 RU2570161 C1 RU 2570161C1 RU 2014153025/03 A RU2014153025/03 A RU 2014153025/03A RU 2014153025 A RU2014153025 A RU 2014153025A RU 2570161 C1 RU2570161 C1 RU 2570161C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shell
porous
nuclei
porous filler
concrete
Prior art date
Application number
RU2014153025/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Васильевич Мещеряков
Юрий Григорьевич Иващенко
Иван Владимирович Хомяков
Анастасия Андреевна Решетникова
Original Assignee
Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Саратовский Государственный Технический Университет Имени Гагарина Ю. А." (Сгту Имени Гагарина Ю.А.)
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 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Саратовский Государственный Технический Университет Имени Гагарина Ю. А." (Сгту Имени Гагарина Ю.А.) filed Critical Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Саратовский Государственный Технический Университет Имени Гагарина Ю. А." (Сгту Имени Гагарина Ю.А.)
Priority to RU2014153025/03A priority Critical patent/RU2570161C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2570161C1 publication Critical patent/RU2570161C1/en

Links

Landscapes

  • Aftertreatments Of Artificial And Natural Stones (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: method to produce a porous filler of concrete includes crushing of silicon gaize to produce nuclei with fraction size of 5-20 mm, treatment of produced nuclei by 40-50% water suspension of slurry, formed by the mixture of water solution of sodium metasilicate with silicate module of 1.7-2.0 and density of 1.2-1.3 g/cm3 and low-melt montmorillonite clay or bentonite clay, taken at the ratio of 1:10, to form a shell on the nucleus surface, subsequent powdering of moist shell with dust-fibrous wastes of production of heat-resistant basalt fibre and annealing at 800-900°C and during time providing for melt-in of basalt fibres to form a dense glass-ceramic shell. Porous filler of concrete produced by above method.
EFFECT: method increases strength and frost resistance of a porous filler.
4 cl, 3 tbl

Description

Изобретение относится к области производства строительных материалов, а именно к производству искусственных пористых заполнителей с развитой контактной поверхностью из кремнистых пород для легких бетонов, теплоизоляционных засыпок и других изделий.The invention relates to the production of building materials, namely the production of artificial porous aggregates with a developed contact surface of siliceous rocks for lightweight concrete, heat-insulating backfill and other products.

Известен способ изготовления теплоизоляционного материала на основе кремнистых пород (патент РФ на изобретение №2154618), относящийся к производству неорганических строительных материалов на основе природного сырья, включающий перемешивание предварительно отдозированной кремнистой породы из группы: трепел, диатомит, опока и щелочной компонент, укладку смеси в формы и ее термическую обработку нагреванием при температуре 40-60°C в течение 30-60 мин и дальнейшим нагревом до температуры 800-900°C со скоростью 50-150°C/мин, выдерживанием при данной температуре 20-30 мин. Технический результат данного решения - повышение водостойкости теплоизоляционного материала. Однако теплоизоляционный материал, полученный данным способом, имея агломерационную структуру, не может быть использован как гранулированный легкий заполнитель бетона или в виде теплоизоляционной засыпки без дополнительных операций дробления и классификации, разделения по фракциям.A known method of manufacturing a heat-insulating material based on siliceous rocks (RF patent for the invention No. 2154618), related to the production of inorganic building materials based on natural raw materials, including mixing a pre-dose of siliceous rock from the group: tripoli, diatomite, flask and alkaline component, laying the mixture in molds and its heat treatment by heating at a temperature of 40-60 ° C for 30-60 minutes and further heating to a temperature of 800-900 ° C at a speed of 50-150 ° C / min, keeping at this temperature Temperature 20-30 min. The technical result of this solution is to increase the water resistance of the insulating material. However, the heat-insulating material obtained by this method, having an agglomeration structure, cannot be used as a granular lightweight aggregate of concrete or as a heat-insulating backfill without additional crushing and classification, fractionation.

Известен также способ получения заполнителя из кремнистых камневидных пород для конструкционных бетонов (патент РФ на изобретение №2160722), включающий их дробление, обработку поверхности водным раствором натриевой соли адипиновой кислоты, обжиг и охлаждение. При этом дробление ведут до получения зерен фракции 10-15 мм, а обработку осуществляют водным раствором щелочного стока производства капролактама концентрации 5-10% в течение 3-5 мин при перемешивании. Недостатком данного способа является то, что легкий заполнитель бетона, полученный за счет частичной кольматации пор и «залечивания» структурных дефектов и трещин легкоплавкими стеклофазами, несмотря на приобретаемую повышенную прочность и морозостойкость, из-за большого процента оставшихся открытых и сообщающихся пор обладает значительным водопоглощением.There is also a method of producing a filler of siliceous rocky rocks for structural concrete (RF patent for the invention No. 2160722), including crushing, surface treatment with an aqueous solution of adipic acid sodium salt, firing and cooling. In this case, crushing is carried out to obtain grains of a fraction of 10-15 mm, and the treatment is carried out with an aqueous solution of alkaline runoff production of caprolactam concentration of 5-10% for 3-5 minutes with stirring. The disadvantage of this method is that the lightweight concrete aggregate obtained by partial pore clogging and “healing” of structural defects and cracks with low-melting glass phases, in spite of the acquired increased strength and frost resistance, has significant water absorption due to the large percentage of remaining open and communicating pores.

Наиболее близкими к изобретению являются обожженный пустотелый или пористый гранулированный заполнитель и способ его получения (патент РФ на полезную модель №74384). Заполнитель состоит из ядра с нанесенным на него покрытием из глинистого материала, при этом в качестве ядер он содержит дробленое теплоизоляционное пеностекло либо дробленое звукоизоляционное пеностекло с размером зерен 3-30 мм. Способ получения заполнителя включает подачу увлажненного дробленого теплоизоляционного пеностекла с размером зерен 3-30 мм на вибролоток на слой измельченного до дисперсности частиц менее 0,1 мм Шебекинского суглинка с формированием в процессе продвижения зерен пеностекла по вибролотку, гранул с размером 4-32 мм, обжиг полученных гранул в муфельной печи при температуре 790-1050°С с последующим охлаждением вместе с муфелем до комнатной температуры. Closest to the invention are calcined hollow or porous granular aggregate and a method for its production (RF patent for utility model No. 74384). The aggregate consists of a core with a coating of clay material deposited on it, while it contains crushed heat-insulating foam glass or crushed sound-proof foam glass with a grain size of 3-30 mm. A method for producing a filler comprises supplying moistened crushed heat-insulating foam glass with a grain size of 3-30 mm to a vibratory tray per layer of particles shredded to a particle size of less than 0.1 mm Shebekinsky loam with the formation of foam glass grains through a vibratory tray, granules with a size of 4-32 mm, firing the obtained granules in a muffle furnace at a temperature of 790-1050 ° C, followed by cooling together with the muffle to room temperature.

Недостатком известных технических решений является необходимость применения в качестве ядер при формировании сырцовых гранул - дробленого пеностекла, не нашедшего широкого распространения и являющегося дорогостоящим материалом (уже изначально из-за высокой энергоемкости производства). Кроме того, сформированные полые гранулы обладают низкими показателями прочности и морозостойкости.A disadvantage of the known technical solutions is the need to use as cores in the formation of raw granules - crushed foam glass, which is not widely used and is an expensive material (already initially because of the high energy intensity of production). In addition, the formed hollow granules have low strength and frost resistance.

Задачей изобретения является получение прочного и морозоустойчивого гранулированного заполнителя с развитой волокнистой контактной поверхностью.The objective of the invention is to obtain a durable and frost-resistant granular aggregate with a developed fibrous contact surface.

Техническим результатом является повышение прочности и морозостойкости заполнителя, повышение его удельной поверхности.The technical result is to increase the strength and frost resistance of the aggregate, increasing its specific surface.

Поставленная задача решается тем, что способ получения пористого заполнителя бетона включает дробление кремнистой опоки с выделением ядер с размером фракции 5-20 мм, обработку полученных ядер 40-50% водной суспензией шликера, образованной смесью водного раствора метасиликата натрия с силикатным модулем 1,7-2,0 и плотностью 1,2-1,3 г/см3 и легкоплавкой монтмориллонитовой глины или бентонитовой глины, взятых в соотношении 1:10, с формированием оболочки на поверхности ядра, последующее опудривание влажной оболочки пылевидно-волокнистыми отходами производства термостойкого базальтового волокна и обжиг при температуре 800-900°С и в течение времени, обеспечивающих вплавление базальтовых волокон с формированием плотной стеклокерамической оболочки. При этом обработку ядер шликером могут осуществлять методом окунания или полива. Обжиг ведут при температуре 800-900°С с изотермической выдержкой в течение 15 мин.The problem is solved in that the method of obtaining a porous aggregate of concrete involves crushing silica flask with the separation of nuclei with a particle size of 5-20 mm, processing the obtained nuclei with a 40-50% aqueous slurry suspension formed by a mixture of an aqueous solution of sodium metasilicate with a silicate module of 1.7- 2.0 and a density of 1.2-1.3 g / cm 3 and low-melting montmorillonite clay or bentonite clay, taken in a ratio of 1:10, with the formation of a shell on the surface of the core, subsequent dusting of the wet shell with dusty fiber waste production of heat-resistant basalt fiber and firing at a temperature of 800-900 ° C and for a time, ensuring the fusion of basalt fibers with the formation of a dense glass-ceramic shell. In this case, the processing of nuclei by a slip can be carried out by dipping or irrigation. Firing is carried out at a temperature of 800-900 ° C with isothermal exposure for 15 minutes.

Поставленная задача также решается тем, что пористый заполнитель бетона, полученный по вышеописанному способу, выполнен в виде гранул размером 5-20 мм с развитой контактной поверхностью, состоящих из ядра и оболочки, при этом в качестве ядра содержит зерна дробленой кремнистой опоки, а оболочка выполнена в виде стеклокерамического покрытия толщиной 1-2 мм с вплавленными базальтовыми волокнами. The problem is also solved by the fact that the porous concrete aggregate obtained by the above method is made in the form of granules with a size of 5-20 mm with a developed contact surface, consisting of a core and a shell, while the core contains grains of crushed silica flask, and the shell is made in the form of a glass-ceramic coating with a thickness of 1-2 mm with embedded basalt fibers.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом. The proposed method is implemented as follows.

Осуществляют приготовление пористых ядер из кремнистой опоки путем дробления горной породы, например, на щековой дробилке с последующим разделением ядер по фракциям крупности от 5 до 20 мм (например, с помощью вибросита или виброгрохота). Образованные ядра обрабатывают шликером, например, посредством погружения или поливом с помощью нисходящей струи. При этом шликер представляет собой 40-50% водную суспензию, образованную смесью водного раствора метасиликата натрия (жидкого стекла) и легкоплавкой монтмориллонитовой или бентонитовой глины, взятых в соотношении 1:10 соответственно. В результате такой обработки за счет фильтрационных процессов отбора влаги и обезвоживания шликера на границе контакта с ядрами на их пористой поверхности формируется оболочка (пленка) толщиной 1-2 мм в виде глиняной корки (толщина образующейся пленки набирается в течение не более 1 мин). Затем осуществляют опудривание влажной поверхности оболочки пылевидно-волокнистыми отходами производства термостойкого базальтового волокна с последующим обжигом сформированных сырцовых гранул в печи при температуре 800-900°С с образованием плотной стеклокерамической оболочки на поверхности гранулы. При обжиге обеспечивается совмещение процесса тридимитизации кремнезема и сохранение природной микропористой структуры в ядре, формирование плотной стеклокерамической оболочки гранулы, а вплавленные в ее поверхность волокна повышают удельную поверхность, увеличивая у заполнителя контактную зону и сдвиговую устойчивость. Образованные в процессе обжига гранулы заполнителя в результате огневой усадки имеют размер от 5 до 20 мм. Porous cores are prepared from siliceous flask by crushing the rock, for example, on a jaw crusher, followed by separation of the cores into fractions of size from 5 to 20 mm (for example, using a vibrating screen or vibrating screen). The formed cores are treated with a slip, for example, by immersion or by watering using a downward stream. In this case, the slip is a 40-50% aqueous suspension formed by a mixture of an aqueous solution of sodium metasilicate (water glass) and fusible montmorillonite or bentonite clay, taken in a ratio of 1:10, respectively. As a result of this treatment, due to the filtration processes of moisture removal and dehydration of the slip at the interface with the cores, a shell (film) 1-2 mm thick is formed in the form of clay crust on the porous surface (the thickness of the formed film is accumulated within no more than 1 min). Then, the wet surface of the shell is dusted with dusty fibrous waste from the production of heat-resistant basalt fiber, followed by firing the formed raw granules in an oven at a temperature of 800-900 ° C with the formation of a dense glass-ceramic shell on the surface of the granule. During firing, the process of silica tridimitization is combined with the preservation of the natural microporous structure in the core, the formation of a dense glass-ceramic shell of the granule, and the fibers melted into its surface increase the specific surface, increasing the contact zone and shear stability of the aggregate. The aggregate granules formed during the firing process as a result of fire shrinkage have a size of 5 to 20 mm.

В примерах реализации заявляемого способа изготовления заполнителя в качестве сырья использованы следующие исходные компоненты и технологические операции.In examples of the implementation of the proposed method for the manufacture of aggregate as a raw material used the following source components and technological operations.

Опоки - лёгкие сцементированные тонкопористые породы, состоящие в основном из мельчайших (менее 0,005 мм) частиц кремнезёма. Средняя плотность составляет около 900 кг/м3, пористость достигает 60%. Постоянной составляющей опок являются опаловый кремнезем 54-80%, глинистые минералы 10-40% и до 10% песчаные частицы. Flasks are light cemented finely porous rocks, consisting mainly of the smallest (less than 0.005 mm) silica particles. The average density is about 900 kg / m 3 , the porosity reaches 60%. The constant component of the flasks is opal silica 54-80%, clay minerals 10-40% and up to 10% sand particles.

В качестве сырья для получения ядер заполнителя использовали опоку Вольского месторождения Саратовской области, химический состав которой приведен в табл. 1.As a raw material for producing aggregate nuclei, the flask of the Volsky deposit of the Saratov region was used, the chemical composition of which is given in table. one.

Эффективный диаметр пор у относительно крупнопористых и трепеловидных опок колеблется в пределах от 80 до 110 Ǻ, а удельная поверхность - от 90 до 130 м2/г.The effective pore diameter of relatively large-pore and trepeloid flasks ranges from 80 to 110 Ǻ, and the specific surface is from 90 to 130 m 2 / g.

Таблица 1. Химический состав опок Вольского месторождения Саратовской области, мас.%Table 1. The chemical composition of the flasks Volsky field of the Saratov region, wt.%

SiO2 SiO 2 AI2O3 AI 2 O 3 Fe2O3 Fe 2 O 3 CaOCao MgOMgO SO3 SO 3 К2ОK 2 O Na2ONa 2 O пппppp СуммаAmount 79,4179.41 8,038.03 3,823.82 1,031,03 1,051.05 0,350.35 1,291.29 0,420.42 4,414.41 99,8199.81

Мелкопористые опоки имеют эффективный диаметр пор менее 60 Ǻ и удельную поверхность менее 90-60 м2/г. Использовали монофракционные ядра опоки размером 5 и 20 мм соответственно. The finely porous flasks have an effective pore diameter of less than 60 Ǻ and a specific surface area of less than 90-60 m 2 / g. Used monofraction cores flask size 5 and 20 mm, respectively.

В основу глиняного шликера входила глина Елшанского месторождения (г. Саратов) - легкоплавкая, монтмориллонитовая, морского происхождения, среднеюрского возраста, синевато-серой окраски, среднепластичная (число пластичности 13-40). Химический состав: оксид кремния 38-70%, оксид алюминия 10-21%, оксид железа 4-9%, оксид кальция 1-7%, оксид магния 1-2%. Температура обжига 750-1050°С. В качестве щелочного компонента шликера использовали натриевое жидкое стекло по ТУ 2385-001-54824507-2000 с силикатным модулем 1,7-2,0 и плотностью 1,2-1,3 г/см3. Шликер приготавливали в два этапа. Сначала смешивали 10 мас.ч. глины и 1 мас.ч. жидкого стекла, в полученную смесь добавляли воду до получения суспензии с 40-50% влажностью. При этом допускается первоначальное растворение отмеренной дозы жидкого стекла в воде и дальнейшее перемешивание с необходимым количеством глины. Количество жидкого стекла в шликере не менее 10% подобрано таким образом, чтобы обеспечить стабильное, не склонное к расслаиванию состояние суспензии с 40-50% влажностью. Количество жидкого стекла в шликере более 10% в процессе последующего обжига гранул может привести к повышенному содержанию плавней в составе стеклокерамической оболочки, что негативно повлияет на технологические параметры термообработки и качество конечной продукции.The clay slip was based on clay from the Yelshanskoye deposit (Saratov) - fusible, montmorillonite, marine origin, Middle Jurassic, bluish-gray color, medium plastic (plasticity number 13-40). Chemical composition: silicon oxide 38-70%, alumina 10-21%, iron oxide 4-9%, calcium oxide 1-7%, magnesium oxide 1-2%. The firing temperature is 750-1050 ° C. Sodium liquid glass according to TU 2385-001-54824507-2000 with a silicate module of 1.7-2.0 and a density of 1.2-1.3 g / cm 3 was used as the alkaline component of the slip. The slip was prepared in two stages. First mixed 10 parts by weight clay and 1 parts by weight water glass, water was added to the resulting mixture to obtain a suspension with 40-50% humidity. In this case, the initial dissolution of a measured dose of water glass in water and further mixing with the required amount of clay is allowed. The amount of liquid glass in the slip of at least 10% is selected in such a way as to ensure a stable, not prone to delamination, condition of the suspension with 40-50% humidity. The amount of liquid glass in the slip of more than 10% during the subsequent firing of granules can lead to an increased content of fluxes in the composition of the glass-ceramic shell, which will negatively affect the technological parameters of heat treatment and the quality of the final product.

Средний химический состав базальтового волокна, мас.%: SiO2 -49,06; TiO2 - 1,36; Al2O3 - 15,7; Fe2O3 - 5,38%; FeO - 6,37; MgO - 6,17; CaO - 8,95; Na2O - 3,11; K2O -1,52; MnO - 0,31; P2O5 - 0,45; H2O - 1,62. Температура плавления 1100-1250°С.The average chemical composition of basalt fiber, wt.%: SiO 2 -49,06; TiO 2 - 1.36; Al 2 O 3 - 15.7; Fe 2 O 3 - 5.38%; FeO 6.37; MgO - 6.17; CaO 8.95; Na 2 O - 3.11; K 2 O -1.52; MnO - 0.31; P 2 O 5 - 0.45; H 2 O - 1.62. Melting point 1100-1250 ° C.

Для опудривания влажной глиняной поверхности оболочки (после погружения ядер в шликер) использовали пылевато-волокнистые отходы, образованные в производстве базальтового волокна на Саратовском заводе стройматериалов. Основные характеристики отходов приведены в табл. 2.To dust the wet clay surface of the shell (after immersing the cores in the slip), dusty fiber wastes generated in the production of basalt fiber at the Saratov building materials plant were used. The main characteristics of the waste are given in table. 2.

Таблица 2. Характеристика пылевато-волокнистых отходов, образованных в производстве базальтового волокна на Саратовском заводе стройматериаловTable 2. Characterization of dusty fibrous waste generated in the production of basalt fiber at the Saratov plant building materials

Плотность,
г/см3
Density,
g / cm 3
Прочность на растяжение, МПаTensile strength, MPa Диаметр волокна, мкмFiber diameter, microns Удлинение при разрыве, %Elongation at break,%
2,62.6 18001800 200200 1,41.4

Опудривание влажной поверхности сырцовых гранул пылевидно-волокнистыми отходами производства термостойкого базальтового волокна производили в барабанном смесителе, их последующий обжиг производили в муфельной печи при атмосферном давлении в интервале температур 800-900°С по режиму: нагрев до 600°С за 20 мин, последующий нагрев до 800-900°С со скоростью 100°С/мин, изотермическая выдержка при данной температуре в течение 15 мин, охлаждение до комнатной температуры со скоростью 100°С/мин.The wet surface of the raw granules was dusted with dusty fibrous waste from the production of heat-resistant basalt fiber in a drum mixer, their subsequent firing was carried out in a muffle furnace at atmospheric pressure in the temperature range 800–900 ° C according to the following conditions: heating to 600 ° C for 20 min, subsequent heating to 800-900 ° C at a rate of 100 ° C / min, isothermal exposure at a given temperature for 15 minutes, cooling to room temperature at a rate of 100 ° C / min.

В стеклокерамическом покрытии гранул в процессе их обжига при 800-900°С и изотермической выдержке в течение 15 мин, вплавленные базальтовые волокна претерпевают кристаллизацию с образованием минералов пироксеновой группы (авгит, диопсид, геденбергит). Изотермическая выдержка в течение интервала времени более 15 мин приводит к полнообъемной кристаллизации базальтовых волокон, что приводит к повышению их хрупкости, и, как следствие, снижению удельной поверхности гранул.In the glass-ceramic coating of granules during their firing at 800-900 ° С and isothermal exposure for 15 minutes, the melted basalt fibers undergo crystallization with the formation of pyroxene group minerals (augite, diopside, hedenbergite). Isothermal exposure for a time interval of more than 15 minutes leads to full-volume crystallization of basalt fibers, which leads to an increase in their fragility, and, as a result, a decrease in the specific surface of granules.

Свойства полученных заполнителей в сравнении с прототипом приведены в табл. 3.The properties of the obtained aggregates in comparison with the prototype are given in table. 3.

Таблица 3. Свойства полученных заполнителейTable 3. Properties of the resulting placeholders

№п/пNo. Размер ядер (гранул), ммThe size of the cores (granules), mm Насыпная плотность, кг/м3 Bulk density, kg / m 3 Прочность при сжатии в цилиндре, МПаThe compressive strength in the cylinder, MPa Удельная поверхность зерна (метод парафинирования), м2The specific surface of the grain (waxing method), m 2 / l Марка по морозостойкостиBrand for frost resistance В сухом состоянииIn dry condition После выдержки в водеAfter soaking in water Температура обжига менее 800°С - недожог (осыпание необожженных компонентов оболочки)Firing temperature less than 800 ° С - underburning (shedding of unburnt shell components) Температура обжига 800°СFiring temperature 800 ° С 11eleven 33 500500 5,35.3 5,15.1 1919 F10F10 2222 55 450450 6,26.2 6,06.0 1717 F20F20 3333 20twenty 400400 7,57.5 7,37.3 1313 F15F15 4444 30thirty 380380 4,94.9 4,74.7 11eleven F10F10 Температура обжига 900°СFiring temperature 900 ° С 5555 33 450450 5,75.7 5,55.5 15fifteen F10F10 6666 55 400400 6,86.8 6,66.6 1313 F30F30 7777 20twenty 380380 8,08.0 7,87.8 11eleven F20F20 8888 30thirty 350350 5,25.2 4,94.9 1010 F10F10 Температура обжига более 900°С пережог (образование на гранулах участков совместного оплавления ядра, оболочки и волокон, сплавление гранул)The firing temperature is more than 900 ° С burnout (formation on the granules of the areas of joint fusion of the core, shell and fibers, fusion of granules) Прототип: материал ядра - дробленое пеностекло и температура обжига 920°СPrototype: core material - crushed foam glass and firing temperature 920 ° С 9999 3-303-30 392392 2,62.6 2,42,4 0,8*0.8 * F5*F5 * * - параметры определены экспериментально на модельных образцах, так как в прототипе они не указаны* - the parameters are determined experimentally on model samples, as they are not indicated in the prototype

Исследование свойств полученных материалов проводилось в соответствие с требованиями ГОСТ 9758-86 «Заполнители пористые неорганические для строительных работ» Методы испытаний.The study of the properties of the materials obtained was carried out in accordance with the requirements of GOST 9758-86 "Inorganic porous fillers for construction work" Test methods.

Анализ данных табл. 3 результатов испытаний полученных заполнителей показывает следующее.Data analysis table. 3 test results obtained aggregates shows the following.

1. Полученный пористый заполнитель бетона c насыпной плотностью 380-450 кг/м3, морозостойкостью не менее F15 и прочностью при сжатии в цилиндре до 8 МПа в соответствии c ГОСТ 9757-90 «Заполнители пористые неорганические для строительных работ» отвечает марке П400.1. The resulting porous concrete aggregate with a bulk density of 380-450 kg / m 3 , frost resistance of at least F15 and compressive strength in the cylinder up to 8 MPa in accordance with GOST 9757-90 “Inorganic porous aggregates for building work” meets the P400 brand.

2. Увеличение размера гранул более 20 мм (примеры 4 и 8) приводит к снижению их прочности как в сухом, так и в насыщенном водой состоянии, а также падению морозостойкости.2. The increase in the size of the granules more than 20 mm (examples 4 and 8) leads to a decrease in their strength both in dry and in a saturated condition with water, as well as a drop in frost resistance.

3. Уменьшение размера гранул менее 5 мм (примеры 1 и 5) приводит к возрастанию насыпной плотности, за счет перераспределения соотношения кремнистой и стеклокерамической составляющих частей гранулы (увеличение стеклокерамической доли и уменьшение кремнистой).3. Reducing the size of the granules less than 5 mm (examples 1 and 5) leads to an increase in bulk density, due to the redistribution of the ratio of siliceous and glass-ceramic constituent parts of the granule (increase in glass-ceramic fraction and decrease in silicon).

4. Температура обжига менее 800°С недостаточна для перехода опаловидной структуры ядра в кристаллическое состояние, а также для формирования прочного керамического черепка скорлупы. Температура обжига выше 900°С приводит к образованию значительного количества стекловидной фазы в керамическом слое гранулы и опасности оплавления базальтовых волокон (ассимиляции со стеклокерамической массой), что приводит к снижению величины удельной поверхности зерна. Возникает также опасность сплавления гранул.4. The firing temperature less than 800 ° C is insufficient for the transition of the opal-like structure of the core to the crystalline state, as well as for the formation of a durable ceramic shell of the shell. The firing temperature above 900 ° C leads to the formation of a significant amount of the vitreous phase in the ceramic layer of the granule and the danger of melting of basalt fibers (assimilation with the glass-ceramic mass), which leads to a decrease in the specific surface area of the grain. There is also a danger of fusion of granules.

Примеры 2, 3, 6, 7 отвечают поставленному техническому результату, отличаются от прототипа улучшенными эксплуатационными показателями и имеют преимущества по прочности, морозостойкости и удельной поверхности. Полученные в соответствии с предлагаемым техническим решением заполнители обладают развитой волокнистой контактной поверхностью, позволяющей обеспечить лучшую адгезию и равномерное объемное распределение зерен в композиции с цементным камнем. Examples 2, 3, 6, 7 correspond to the set technical result, differ from the prototype in improved performance and have advantages in strength, frost resistance and specific surface area. The aggregates obtained in accordance with the proposed technical solution have a developed fibrous contact surface, which allows for better adhesion and uniform volume distribution of grains in the composition with cement stone.

Таким образом, предлагаемое техническое решение расширяет сырьевую базу производства теплоизоляционных засыпок и гранулированных легких заполнителей бетонов, обладающих улучшенными характеристиками по прочности и морозостойкости.Thus, the proposed technical solution expands the raw material base for the production of heat-insulating backfill and granular lightweight concrete aggregates with improved characteristics in strength and frost resistance.

Claims (4)

1. Способ получения пористого заполнителя бетона, включающий дробление кремнистой опоки с выделением ядер с размером фракции 5-20 мм, обработку полученных ядер 40-50%-ной водной суспензией шликера, образованной смесью водного раствора метасиликата натрия с силикатным модулем 1,7-2,0 и плотностью 1,2-1,3 г/см3 и легкоплавкой монтмориллонитовой глины или бентонитовой глины, взятых в соотношении 1:10, с формированием оболочки на поверхности ядра, последующее опудривание влажной оболочки пылевидно-волокнистыми отходами производства термостойкого базальтового волокна и обжиг при температуре 800-900°С и в течение времени, обеспечивающих вплавление базальтовых волокон с формированием плотной стеклокерамической оболочки.1. A method of obtaining a porous aggregate of concrete, including crushing siliceous flask with separation of nuclei with a fraction size of 5-20 mm, processing the obtained nuclei with a 40-50% aqueous slurry suspension formed by a mixture of an aqueous solution of sodium metasilicate with a silicate module of 1.7-2 0 and a density of 1.2-1.3 g / cm 3 and a low melting montmorillonite clay or bentonite clay, in a ratio of 1:10 to form a shell on the core surface, the subsequent powdering wet-pulverized fibrous casing manufacture waste heat resistance bases ltovogo fiber and calcining at a temperature of 800-900 ° C and for a time to ensure melting the basalt fibers with the formation of dense ceramic membranes. 2. Способ получения пористого заполнителя бетона по п.1, характеризующийся тем, что обработку ядер шликером осуществляют методом окунания или полива.2. A method of obtaining a porous concrete aggregate according to claim 1, characterized in that the processing of the cores with a slip is carried out by dipping or irrigation. 3. Способ получения пористого заполнителя бетона по п.1, характеризующийся тем, что обжиг ведут при температуре 800-900°С с изотермической выдержкой в течение 15 мин.3. A method of obtaining a porous concrete aggregate according to claim 1, characterized in that the firing is carried out at a temperature of 800-900 ° C with isothermal exposure for 15 minutes 4. Пористый заполнитель бетона, полученный способом по п.1 и выполненный в виде гранул размером 5-20 мм с развитой контактной поверхностью, состоящих из ядра и оболочки, при этом в качестве ядра содержит зерна дробленой кремнистой опоки, а оболочка выполнена в виде стеклокерамического покрытия толщиной 1-2 мм с вплавленными базальтовыми волокнами. 4. Porous concrete aggregate obtained by the method according to claim 1 and made in the form of granules of 5-20 mm in size with a developed contact surface, consisting of a core and a shell, while the core contains grains of crushed silica flask, and the shell is made in the form of glass-ceramic coatings 1-2 mm thick with embedded basalt fibers.
RU2014153025/03A 2014-12-26 2014-12-26 Porous filler of concrete and method of its production RU2570161C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014153025/03A RU2570161C1 (en) 2014-12-26 2014-12-26 Porous filler of concrete and method of its production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014153025/03A RU2570161C1 (en) 2014-12-26 2014-12-26 Porous filler of concrete and method of its production

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2570161C1 true RU2570161C1 (en) 2015-12-10

Family

ID=54846474

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014153025/03A RU2570161C1 (en) 2014-12-26 2014-12-26 Porous filler of concrete and method of its production

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2570161C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU471333A1 (en) * 1973-07-17 1975-05-25 Северный Комплексный Отдел Всесоюзного Научно-Исследовательского Института По Строительству Магистральных Трубопроводов The method of processing raw granules of expanded clay
SU992481A1 (en) * 1981-02-27 1983-01-30 Одесский Инженерно-Строительный Институт Method for producing aggregate
RU2263084C2 (en) * 2002-02-20 2005-10-27 ОАО "ВНИИстром им. П.П. Будникова" Method of production of a porous filler
RU74384U1 (en) * 2006-10-10 2008-06-27 Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (БГТУ им. В.Г. Шухова) EMPTY OR POROUS GRANULATED FILLER FOR CONCRETE
RU2502690C1 (en) * 2012-08-15 2013-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" Granular nano-stucture-forming filler based on highly siliceous components for concrete mixture, composition of concrete mixture for obtaining concrete building products and concrete building product
RU2518629C2 (en) * 2012-08-15 2014-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет В.Г. Шухова" Granulated nanostructuring filling agent based on highly silica components for concrete mixture, composition of concrete mixture for obtaining concrete construction products (versions) and concrete construction product

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU471333A1 (en) * 1973-07-17 1975-05-25 Северный Комплексный Отдел Всесоюзного Научно-Исследовательского Института По Строительству Магистральных Трубопроводов The method of processing raw granules of expanded clay
SU992481A1 (en) * 1981-02-27 1983-01-30 Одесский Инженерно-Строительный Институт Method for producing aggregate
RU2263084C2 (en) * 2002-02-20 2005-10-27 ОАО "ВНИИстром им. П.П. Будникова" Method of production of a porous filler
RU74384U1 (en) * 2006-10-10 2008-06-27 Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (БГТУ им. В.Г. Шухова) EMPTY OR POROUS GRANULATED FILLER FOR CONCRETE
RU2502690C1 (en) * 2012-08-15 2013-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" Granular nano-stucture-forming filler based on highly siliceous components for concrete mixture, composition of concrete mixture for obtaining concrete building products and concrete building product
RU2518629C2 (en) * 2012-08-15 2014-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет В.Г. Шухова" Granulated nanostructuring filling agent based on highly silica components for concrete mixture, composition of concrete mixture for obtaining concrete construction products (versions) and concrete construction product

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0543666B2 (en)
JP2008531453A (en) Alkali resistant glass composition
JP6055419B2 (en) Porous ceramics and method for producing the same
RU2013133836A (en) PRELIMINARY PROCESSING OF RAW MATERIALS FOR PRODUCING BASALT FIBERS
TW201800356A (en) Large diameter slag wool, composition and method of making same
CN103864373B (en) A kind of preparation method of compound autoclave aerated concrete building block
EP1877353B1 (en) Article of lightweight inorganic agglomerate in form of slab, process of manufacturing the same and resulting panel
CN110963759B (en) Impervious concrete with high mud content aggregate
RU2374206C1 (en) Raw mixture for making ceramic objects
RU2099307C1 (en) Ceramic mass for facing articles
RU2570161C1 (en) Porous filler of concrete and method of its production
JP5927121B2 (en) Porous ceramic sintered body and method for producing the same
RU74384U1 (en) EMPTY OR POROUS GRANULATED FILLER FOR CONCRETE
CN109553424B (en) Fiber-reinforced high-temperature-resistant light high-alumina foaming coating material
WO2008143549A1 (en) Construction material and a method for the production thereof
KR100580230B1 (en) Lightweight aggregate having a dual foam cell, and process for preparing thereof
RU2277520C1 (en) Method for making wall ceramic articles (variants)
RU2751616C1 (en) Method for preparing suspension for casting ceramic articles
RU2536693C2 (en) Crude mixture for producing non-autoclaved aerated concrete and method of producing non-autoclaved aerated concrete
RU2563861C1 (en) Method to produce fine granulated glass foam ceramic material
RU2303018C1 (en) Method of manufacture of wall ceramic items
RU2817494C1 (en) Crude mixture for making ceramic heat-insulating construction materials
RU2318772C1 (en) Method of manufacture of wall ceramic articles, raw charge for manufacture of wall ceramic articles and filler for wall ceramic articles
RU2289557C1 (en) Lightweight concrete
RU2573496C1 (en) Method of production of glass microspheres

Legal Events

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

Effective date: 20171227