RU2592002C1 - Состав пеностекольного композита - Google Patents
Состав пеностекольного композита Download PDFInfo
- Publication number
- RU2592002C1 RU2592002C1 RU2015124213/03A RU2015124213A RU2592002C1 RU 2592002 C1 RU2592002 C1 RU 2592002C1 RU 2015124213/03 A RU2015124213/03 A RU 2015124213/03A RU 2015124213 A RU2015124213 A RU 2015124213A RU 2592002 C1 RU2592002 C1 RU 2592002C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- glass
- composition
- dolomite
- foam
- foaming
- Prior art date
Links
Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к составу пеностекольного композита и может быть использовано в промышленности строительных материалов. Технический результат изобретения заключается в расширении сырьевой базы. Пеностекольный композит включает в себя: молотое стекло, отходы доломитового производства и поликарбоксилат в качестве ПАВ, а также дополнительно содержит углеродные наноструктуры при следующем соотношении компонентов, мас. %: отходы доломитового производства - 0,5-1,0, поверхностно-активное вещество - 10,0, углеродные наноструктуры - 0,5-0,8, стеклобой - остальное. 5 табл.
Description
Изобретение относится к составу пеностекольного композита и может быть использовано в промышленности строительных материалов.
В промышленности теплоизоляционное пеностекло готовят следующим образом [1, 2]. В качестве основного стекла применяют порошки специально сваренного алюмомагнезиального стекла с удельной поверхностью 4000-6000 см2/г и углеродистые пенообразователи с такой же или значительно большей удельной поверхностью: кокс, антрацит, сажа. Для проведения вспенивания пеностекольную шихту засыпают в формы из легированной стали, которые направляют в печь вспенивания, где при 820-850°С шихта нагревается и вспенивается. Нагрев длится 1-1,5 часа, вспенивание - от 30 до 90 мин. Затем формы с пеностеклом резко охлаждают в течение 15-20 мин. Дальнейший процесс стабилизации при 600°С длится 20-40 мин. Таким образом, через 2-3 часа термическая обработка в печи вспенивания заканчивается, пеностекольные блоки извлекаются из форм и помещаются в печь отжига. Отжиг и охлаждение пеностекольных блоков до 30°С осуществляется со скоростью 0,6-1,5°С/мин в течение 8-16 часов. Далее блоки пеностекла подвергают механической опиловке и шлифовке для придания им прямоугольной формы [1, 2]. Недостатками данной технологии являются высокие температуры, высокая стоимость исходного сырья, большое время вспенивания и, как следствие этого, необходимость использования дорогих жаропрочных сталей для форм.
Известно, что в [1] используют углекислый газ 3% и бой листового стекла 97%.
В составе шихты [4] содержится бой тарного стекла 97% и отходы сахарного производства 3% в качестве газообразователя. Отходы сахарного производства имеют следующий состав: СаСО3 - 50%, СаО - 30%, органические составляющие - 20%. Недостатком данной шихты является ограниченность сырьевой базы.
Сырьевая смесь для изготовления пеностекла [5] состоит из аморфного микрокремнезема 25-61%, маршаллита 0,1-37%, кальцинированной соды 20%, доломита 17% и газообразователя 1%. Аморфный микрокремнезем с содержанием оксида кремния не менее 85%. Недостатком этой смеси является высокая себестоимость исходных компонентов.
Шихта [6] состоит из кремнеземсодержащего сырья 60-63%, кальцинированной соды 19-23%, доломита 13-16% и сульфата натрия 0,45-1%. Кремнеземсодержащее сырье содержит кварцевый песок и диатомит. Недостатком данной шихты является высокая энергоемкость процесса производства.
В составе шихты [7] используют диатомит 50-60%, кальцинированную соду 14-17%, доломит 13-15%, циркон 12-15,5% и сульфат натрия 0,5-1,5%. Циркон состоит из оксида кремния 32-33% и оксида циркония 67-68%. Недостатком этой шихты является высокая себестоимость исходных компонентов.
Наиболее близкой к заявляемому изобретению по составу является шихта для получения пеностекла [3]. Известная шихта состоит из карбонатного пенообразователя 1,5-2% (1,5% мела или 2% доломита), ПАВ 4,5-6% (высококремнеземистой глины с содержанием оксида кремния 72-78%) и молотого оконного или тарного стеклобоя - остальное.
Задача, решаемая предлагаемым изобретением, - усовершенствование сырьевой смеси для производства пористого материала по карбонатной технологии.
Технический результат от использования предлагаемого изобретения - расширение сырьевой базы за счет использования отходов доломита и боя стекла любого состава, сокращение энергетических затрат на вспенивание.
Указанный результат достигается тем, что пеностекольный композит включает в себя: молотое стекло, отходы доломитового производства и поликарбоксилат в качестве ПАВ, а также дополнительно содержит углеродные наноструктуры при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Отходы доломитового производства - 0,5-1,0;
Поверхностно-активное вещество - 10,0;
Углеродные наноструктуры - 0,5-0,8;
Стеклобой - остальное.
Химический состав отходов доломитового производства приведен в таблице 1, зерновой состав - в таблице 2.
Предварительно навески многослойных углеродных нанотрубок (МУНТ) и поликарбоксилата перемалываются совместно с боем стекла до значений удельной поверхности последнего, равных 3000-5000 см2/г. Свойства МУНТ представлены в таблице 3. При этом в процессе помола происходит деагломерирование и равномерное диспергирование многослойных углеродных нанотрубок и ПАВ в объеме стекла.
Шихту для процесса получения пеностекла готовят смешением полученного ранее размолотого боя, содержащего МУНТ и ПАВ, с тонко молотыми отходами доломитового производства с удельной поверхностью 4000-7000 см2/г. Вспенивание шихты проводят в разборных формах из толстой (10 мм) листовой нержавеющей стали с внутренними размерами 250×120×65 мм. В форму загружают такое количество шихты, которое бы обеспечило заданную плотность пеностекла (160-300 кг/м3). Для вспенивания используют камерные электрические печи сопротивления. Предварительно печь нагревают до 500-550°С и при этой температуре вводят форму, заполненную шихтой. Скорость нагрева формы подбирают таким образом, чтобы время нагрева до максимальных температур равнялось 1,0-1,5 часам. Время выдержки при температурах вспенивания (700-720°С) равнялось 5-20 мин. После вспенивания форму вынимают из печи и выдерживают на воздухе в течение 5-10 мин. Далее форму раскрывают, а пеностеклянный блок подают в печь отжига. Скорость охлаждения шихты в печи отжига от 600 до 30°С составляет 0,7-1,0°С/мин.
Углеродные наноструктуры придают композиту высокие конструктивные качества (увеличение прочности при сжатии на 30%).
Примеры составов пеностекольного композита приведены в таблице 4.
Пример 1. Смешивали 443,5 г размолотого боя стекла с удельной поверхностью 4000 см2/г, 50 г поликарбоксилата (ПАВ), 4 г многослойных углеродных нанотрубок и 2,5 г отходов доломитового производства, размолотых до удельной поверхности 5000 см2/г. Предварительно печи нагревали до 500°С и при этой температуре вводили в камеру форму, наполненную вспенивающейся смесью. Скорость нагрева печи до температуры вспенивания равнялась 1 час 15 минут. Время вспенивания при 700°С соответствовало 5 минутам. После вспенивания форму вынимали из печи и выдерживали на воздухе в течение 7 мин. После охлаждения форму раскрывали, а пеностекло перемещали в печь отжига, предварительно нагретую до 600°С. Отжиг проводили со скоростью 1,0°С/мин.
Объемное водопоглощение определяли методом погружения пеностекла 50×50×50 мм в дистиллированную воду на 24 часа [1,2]. Объем пеностекла определяли путем обмера кубика штангенциркулем. Взвешивание осуществляли на аналитических весах с точностью до 1 мг. По этим данным определяли объемный вес пеностекла. Аналогичные по размерам кубики пеностекла подвергали сжатию на установке Р-5А для определения допустимых напряжений сжатия [2]. Результаты измерений приведены в таблице 5.
Примеры 2-3 проведены аналогично примеру 1. Данные сведены в таблице 5.
Источники информации:
1. Демидович Б.К. Производство и применение пеностекла. - Минск: Наука и техника, 1972.
2. Шилл Ф. Пеностекло. - М.: Издательство литературы по строительству, 1965. - 308 с.
3. Патент РФ на изобретение №2149146, кл. С03С 11/00, опубл. 20.05.2000 г.
4. Патент РФ на изобретение №2291125, кл. С03С 11/00, опубл. 10.01.2007 г.
5. Патент РФ на изобретение №2484029, кл. С03С 11/00, опубл. 10.06.2013 г.
6. Патент РФ на изобретение №2491238, кл. С03С 11/00, опубл. 27.08.2013 г.
7. Патент РФ на изобретение №2508255, кл. С03С 11/00, опубл. 27.02.2014 г.
Claims (1)
- Пеностекольный композит, состоящий из молотого стекла и отходов доломитового производства в качестве пенообразователя, поликарбоксилат в качестве ПАВ, отличается тем, что он дополнительно содержит углеродные наноструктуры при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Отходы доломитового производства - 0,5-1,0;
Многослойные углеродные нанотрубки - 0,5-0,8;
Поликарбоксилат - 10,0;
Молотое стекло - остальное.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015124213/03A RU2592002C1 (ru) | 2015-06-22 | 2015-06-22 | Состав пеностекольного композита |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015124213/03A RU2592002C1 (ru) | 2015-06-22 | 2015-06-22 | Состав пеностекольного композита |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2592002C1 true RU2592002C1 (ru) | 2016-07-20 |
Family
ID=56412802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015124213/03A RU2592002C1 (ru) | 2015-06-22 | 2015-06-22 | Состав пеностекольного композита |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2592002C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2683836C1 (ru) * | 2017-01-20 | 2019-04-02 | Андрей Николаевич Пономарев | Строительный конструкционный элемент |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2149146C1 (ru) * | 1998-12-21 | 2000-05-20 | Наумов Владимир Иванович | Шихта для получения пеностекла |
| EP1896379B1 (en) * | 2005-06-27 | 2010-02-24 | K.U.Leuven Research & Development | Process for producing sintered porous materials |
| US20100051583A1 (en) * | 2006-04-05 | 2010-03-04 | Cho Kyung Sang | Method for preparing porous material using nanostructures and porous material prepared by the same |
| WO2010124402A1 (en) * | 2009-04-28 | 2010-11-04 | Empa Eidgenössische Materialprüfungs- Und Forschungsanstalt | Shaped cellular articles and (micro)spheres |
| CN103553343A (zh) * | 2013-10-31 | 2014-02-05 | 河北勇龙邦大新材料有限公司 | 一种利用废玻璃制备微孔泡沫玻璃的方法 |
-
2015
- 2015-06-22 RU RU2015124213/03A patent/RU2592002C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2149146C1 (ru) * | 1998-12-21 | 2000-05-20 | Наумов Владимир Иванович | Шихта для получения пеностекла |
| EP1896379B1 (en) * | 2005-06-27 | 2010-02-24 | K.U.Leuven Research & Development | Process for producing sintered porous materials |
| US20100051583A1 (en) * | 2006-04-05 | 2010-03-04 | Cho Kyung Sang | Method for preparing porous material using nanostructures and porous material prepared by the same |
| WO2010124402A1 (en) * | 2009-04-28 | 2010-11-04 | Empa Eidgenössische Materialprüfungs- Und Forschungsanstalt | Shaped cellular articles and (micro)spheres |
| CN103553343A (zh) * | 2013-10-31 | 2014-02-05 | 河北勇龙邦大新材料有限公司 | 一种利用废玻璃制备微孔泡沫玻璃的方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2683836C1 (ru) * | 2017-01-20 | 2019-04-02 | Андрей Николаевич Пономарев | Строительный конструкционный элемент |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| König et al. | Synthesis and properties of open-and closed-porous foamed glass with a low density | |
| Li et al. | Recycling of industrial waste iron tailings in porous bricks with low thermal conductivity | |
| Hesky et al. | Water and waterglass mixtures for foam glass production | |
| König et al. | Influence of the glass–calcium carbonate mixture's characteristics on the foaming process and the properties of the foam glass | |
| Cao et al. | Sinterability, microstructure and compressive strength of porous glass-ceramics from metallurgical silicon slag and waste glass | |
| Nazari et al. | Properties of geopolymer with seeded fly ash and rice husk bark ash | |
| Llaudis et al. | Foaming of flat glass cullet using Si3N4 and MnO2 powders | |
| Liao et al. | Glass foam from the mixture of reservoir sediment and Na2CO3 | |
| Zhang et al. | Preparation and properties of foam ceramic from nickel slag and waste glass powder | |
| CN104446564B (zh) | 一种含氧化铬的锆刚玉砖的制备方法 | |
| Aziz et al. | Physico-chemical and mechanical characteristics of pozzolanic cement pastes and mortars hydrated at different curing temperatures | |
| Ercenk | The effect of clay on foaming and mechanical properties of glass foam insulating material | |
| KR20140019471A (ko) | 내화 단열 벽돌 | |
| Tang et al. | Self-foaming high strength artificial lightweight aggregates derived from solid wastes: expansion mechanism and environmental impact | |
| Siddika et al. | Stabilisation of pores in glass foam by using a modified curing-sintering process: sustainable recycling of automotive vehicles’ waste glass | |
| Siddika et al. | A novel eco-friendly foaming technique for developing sustainable glass foams from the waste glass | |
| RU2592002C1 (ru) | Состав пеностекольного композита | |
| RU2363685C1 (ru) | Способ получения строительного материала | |
| Smiljanić et al. | Application of the container waste glass in foamed glass production | |
| Yuan et al. | Effects of Li substitution on the microstructure and thermal expansion behavior of pollucite derived from geopolymer | |
| Păunescu et al. | High mechanical strength porous material used as a foam glass gravel experimentally manufactured from glass waste by an unconventional technique | |
| RU2149146C1 (ru) | Шихта для получения пеностекла | |
| Paunescu et al. | Unconventional technique for producing borosilicate glass foam | |
| RU2671582C1 (ru) | Способ получения теплоизоляционного материала - пеностекла и шихта для его изготовления | |
| Goltsman et al. | Processes of the Foaming Mixture’Components Interaction during the Foam Glass Synthesis |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170623 |