RU2618244C1 - Композиция для производства пористого заполнителя - Google Patents

Композиция для производства пористого заполнителя Download PDF

Info

Publication number
RU2618244C1
RU2618244C1 RU2016108505A RU2016108505A RU2618244C1 RU 2618244 C1 RU2618244 C1 RU 2618244C1 RU 2016108505 A RU2016108505 A RU 2016108505A RU 2016108505 A RU2016108505 A RU 2016108505A RU 2618244 C1 RU2618244 C1 RU 2618244C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
composition
ground
cao
mgo
sio
Prior art date
Application number
RU2016108505A
Other languages
English (en)
Inventor
Елена Сергеевна Абдрахимова
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ)
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 автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ)
Priority to RU2016108505A priority Critical patent/RU2618244C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2618244C1 publication Critical patent/RU2618244C1/ru

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
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/22—Glass ; Devitrified glass
    • C04B14/24—Glass ; Devitrified glass porous, e.g. foamed glass
    • 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
    • C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
    • C04B22/08—Acids or salts thereof
    • C04B22/12—Acids or salts thereof containing halogen in the anion
    • C04B22/124—Chlorides of ammonium or of the alkali or alkaline earth metals, e.g. calcium chloride
    • 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
    • C04B28/24—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 alkyl, ammonium or metal silicates; containing silica sols
    • C04B28/26—Silicates of the alkali metals
    • 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
    • C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • 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
    • C04B20/02—Treatment
    • C04B20/04—Heat treatment
    • 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
    • C04B20/02—Treatment
    • C04B20/04—Heat treatment
    • C04B20/06—Expanding clay, perlite, vermiculite or like granular materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к производству пористых заполнителей на основе жидкого стекла, предназначенных для изготовления легких бетонов, а также теплоизоляционных засыпок. Композиция для производства пористого заполнителя включает, мас.%: натриевое жидкое стекло плотностью 1,41 г/см3 50-75, хлорид натрия, размолотый до размера менее 0,3 мм, 1-3, горелые породы, размолотые до прохода через сито 0,14 мм, образованные после самовозгорания горючих сланцев с содержанием оксидов, мас.%: SiO2 - 38,4; Al2O3 - 17,18; Fe2O3 - 7,8; СаО - 11,13; MgO - 0,8; R2O - 1,5; п.п.п. - 23,19, 12-34, глиежи, размолотые до прохода через сито 0,14 мм с содержанием оксидов, мас.%: SiO2 - 61,5; Al2O3 - 19,8; Fe2O3 - 7,4; СаО - 6,7; MgO - 2,2; R2O - 1,1; п.п.п. - 1,3, 10-15. Технический результат – повышение прочности при сжатии и коэффициента размягчения пористого заполнителя, утилизация промышленных отходов. 3 табл.

Description

Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к производству пористых заполнителей на основе жидкого стекла, предназначенных для изготовления легких бетонов, а также теплоизоляционных засыпок.
Известна композиция для получения керамзита (пористого заполнителя) состава, мас. %: отходы флотации углеобогащения - 60, модифицированное жидкое стекло - 40 /Денисов Д.Ю. Использование отходов флотации углеобогащения в производстве керамзита / Д.Ю. Денисов, И.В. Ковков, В.З. Абдрахимов // Башкирский химический журнал. - 2008. - Том 15. - №2. - С. 107-109/.
Недостатком указанного состава керамической массы является относительно низкая прочность 1,7-1,9 МПа.
Известна композиция для получения водостойкого пористого заполнителя состава, мас. %: натриевое жидкое стекло - 50-70, хлорид натрия - 1-3, горелые породы с содержанием глинистой составляющей не менее 50% и потери при прокаливании не менее 16% - 22-49 /Патент №2481286 Российской Федерации, МПК С04В 14/24. Композиция для производства водостойкого пористого заполнителя / Абдрахимов В.З., Семенычев В.К., Абдрахимова Е.С., Вдовина Е.В.; заявитель и патентообладатель Самарская академия государственного и муниципального управления; заявлено 29.06.2011; опубл. 10.05.2013. Бюл. 13/.
Недостатком указанного состава является относительно низкие прочность при сжатии (2,0-2,12 МПа) и коэффициент размягчения (93-94).
Данное техническое решение принято за прототип.
Техническим результатом является повышение прочности при сжатии и коэффициента размягчения пористого заполнителя.
Указанный технический результат достигается тем, что в композицию для получения водостойкого пористого заполнителя, включающую натриевое жидкое стекло плотностью 1,41 г/см3, хлористый натрий, размолотый до размера менее 0,3 мм, и горелые породы, размолотые до прохода через сито 0,14 мм, дополнительно вводят глиежи, размолотые до прохода через ситэ 0,14 мм и с содержанием оксидов, мас. %: SiO2 - 61,5; Al2O3 - 19,8; Fe2O3 - 7,4; СаО - 6,7; MgO - 2,2; R2O - 1,1; п.п.п. - 1,3 при следующем соотношении компонентов, мас. %:
натриевое жидкое стекло плотностью 1,41 г/см3 50-75
хлорид натрия, размолотый до размера менее 0,3 мм 1-3
горелые породы 12-34
глиежи 10-15
Глиежи - обожженные породы, которые образуются вследствие природного выгорания угольных пластов или горения породных отвалов (террикоников). Состав и свойства горелых пород весьма изменчивы и зависят от состава исходных пород и степени их обжига. В зависимости от температуры обжига изменение пород проявляется в покраснении, ошлаковании и полном переплавлении. Площади развития зон иногда достигают десятков км2. Например, объем горелых пород на Абанском месторождении Канско-Ачинского бассейна 1,6 млрд м3, а площади отдельных участков выгорания 20 км2.
В настоящей работе использовались глиежи шахты «Зиминка». Химический состав глиежей представлен в таблице 1.
Figure 00000001
Шахта «Зиминка» расположена в западной части Прокопьевско-Киселевского месторождения каменноугольного бассейна Кузбасса. Угленосные отложения имеют 21 угольный пласт, из них 12 рабочих пластов с углом падения от 55° до 90° и мощностью от 1,2 до 16 м. При глубине залегания пластов более 250 м пласты относятся к угрожаемым по горным ударам. Пласты угля мощностью более 3,5 м склонны к самовозгоранию. Глубина зон выгорания не превышает обычно 50 м, максимальная - 200 м.
Основные минералы глиежей представлены: кварцем, гематитом, волластонитом, муллитом и кордиеритом. Оксиды железа восстанавливаются до магнитного железняка, а иногда до природного чугуна.
Горелые породы, образовавшиеся после самовозгорания горючих сланцев, использовались в качестве тонкомолотого наполнителя для получения водостойкого пористого заполнителя. Образуются горелые породы в местах добычи сланцев. Сланец, который не удалось в процессе добычи отделить от пустой породы, направляется в отвал. В терриконах при совместном хранении пустых пород и сланцев за счет повышенного количества в смешанных отвальных массах органических соединений происходит самовозгорание, которое приводит к образованию большого количество отхода - горелых пород. Горелые породы представляют собой продукт низкотемпературного обжига при самовозгорании породы (смесь глины и сланцев) в терриконах в окислительной среде. Количество горелых пород в терриконах составляет от 75 до 90% от объема отвала. Химический состав горелых пород Самарской области (г. Сызрань), образовавшихся после самовозгорания горючих сланцев, представлен в таблице 1.
Горелые породы, в отличие от глинистых компонентов, хотя и содержат более 50% глинистых минералов, но не обладают пластичностью и связующей способностью.
1. В качестве жидкого стекла (связующего) использовалось товарное натриевое жидкое стекло плотностью 1,41 г/см3 (см. ГОСТ 13075-81).
2. В качестве добавки-коагулятора использовался хлористый натрий (ГОСТ 13830-97, производства ОАО «Бассоль»), размолотый до размера менее 0,3 мм.
3. В качестве тонкомолотых компонентов - горелые породы и глиежи, размолотые до прохода через сито 0,14 мм.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения. Композиции (таблица 2) для производства пористого заполнителя готовили путем тщательного перемешивания всех компонентов, аналогично технологии, представленной в прототипе. Получение смеси производилось в мешалке принудительного действия в следующем порядке. Сначала в мешалку загружались тонкомолотые компоненты и хлорид натрия, которые тщательно перемешивались, затем в готовую сухую смесь при включенной мешалке заливалось натриевое стекло тонкой струйкой. Перемешивание производилось до получения однородной массы, но не менее 5 минут.
Figure 00000002
Полученная смесь системой ножей разрезалась на отдельные гранулы, которые термообрабатывались при 250-300°C в печном грануляторе, вспучиваясь при этом и образуя шарообразные высокопористые гранулы. Полученные гранулы помешались в электрическую печь, разогретую до температуры 790°C, и выдерживались там 10 минут. После изотермической выдержки гранулы охлаждались при скорости охлаждения 40°C/мин. Физико-механические показатели пористого заполнителя представлены в таблице 3.
Figure 00000003
Как видно из таблицы 3, пористые заполнители из предложенных составов имеют более высокие прочность на сжатие и коэффициент размягчения, чем прототип.
Техническое решение при использовании глиежей в предложенных составах позволяет повысить прочность на сжатие и коэффициент размягчения пористого заполнителя.
Использование техногенного сырья при получении пористого заполнителя способствует утилизации промышленных отходов, охране окружающей среды, расширению сырьевой базы для керамических материалов.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Денисов Д.Ю. Использование отходов флотации углеобогащения в производстве керамзита / Д.Ю. Денисов, И.В. Ковков, В.З. Абдрахимов // Башкирский химический журнал. - 2008. - Том 15. - №2. - С. 107-109.
2. Патент №2481286 Российской Федерации, МПК С04В 14/24. Композиция для производства водостойкого пористого заполнится / Абдрахимов В.З., Семенычев В.К., Абдрахимова Е.С., Вдовина Е.В.; заявитель и патентообладатель Самарская академия государственного и муниципального управления; заявлено 29.06.2011; опубл. 10.05.2013. Бюл. 13.

Claims (2)

  1. Композиция для производства пористого заполнителя, включающая натриевое жидкое стекло плотностью 1,41 г/см3, хлорид натрия, размолотый до размера менее 0,3 мм, и горелые породы, размолотые до прохода через сито 0,14 мм, дополнительно содержит горелые породы, образованные после самовозгорания горючих сланцев с содержанием оксидов, мас.%: SiO2 - 38,4; Al2O3 - 17,18; Fe2O3 - 7,8; СаО - 11,13; MgO - 0,8; R2O - 1,5; п.п.п. - 23,19, и глиежи, размолотые до прохода через сито 0,14 мм с содержанием оксидов, мас.%: SiO2 - 61,5; Al2O3 - 19,8; Fe2O3 - 7,4; СаО - 6,7; MgO - 2,2; R2O - 1,1; п.п.п. - 1,3 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
  2. натриевое жидкое стекло плотностью 1,41 г/см3 50-75 хлорид натрия, размолотый до размера менее 0,3 мм 1-3 горелые породы, образованные после самовозгорания горючих сланцев с содержанием оксидов, мас.%: SiO2 - 38,4; Al2O3 - 17,18; Fe2O3 - 7,8; СаО - 11,13; MgO - 0,8; R2O - 1,5; п.п.п. - 23,19 12-34 глиежи, размолотые до прохода через сито 0,14 мм с содержанием оксидов, мас.%: SiO2 - 61,5; Al2O3 - 19,8; Fe2O3 - 7,4; СаО - 6,7; MgO - 2,2; R2O - 1,1; п.п.п. - 1,3 10-15
RU2016108505A 2016-03-09 2016-03-09 Композиция для производства пористого заполнителя RU2618244C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016108505A RU2618244C1 (ru) 2016-03-09 2016-03-09 Композиция для производства пористого заполнителя

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016108505A RU2618244C1 (ru) 2016-03-09 2016-03-09 Композиция для производства пористого заполнителя

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2618244C1 true RU2618244C1 (ru) 2017-05-03

Family

ID=58697894

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016108505A RU2618244C1 (ru) 2016-03-09 2016-03-09 Композиция для производства пористого заполнителя

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2618244C1 (ru)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1367166A (en) * 1970-10-15 1974-09-18 Gelbman L F Expanded light-weight material and process for manufacturing same
SU1188130A1 (ru) * 1983-10-25 1985-10-30 Проектный и научно-исследовательский институт "Донецкий ПромстройНИИпроект" Сырьева смесь дл изготовлени керамзита
RU2111932C1 (ru) * 1996-05-31 1998-05-27 Акционерное общество "ЭТНА" Способ изготовления пеносиликатного материала
RU2220928C1 (ru) * 2002-04-29 2004-01-10 Братский государственный технический университет Сырьевая смесь и способ получения гранулированного теплоизоляционного материала
RU2478084C2 (ru) * 2011-07-01 2013-03-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ) Композиция для производства водостойкого пористого заполнителя
RU2481286C2 (ru) * 2011-06-29 2013-05-10 Автономное муниципальное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарская академия государственного и муниципального управления" (АМОУ ВПО "САГМУ") Композиция для производства водостойкого пористого заполнителя
RU2555972C1 (ru) * 2014-03-28 2015-07-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный экономический университет" Композиция для производства пористого заполнителя

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1367166A (en) * 1970-10-15 1974-09-18 Gelbman L F Expanded light-weight material and process for manufacturing same
SU1188130A1 (ru) * 1983-10-25 1985-10-30 Проектный и научно-исследовательский институт "Донецкий ПромстройНИИпроект" Сырьева смесь дл изготовлени керамзита
RU2111932C1 (ru) * 1996-05-31 1998-05-27 Акционерное общество "ЭТНА" Способ изготовления пеносиликатного материала
RU2220928C1 (ru) * 2002-04-29 2004-01-10 Братский государственный технический университет Сырьевая смесь и способ получения гранулированного теплоизоляционного материала
RU2481286C2 (ru) * 2011-06-29 2013-05-10 Автономное муниципальное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарская академия государственного и муниципального управления" (АМОУ ВПО "САГМУ") Композиция для производства водостойкого пористого заполнителя
RU2478084C2 (ru) * 2011-07-01 2013-03-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ) Композиция для производства водостойкого пористого заполнителя
RU2555972C1 (ru) * 2014-03-28 2015-07-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный экономический университет" Композиция для производства пористого заполнителя

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Бутт Ю.М. и др., Технология вяжущих веществ, Москва, Издательство "Высшая школа", 1965, с.542. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2481286C2 (ru) Композиция для производства водостойкого пористого заполнителя
RU2478084C2 (ru) Композиция для производства водостойкого пористого заполнителя
KR101749831B1 (ko) 레드머드와 미연소탄소 고함량 플라이애쉬를 이용한 경량 지오폴리머 경화체 및 그 제조 방법
Kuz'Min et al. Use of the burnt rock of coal deposits slag heaps in the concrete products manufacturing
RU2505362C2 (ru) Способ получения неорганических гидравлических вяжущих веществ
KR102226027B1 (ko) 폐패각 친환경 그라우트재 및 지반 그라우팅 공법
RU2555972C1 (ru) Композиция для производства пористого заполнителя
CN105601141A (zh) 一种油井水泥用膨胀剂及其制备方法
RU2614339C1 (ru) Композиция для производства пористого заполнителя
CN104150803A (zh) 碱矿渣混凝土减水剂
RU2602622C1 (ru) Керамическая композиция для изготовления кирпича
CA3182908A1 (en) Vitreous carbon aggregate for lightweight concrete
RU2555171C1 (ru) Композиция для производства пористого заполнителя
RU2618244C1 (ru) Композиция для производства пористого заполнителя
Sukmak et al. Strength and microstructure of clay geopolymer non-load-bearing masonry units using fine-clay brick waste and palm oil fuel ash
KR101451501B1 (ko) 무기질 슬러지 미립자를 이용한 인공골재 조성물 및 그 제조방법
RU2649206C1 (ru) Композиция для производства пористого заполнителя
RU2615557C1 (ru) Композиция для производства пористого заполнителя
RU2622060C1 (ru) Композиция для производства пористого заполнителя
RU2594238C1 (ru) Композиция для производства пористого заполнителя
RU2589120C1 (ru) Композиция для производства пористого заполнителя
KR20180075748A (ko) 석탄발전소 애시를 주원료로 하는 상온 경화용 무시멘트 결합재 조성물
RU2593284C1 (ru) Керамическая композиция для изготовления кирпича
SU1551682A1 (ru) Сырьева смесь дл изготовлени керамзита
RU2602623C1 (ru) Композиция для производства пористого заполнителя

Legal Events

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

Effective date: 20180310