RU2621796C1 - Raw material mixture, method of manufacturing and product of construction aerated ceramics - Google Patents

Raw material mixture, method of manufacturing and product of construction aerated ceramics Download PDF

Info

Publication number
RU2621796C1
RU2621796C1 RU2016134028A RU2016134028A RU2621796C1 RU 2621796 C1 RU2621796 C1 RU 2621796C1 RU 2016134028 A RU2016134028 A RU 2016134028A RU 2016134028 A RU2016134028 A RU 2016134028A RU 2621796 C1 RU2621796 C1 RU 2621796C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
clay
slip
raw material
products
aerated
Prior art date
Application number
RU2016134028A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Константин Сергеевич Дмитриев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт Глобал ЭМ" (ООО "НИИ ГЭМ")
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 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт Глобал ЭМ" (ООО "НИИ ГЭМ") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт Глобал ЭМ" (ООО "НИИ ГЭМ")
Priority to RU2016134028A priority Critical patent/RU2621796C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2621796C1 publication Critical patent/RU2621796C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00Use 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
    • C04B14/02Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/06Quartz; Sand
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00Use 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
    • C04B14/02Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/22Glass ; Devitrified glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00Use 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
    • C04B14/38Fibrous materials; Whiskers
    • C04B14/40Asbestos
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B16/00Use of organic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of organic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B16/04Macromolecular compounds
    • C04B16/06Macromolecular compounds fibrous
    • C04B16/0616Macromolecular compounds fibrous from polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B16/0625Polyalkenes, e.g. polyethylene
    • C04B16/0633Polypropylene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/06Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • C04B18/067Slags
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/06Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • C04B18/10Burned or pyrolised refuse
    • C04B18/105Gaseous combustion products or dusts collected from waste incineration, e.g. sludge resulting from the purification of gaseous combustion products of waste incineration
    • C04B18/106Fly ash from waste incinerators
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/12Waste materials; Refuse from quarries, mining or the like
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/14Waste materials; Refuse from metallurgical processes
    • C04B18/141Slags
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/16Waste materials; Refuse from building or ceramic industry
    • C04B18/165Ceramic waste
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00Clay-wares
    • C04B33/02Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/04Clay; Kaolin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00Clay-wares
    • C04B33/02Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/13Compounding ingredients
    • C04B33/132Waste materials; Refuse; Residues
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00Clay-wares
    • C04B33/02Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/13Compounding ingredients
    • C04B33/132Waste materials; Refuse; Residues
    • C04B33/135Combustion residues, e.g. fly ash, incineration waste
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00Clay-wares
    • C04B33/02Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/13Compounding ingredients
    • C04B33/132Waste materials; Refuse; Residues
    • C04B33/138Waste materials; Refuse; Residues from metallurgical processes, e.g. slag, furnace dust, galvanic waste
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00Clay-wares
    • C04B33/02Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/13Compounding ingredients
    • C04B33/16Lean materials, e.g. grog, quartz
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/06Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by burning-out added substances by burning natural expanding materials or by sublimating or melting out added substances
    • C04B38/063Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B38/0635Compounding ingredients
    • C04B38/064Natural expanding materials, e.g. clay
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/10Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by using foaming agents or by using mechanical means, e.g. adding preformed foam
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/10Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by using foaming agents or by using mechanical means, e.g. adding preformed foam
    • C04B38/106Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by using foaming agents or by using mechanical means, e.g. adding preformed foam by adding preformed foams
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • C04B40/005High shear mixing; Obtaining macro-defect free materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: raw material mixture in the form of slip for manufacturing construction aerated ceramics includes, wt %: clay or loam 12.5-66.8, electrolyte 0.1-3.5, filler 2.1-35.4, fiber 0.02-0.72, an aqueous solution of surfactants of 0.1-2.1, water 25.1-59.0. A method for manufacturing the construction aerated ceramics from the above raw material mixture in the form of slip and a product are also provided. The group of inventions is developed in dependent claims of the invention formula.
EFFECT: production of aerated ceramic products with improved characteristics by total porosity, medium density, compressive strength, water absorption and the vapour permeability coefficient.
10 cl, 9 dwg, 8 tbl, 4 ex

Description

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности пористой керамики, и может быть использовано в индустриальном и малоэтажном строительстве при изготовлении поризованной аэрированной керамики, которая относится к эффективным (теплоизоляционным и конструкционно-теплоизоляционным) керамическим материалам строительного назначения.The invention relates to the production of building materials, in particular porous ceramics, and can be used in industrial and low-rise construction in the manufacture of porous aerated ceramics, which relates to effective (heat-insulating and structural-heat-insulating) ceramic materials for construction purposes.

Уровень техникиState of the art

Известен «СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРИСТОГО КЕРАМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА С ВЫСОКОЙ ТЕПЛОСТОЙКОСТЬЮ» по патенту РФ №2423334, (МПК С04В 38/02, опубл. 10.07.2011 г., заявка №2008137644/03 от 27.03.2010 г.), включающий стадии:получения первой композиции в форме стабильного водного коллоидного раствора диоксида кремния и оксидов щелочных металлов; получения второй стабильной композиции в форме суспензии неорганических и/или органических частиц в органической жидкости, упомянутая вторая композиция содержит соединения, которые, когда упомянутую вторую композицию смешивают с упомянутой первой композицией, могут дестабилизировать упомянутую первую композицию, образуя гель, и могут образовывать органическую полимерную сеть с порообразователем; смешивания упомянутой первой композиции и упомянутой второй композиции для получения смеси; получения из упомянутой смеси пористой структуры в форме геля, где органическая структура поддерживает образовавшуюся неорганическую структуру; отверждения упомянутой пористой структуры в форме геля, образуя пористый керамический материал, в котором органическая полимерная сеть окружает неорганические части. Способ согласно настоящему изобретению позволяет получать пористый керамический материал, который содержит части диоксида кремния, необязательно агрегаты диоксида кремния и керамических частей, которые составляют отдельную неорганическую часть, которая содержится в отдельной органической сети, которая действует как скелет и поддержка для неорганической части, для керамических частиц, даже если они агломерированы, с пористостью, в которой органическая сеть достигается в результате полимеризации и может не только окружать неорганическую часть, но и быть связанной с нею. Данный способ предполагает использование органических полимеров для создания пористой структуры керамического материала, что ведет к удорожанию производства продукции. Изделия, полученные данным способом, не применяются в гражданском строительстве.The well-known "METHOD OF PREPARING POROUS CERAMIC MATERIAL WITH HIGH RESISTANCE" according to the patent of the Russian Federation No. 2423334, (IPC С04В 38/02, published on 07/10/2011, application No. 2008137644/03 dated 03/27/2010), including the steps of: obtaining the first compositions in the form of a stable aqueous colloidal solution of silicon dioxide and alkali metal oxides; for preparing a second stable composition in the form of a suspension of inorganic and / or organic particles in an organic liquid, said second composition contains compounds which, when said second composition is mixed with said first composition, can destabilize the first composition, forming a gel, and can form an organic polymer network with a blowing agent; mixing said first composition and said second composition to form a mixture; obtaining from the above mixture a porous structure in the form of a gel, where the organic structure supports the resulting inorganic structure; curing said porous structure in the form of a gel, forming a porous ceramic material in which an organic polymer network surrounds inorganic parts. The method according to the present invention allows to obtain a porous ceramic material that contains parts of silicon dioxide, optionally aggregates of silicon dioxide and ceramic parts, which make up a separate inorganic part, which is contained in a separate organic network, which acts as a skeleton and support for the inorganic part, for ceramic particles , even if they are agglomerated, with porosity in which the organic network is achieved by polymerization and can not only surround the inorganic part, but also to be associated with it. This method involves the use of organic polymers to create a porous structure of a ceramic material, which leads to a higher cost of production. Products obtained by this method are not used in civil engineering.

Известен «СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕНОВЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ (ВАРИАНТЫ)», описанный в патенте РФ №2277520 (МПК С04В 33/02, С03С 11/00, С04В 38/02, опубл. 10.06.2006 г., заявка №2005107395/03 от 16.03.2005 г.). Известный способ включает смешивание молотой глины с отощающей и вспучивающейся добавками, увлажнение, формование сырцовых изделий пластическим способом, сушку и обжиг. В качестве отощающей и вспучивающейся добавок используют стеклобой, молотый совместно с порообразователем, гранулированный и гидрофобизированный с размером гранул 0,1÷2,0 мм. В качестве порообразователя используют карбонаты кальция или магния или их смесь, его количество в гранулах составляет 1÷6 мас.% стеклобоя, а количество гидрофобизатора - 1÷10 мас.% стеклобоя. Недостатком указанного решения является то, что данный способ не позволяет получать теплоизоляционные и теплоизоляционно-конструкционные керамические изделия.The well-known "METHOD FOR PRODUCING WALL CERAMIC PRODUCTS (OPTIONS)" described in RF patent No. 2277520 (IPC С04В 33/02, С03С 11/00, С04В 38/02, published on 10.06.2006, application No. 2005107395/03 dated 16.03 .2005). The known method includes mixing ground clay with exhaust and intumescent additives, moistening, molding raw products in a plastic way, drying and firing. As an exhausting and intumescent additives, a cullet is used, ground together with a pore former, granular and hydrophobized with a particle size of 0.1 ÷ 2.0 mm Calcium or magnesium carbonates or a mixture thereof is used as a blowing agent, its amount in granules is 1 ÷ 6 wt.% Cullet, and the amount of water repellent is 1 ÷ 10 wt.% Cullet. The disadvantage of this solution is that this method does not allow to obtain heat-insulating and heat-insulating structural ceramic products.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВСПЕНЕННЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ» по патенту РФ на ИЗ №2517133 (МПК С04В 38/08, В28В 5/04, опубл. 27.05.2014 г., заявка №2012131262/03 от 23.07.2012 г.), который включает подготовку пенокерамической смеси из глинистого сырья, воды, добавки в виде пенообразователя, вяжущей добавки, сушку, обжиг, формование, пластифицирующей добавки. В роли пластифицирующей добавки выступает пенообразователь ПБ-2007, вяжущей добавки - измельченное готовое изделие или перлитовый песок фракции 1,25-5,00 мм. Полученную вспененную смесь укладывают в бортовые формы, сушат при температуре 30-35°С на начальном этапе, 50-56°С - на конечном. Затем высушенную заготовку освобождают от формы и обжигают в диапазоне температур 800-1600°С. После обжига массив режется на блоки. Недостатками данного способа являются: необходимость использовать большое количество дорогостоящего пенообразователя для получения пены, трудность равномерного смешения отдельно приготовленной пены и глиняной суспензии.The closest in technical essence and the achieved result is the “METHOD FOR PRODUCING FOAMED CONSTRUCTION MATERIALS” according to the RF patent for IZ No. 2517133 (IPC С04В 38/08, В28В 5/04, published on 05.27.2014, application No. 2012131262/03 of 23.07.07 .2012), which includes the preparation of a ceramic-foam mixture from clay raw materials, water, additives in the form of a foaming agent, a binder, drying, firing, molding, plasticizing additives. Foaming agent PB-2007 acts as a plasticizing additive, a cementing agent - crushed finished product or perlite sand fraction 1.25-5.00 mm. The resulting foamed mixture is placed in airborne molds, dried at a temperature of 30-35 ° C at the initial stage, 50-56 ° C at the final. Then the dried billet is freed from the mold and fired in the temperature range 800-1600 ° C. After firing, the array is cut into blocks. The disadvantages of this method are: the need to use a large amount of expensive foaming agent to obtain foam, the difficulty of uniformly mixing separately prepared foam and clay slurry.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в создании способа получения пористой строительной керамики на основе местного глинистого сырья, обладающей требуемыми физико-механическими и теплофизическими характеристиками без использования дорогостоящих компонентов и сложных технологических операций.The problem to which the present invention is directed is to create a method for producing porous building ceramics based on local clay raw materials having the required physical, mechanical and thermophysical characteristics without the use of expensive components and complex technological operations.

Техническим результатом изобретения является изготовление аэрированных керамических изделий с пористой структурой с улучшением характеристик их общей пористости, средней плотности, прочности на сжатие, водопоглощения и коэффициента паропроницаемости.The technical result of the invention is the manufacture of aerated ceramic products with a porous structure with improved characteristics of their total porosity, average density, compressive strength, water absorption and coefficient of vapor permeability.

Технический результат от использования заявляемого изобретения достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления строительной аэрированной керамики, включающая глинистое сырье и добавки порообразователя, в виде шликера содержит разжижающие добавки электролитов, отощающие добавки материалов наполнителя, армирующие добавки в виде фибры, и в качестве добавки порообразователя - водный раствор поверхностно-активных веществ при следующем соотношении компонентов, мас.%:The technical result from the use of the claimed invention is achieved in that the raw material mixture for the manufacture of building aerated ceramics, including clay raw materials and pore-forming additives, in the form of a slurry contains diluting additives of electrolytes, thinning additives of filler materials, reinforcing additives in the form of fiber, and as a pore-forming additive - an aqueous solution of surfactants in the following ratio of components, wt.%:

глина или суглинок 12,5÷66,8clay or loam 12.5 ÷ 66.8

электролит 0,1÷3,5electrolyte 0.1 ÷ 3.5

наполнитель 2,1÷35,4filler 2.1 ÷ 35.4

фибра 0,02÷0,72fiber 0.02 ÷ 0.72

поверхностно-активные вещества 0,1÷2,1surfactants 0.1 ÷ 2.1

вода 25,1÷59,0.water 25.1 ÷ 59.0.

При этом водный раствор поверхностно-активных веществ, содержащийся в шликере, является водным раствором углеводородных поверхностно-активных веществ. При этом электролит, содержащийся в шликере, представляет собой, например, стекло натриевое жидкое, или стекло калиевое жидкое, или кальцинированная техническая сода, или их различные сочетания, Кроме того, наполнителем в виде отощающих добавок, содержащимся в шликере, являются материалы на основе, например, шамота, или природных песков, или песков из отсевов дробления, или молотого стекла, или боя глиняной керамики, или дегидратированной глины, или золы, или шлаков, или пиритных огарков, или побочных продуктов обогащения железных руд, или их сочетаний. Кроме того, фибра, содержащаяся в шликере, представляет собой, например, фибру базальтовую, или полипропиленовую, или хризотил-асбестовую или каолиновую, или их сочетания. В способе изготовления строительной аэрированной керамики, включающем приготовление шликера из глинистого сырья (глинистый компонент), добавление порообразователя, формование, сушку и обжиг, используя вышеуказанную смесь, в шликер вводят разжижающие добавки электролитов, вводят отощающие добавки (наполнитель), представляющие собой измельченные до порошкообразного состояния материалы с максимальным размером частиц 0,63 мм, и фибру (армирующая добавка) с длиной волокон 1÷12 мм. Добавляют в шликер водный раствор поверхностно-активных веществ (ПАВ). После чего шликер подвергают, используя вращение лопастей мешалок скоростного смесителя, интенсивному перемешиванию. При этом обеспечивается возможность аэрирования и образования на основе водного раствора поверхностно-активных веществ устойчивой поризованной глиняной массы с усадкой 0,1÷25% от первоначального объема. Причем интенсивное перемешивание осуществляют до момента получения поризованной глиняной массы постоянной плотности. Затем поризованную глиняную массу укладывают в жесткую форму. Внутренние стенки формы предварительно смазывают составом, уменьшающим адгезию поризованной глиняной массы к внутренним стенкам формы. После чего осуществляют предварительную выдержку отформованной поризованной глиняной массы. При этом устанавливают температурный режим из расчета исключения деформаций поризованной глиняной массы (сырца). Предварительную выдержку отформованной поризованной глиняной массы выполняют до момента достижения показателя воздушной усадки 10÷60%, и освобождают от формы. Затем сырец высушивают до остаточной влажности 0,1÷15%, режут на требуемые изделия с заданными геометрическими параметрами, осуществляют его термическую обработку при температуре 850°÷1550°С, в зависимости от размеров изделий и термических свойств входящих в состав компонентов. Термическую обработку выполняют при условии нахождения времени подъема до температуры обжига в интервале от 1 до 36 часов, а времени изотермической выдержки при максимальной температуре в интервале от 2 до 42 часов. Осуществляют резку изделий после термической обработки. Далее нарезанные и обработанные изделия охлаждают и получают готовые изделия строительной поризованной керамики. При этом, шликер приготавливают на основе глинистого сырья с водоглиняным отношением в пределах от 0,32 до 1,45. Вместе с тем, при укладке поризованной глиняной массы в жесткую форму допускается вибрирование посредством использования вибрирующих средств, например, виброформ, или виброплощадок, или виброштампов или вибровкладышей. Кроме того, в качестве отощающих добавок в составе глиняного шликера используют образующиеся при резке изделий побочные продукты. Вместе с тем, изделие строительной аэрированной керамики содержит равной плотности высокопористую структуру, полученную из состава сырьевой смеси по п. 1 и способом по п. 6 3- с характеристиками средней плотности 300÷1000 кг/м3, пределом прочности при сжатии 2,8÷30,4 МПа, водопоглощением 10÷40% по объему, коэффициентом паропроницаемости 0,10÷0,28 мг / м×ч×Па.In this case, an aqueous solution of surfactants contained in the slip is an aqueous solution of hydrocarbon surfactants. In this case, the electrolyte contained in the slip is, for example, sodium liquid glass, or potassium liquid glass, or soda ash, or various combinations thereof. In addition, filler materials in the form of thinning additives contained in the slip are based on, for example, fireclay, or natural sands, or sands from crushing screenings, or ground glass, or the battle of clay ceramics, or dehydrated clay, or ash, or slag, or pyrite cinders, or by-products of iron ore beneficiation, or combinations. In addition, the fiber contained in the slip is, for example, basalt fiber, or polypropylene, or chrysotile asbestos or kaolin, or combinations thereof. In a method for manufacturing building aerated ceramics, including the preparation of a slip from clay raw materials (clay component), the addition of a blowing agent, molding, drying and firing using the above mixture, thinners are added to the slip electrolytes, thinning additives (filler) are introduced, which are crushed to powder state materials with a maximum particle size of 0.63 mm, and fiber (reinforcing additive) with a fiber length of 1 ÷ 12 mm An aqueous solution of surface-active substances (surfactants) is added to the slip. Then the slip is subjected, using the rotation of the blades of the stirrers of a high-speed mixer, to intensive mixing. At the same time, it is possible to aerate and form a stable porous clay mass with a shrinkage of 0.1 ÷ 25% of the initial volume based on an aqueous solution of surfactants. Moreover, intensive mixing is carried out until a porous clay mass of constant density is obtained. Then the porous clay mass is laid in a rigid form. The inner walls of the mold are pre-lubricated with a composition that reduces the adhesion of the porous clay mass to the inner walls of the mold. Then carry out a preliminary exposure of the molded porous clay mass. In this case, the temperature regime is established from the calculation of the exclusion of deformations of the porous clay mass (raw). The preliminary exposure of the molded porous clay mass is performed until the air shrinkage rate of 10 ÷ 60% is reached, and free from the form. Then the raw material is dried to a residual moisture content of 0.1 ÷ 15%, cut into the required products with the specified geometric parameters, it is heat treated at a temperature of 850 ° ÷ 1550 ° C, depending on the size of the products and the thermal properties of the constituent components. Heat treatment is performed provided that the rise time to the firing temperature is in the range from 1 to 36 hours, and the isothermal exposure time at the maximum temperature in the range from 2 to 42 hours. Carry out the cutting of products after heat treatment. Then, the cut and processed products are cooled and finished products of porous ceramic are obtained. In this case, the slip is prepared on the basis of clay raw materials with a water-clay ratio in the range from 0.32 to 1.45. However, when laying the porous clay mass in a rigid form, vibration is allowed through the use of vibrating means, for example, vibroforms, or vibration plates, or vibration dies or vibration inserts. In addition, by-products formed during cutting of products are used as thinning additives in the clay slip composition. However, the product of building aerated ceramics contains an equal density highly porous structure obtained from the composition of the raw material mixture according to p. 1 and the method according to p. 6 3- with average density characteristics of 300 ÷ 1000 kg / m 3 , compressive strength 2.8 ÷ 30.4 MPa, water absorption 10 ÷ 40% by volume, vapor permeability coefficient 0.10 ÷ 0.28 mg / m × h × Pa.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Заявляемый способ изготовления строительной аэрированной керамики поясняется на следующих фигурах:The inventive method of manufacturing building aerated ceramics is illustrated in the following figures:

фиг. 1 - аэрированный керамический сырец в процессе предварительной выдержки, размещенный в форме;FIG. 1 - aerated ceramic raw material in the process of preliminary exposure, placed in the form;

фиг. 2 - образцы готовых аэрированных керамических изделий;FIG. 2 - samples of finished aerated ceramic products;

фиг. 3 - пористая структура и расположение пор образца аэрированного керамического изделия (фрагмент структуры изделия в увеличенном виде);FIG. 3 - the porous structure and location of the pores of the sample of aerated ceramic products (fragment of the structure of the product in an enlarged view);

фиг. 4 - микропористая структура образца аэрированного керамического изделия с составом компонентов из примера 1 (Снимок фрагмента структуры изделия с ценой деления 20 мкм, сделанный с помощью сканирующего электронного микроскопа);FIG. 4 - microporous structure of a sample of aerated ceramic products with the composition of the components from example 1 (A snapshot of a fragment of the structure of the product with a division value of 20 μm, made using a scanning electron microscope);

фиг. 5 - микропористая структура образца аэрированного керамического изделия с составом компонентов из примера 1 (Снимок фрагмента структуры изделия с ценой деления 5 мкм, сделанный с помощью сканирующего электронного микроскопа);FIG. 5 - microporous structure of a sample of aerated ceramic products with the composition of the components from example 1 (A snapshot of a fragment of the structure of the product with a division value of 5 μm, made using a scanning electron microscope);

фиг. 6 - микропористая структура образца аэрированного керамического изделия с составом компонентов из примера 1 (Снимок фрагмента структуры изделия с ценой деления 0,5 мкм, сделанный с помощью сканирующего электронного микроскопа);FIG. 6 - microporous structure of a sample of aerated ceramic products with the composition of the components from example 1 (A snapshot of a fragment of the structure of the product with a division value of 0.5 μm, made using a scanning electron microscope);

фиг. 7 - микропористая структура образца аэрированного керамического изделия с составом компонентов из примера 3 (Снимок фрагмента структуры изделия с ценой деления 20 мкм, сделанный с помощью сканирующего электронного микроскопа);FIG. 7 - microporous structure of a sample of aerated ceramic products with the composition of the components from example 3 (A snapshot of a fragment of the structure of the product with a division value of 20 μm, made using a scanning electron microscope);

фиг. 8 - микропористая структура образца аэрированного керамического изделия с составом компонентов из примера 1 (Снимок фрагмента структуры изделия с указанием спектров, сделанный с помощью сканирующего электронного микроскопа);FIG. 8 is a microporous structure of a sample of aerated ceramic products with the composition of the components from example 1 (A snapshot of a fragment of the structure of the product with the spectra indicated using a scanning electron microscope);

фиг. 9 - микропористая структура образца аэрированного керамического изделия с составом компонентов из примера 3 (Снимок фрагмента структуры изделия с указанием спектров, сделанный с помощью сканирующего электронного микроскопа).FIG. 9 is a microporous structure of a sample of an aerated ceramic product with the composition of the components from example 3 (A snapshot of a fragment of the structure of the product with the spectra indicated using a scanning electron microscope).

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Заявляемое изобретение осуществляют следующим образом.The claimed invention is as follows.

Сырьевая смесь (шликер) для изготовления строительной аэрированной керамики включает глинистое сырье и добавки порообразователя, содержит разжижающие добавки электролитов, отощающие добавки материалов наполнителя, армирующие добавки в виде фибры, и в качестве добавки порообразователя - водный раствор углеводородных поверхностно-активных веществ.The raw material mixture (slip) for the manufacture of building aerated ceramics includes clay raw materials and blowing agent additives, contains diluting electrolyte additives, thinning filler additives, fiber reinforcing additives, and an aqueous solution of hydrocarbon surfactants as a blowing agent.

Для изготовления строительной аэрированной керамики осуществляют способ, который основан на принципе аэрирования (принудительное вовлечение пузырьков воздуха) суспензии на основе глинистой породы с содержанием глинистых частиц более 30%, воды, отощающих и разжижающих добавок с последующим добавлением порообразующих добавок. Высушенную (влажность не более 5%) глинистую породу измельчают до порошкообразного состояния. При этом измельчают предварительно высушенный (влажность не более 7%) наполнитель до размеров частиц не более 0,63. Размер частиц наполнителя зависит от значений средней плотности готовых аэрокерамических изделий, т.е. с увеличением средней плотности максимальный размер частиц наполнителя увеличивается.For the manufacture of building aerated ceramics, a method is carried out that is based on the principle of aeration (forced involvement of air bubbles) of a clay-based suspension with a content of clay particles of more than 30%, water, exhaust and thinning additives, followed by the addition of pore-forming additives. Dried (humidity not more than 5%) clay rock is crushed to a powder state. In this case, the pre-dried (humidity not more than 7%) filler is crushed to a particle size of not more than 0.63. The particle size of the filler depends on the average density of the finished aeroceramic products, i.e. with increasing average density, the maximum particle size of the filler increases.

Приготавливают шликер из глинистого сырья, наполнителя, разжижающих добавок и воды. Водоглиняное отношение шликера находится в пределах от 0,32 до 1,45. В качестве глинистого сырья выступают глинистые породы с содержанием глинистых частиц не менее 30%. В составе шликера используется вода (температура составляет 4÷80°С), удовлетворяющая требованиям ГОСТ 7473. В качестве наполнителя в составе шликера используют отощающие добавки. Отощающие добавки представляют собой измельченные до размеров частиц не более 0,63 мм материалы на основе шамота, природных песков, песков из отсевов дробления, молотого стекла, боя глиняной керамики, дегидратированной глины, золы ТЭС, шлаков, пиритных огарков, побочных продуктов обогащения железных руд, и их сочетаний. Также в состав шликера дополнительно вводят армирующую добавку, фибру базальтовую, полипропиленовую, хризотил-асбестовую или каолиновую и их сочетания, с длиной волокон не более 12 мм в количестве 0,2÷2,9 кг/м3. При этом в качестве электролита применяются разжижающие добавки, включающие стекло натриевое жидкое, стекло калиевое жидкое или кальцинированная техническая сода, а также их различные сочетания, составляя количество 0,1÷10 мас.% шликера.A slip is prepared from clay raw materials, filler, thinning additives and water. The water-clay ratio of the slip is in the range from 0.32 to 1.45. Clay rocks with a clay particle content of at least 30% are used as clay raw materials. Water is used as a part of the slip (temperature is 4 ÷ 80 ° С), satisfying the requirements of GOST 7473. Regenerative additives are used as a filler in the composition of the slip. The depleting additives are crushed to a particle size of not more than 0.63 mm materials based on chamotte, natural sands, sand from crushing screenings, ground glass, clay ceramics, dehydrated clay, thermal power plant ash, slag, pyrite cinders, by-products of iron ore beneficiation , and combinations thereof. Also, a reinforcing additive, basalt fiber, polypropylene, chrysotile asbestos or kaolin fiber and their combinations, with a fiber length of not more than 12 mm in an amount of 0.2 ÷ 2.9 kg / m 3, are additionally introduced into the slip. Moreover, as an electrolyte, thinning additives are used, including sodium liquid glass, liquid potassium glass or soda ash, as well as their various combinations, amounting to 0.1 ÷ 10 wt.% Slip.

Глиняный шликер получают путем смешения подготовленных компонентов в определенных пропорциях: глинистая порода (12,8÷66,8 мас.%), наполнитель (2,1÷35,4 мас.%), электролит (0,1÷3,5 мас.%), вода (25,1÷59,0 мас.%). К глиняному шликеру добавляется порообразователь в количестве 0,1÷2,1 мас.% всех компонентов глиняного шликера, с последующим их совместным смешением для получения поризованной глиняной массы. В качестве порообразователя выступают синтетические поверхностно-активные вещества (ПАВ), например «ПБ - Формула 2012», а также могут использоваться другие вещества, позволяющие получить на их основе устойчивую техническую пену с усадкой от первоначального объема не более 15%, в количестве 0,2÷15,5 мас.% воды, введенной в глиняный шликер. Варианты аэрированных керамических составов представлены в таблице 1.Clay slip is obtained by mixing prepared components in certain proportions: clay rock (12.8 ÷ 66.8 wt.%), Filler (2.1 ÷ 35.4 wt.%), Electrolyte (0.1 ÷ 3.5 wt. .%), water (25.1 ÷ 59.0 wt.%). A pore former in the amount of 0.1 ÷ 2.1 wt.% Of all components of the clay slip is added to the clay slurry, followed by their joint mixing to obtain a porous clay mass. Synthetic surface-active substances (surfactants), for example, PB-Formula 2012, act as a blowing agent, and other substances can also be used that make it possible to obtain stable technical foam on their basis with shrinkage from the initial volume of no more than 15%, in an amount of 0, 2 ÷ 15.5 wt.% Water introduced into the clay slip. Options for aerated ceramic compositions are presented in table 1.

Figure 00000001
Figure 00000001

Затем полученный глиняный шликер подвергается интенсивному перемешиванию с использованием скоростного смесителя (мешалки лопастные, турбинные, фрезерные, пропеллерные, рамные, якорные, конические и пр.) с частотой вращения лопастей в интервале значений 300-3200 об/мин до получения поризованной глиняной массы постоянной плотности.Then, the resulting clay slurry is subjected to intensive mixing using a high-speed mixer (paddle, turbine, milling, propeller, frame, anchor, conical, etc.) with a blade speed in the range of 300-3200 rpm until a porous clay mass of constant density is obtained .

Затем готовую поризованную глиняную массу (суспензию) укладывают в бортовые формы, внутренние поверхности которых предварительно смазаны специальным составом, уменьшающим адгезию уложенной поризованной глиняной массы к внутренним стенками формы. Далее происходит предварительная выдержка отформованной поризованной глиняной массы до момента завершения в ней основных усадочных деформаций и достижения показателя воздушной усадки более 40% отформованной поризованной глиняной массы (сырца). Температурный режим предварительной выдержки устанавливается исходя из расчета отсутствия каких-либо деформаций сырца. После предварительной выдержки сырец освобождается от формы и высушивается до остаточной влажности не более 15% по массе.Then, the prepared porous clay mass (suspension) is placed in side molds, the inner surfaces of which are pre-lubricated with a special composition that reduces the adhesion of the laid porous clay mass to the inner walls of the mold. Next, there is a preliminary exposure of the molded porous clay mass to the moment of completion of the main shrinkage deformations in it and reaching an air shrinkage index of more than 40% of the molded porous clay mass (raw). The temperature regime of preliminary exposure is set based on the calculation of the absence of any deformations of the raw material. After preliminary exposure, the raw material is freed from the form and dried to a residual moisture content of not more than 15% by weight.

Затем перед термической обработкой сырец режется на необходимые изделия с заданными геометрическими параметрами. Резка может быть осуществлена и после термической обработки сырца. Образующиеся при резке изделий побочные продукты используются повторно при приготовлении глиняного шликера.Then, before heat treatment, the raw material is cut into the necessary products with predetermined geometric parameters. Cutting can be carried out after heat treatment of raw. The by-products resulting from the cutting of products are reused in the preparation of clay slip.

Далее следует термическая обработка нарезанных поризованных глиняных изделий при температуре 850-1550°С, режим которой устанавливается с учетом размеров изделий и термических свойств входящих в состав компонентов (время подъема до температуры обжига находится в диапазоне от 1 до 36 часов, время изотермической выдержки при максимальной температуре находится в интервале от 2 до 42 часов).This is followed by heat treatment of cut porous clay products at a temperature of 850-1550 ° C, the mode of which is established taking into account the dimensions of the products and the thermal properties of the components (the rise time to the firing temperature is in the range from 1 to 36 hours, the time of isothermal exposure at maximum temperature is in the range from 2 to 42 hours).

После охлаждения готовые обожженные аэрированные керамические изделия укладываются в транспортировочные поддоны, отправляются на склад готовой продукции или потребителю.After cooling, the finished fired aerated ceramic products are placed in shipping pallets, sent to the finished goods warehouse or to the consumer.

Из составов, указанных в таблице 1, изготавливают изделия пористой строительной аэрированной керамики. Физико-механические и теплофизические характеристики готовых аэрированных керамических изделий в зависимости от их средней плотности, изготовленных из указанных в таблице 1 составов, представлены в таблице 2.From the compositions shown in table 1, make products of porous building aerated ceramics. Physico-mechanical and thermophysical characteristics of finished aerated ceramic products, depending on their average density, made from the compositions indicated in table 1, are presented in table 2.

Figure 00000002
Figure 00000002

Ниже представлены последующие примеры изготовления аэрированных керамических изделий, используемых в способе согласно настоящему изобретению.The following are examples of the manufacture of aerated ceramic products used in the method according to the present invention.

Пример 1. Приготовление шликера осуществляется на основе глины Боровичско-Любытинского месторождения, химический состав которой приведен в таблице 3.Example 1. The preparation of the slip is carried out on the basis of clay Borovichsko-Lyubytinskoye field, the chemical composition of which is shown in table 3.

Figure 00000003
Figure 00000003

Аэрированный керамический состав представлен следующим соотношением компонентов смеси, мас.%:Aerated ceramic composition is represented by the following ratio of the components of the mixture, wt.%:

1. Глина боровичско-любытинская - 49,36;1. Clay Borovichsky-Lyubytinsky - 49.36;

2. Тонкоизмельченный бой керамического кирпича - 16,46;2. Finely ground battle of ceramic bricks - 16.46;

3. Натриевое жидкое стекло - 0,56;3. Sodium water glass - 0.56;

4. Пенообразователь «ПБ- Формула 2012» - 0,71;4. Frother “PB-Formula 2012” - 0.71;

5. Вода - 32,91.5. Water - 32.91.

Пример 2. Аэрированная керамическая смесь состоит из следующих компонентов, мас.%:Example 2. Aerated ceramic mixture consists of the following components, wt.%:

1. Глина боровичско-любытинская - 51,67;1. Clay Borovichsky-Lyubytinsky - 51.67;

2. Пенообразователь «ПБ - Формула 2012» - 0,64;2. The blowing agent "PB - Formula 2012" - 0.64;

3. Вода - 47,69.3. Water - 47.69.

Пример 3. Шликер приготавливают на основе кембрийской глины Чкаловского месторождения, данные о ее химическом составе представлены в таблице 4.Example 3. The slip is prepared on the basis of Cambrian clay of the Chkalovsky field, data on its chemical composition are presented in table 4.

Figure 00000004
Figure 00000004

Аэрированный керамический состав имеет следующее соотношение компонентов смеси, мас.%:Aerated ceramic composition has the following ratio of components of the mixture, wt.%:

1. Глина кембрийская - 43,76;1. Cambrian clay - 43.76;

2. Дегидратированная кембрийская глина - 11,22;2. Dehydrated Cambrian clay - 11.22;

3. Базальтовая фибра - 0,36;3. Basalt fiber - 0.36;

4. Натриевое жидкое стекло - 0,49;4. Sodium water glass - 0.49;

5. Пенообразователь «ПБ - Формула 2012» - 0,63;5. Frother “PB - Formula 2012” - 0.63;

6. Вода - 43,54.6. Water - 43.54.

Пример 4. Глинистый компонент шликера представлен кирпичными суглинками Второго Шабердинского месторождения, химический состав которого представлен в таблице 5.Example 4. The clay component of the slip is represented by brick loams of the Second Shaberdinskoye field, the chemical composition of which is presented in table 5.

Figure 00000005
Figure 00000005

Сырьевой состав представлен следующими компонентами, мас.%:The raw material composition is represented by the following components, wt.%:

1. Суглинок шабердинский - 52,62;1. Loam Scaberdinsky - 52.62;

2. Натриевое жидкое стекло - 0,66;2. Sodium water glass - 0.66;

3. Кальцинированная техническая сода - 0,12;3. Calcined technical soda - 0.12;

4. Пенообразователь «ПБ - Формула 2012» - 0,75;4. Frother “PB - Formula 2012” - 0.75;

5. Вода - 45,87.5. Water - 45.87.

Далее каждый из составов, указанных в примерах 1÷4, перемешивается с использованием пропеллерных мешалок с частотой вращения 2700 об/мин в течение 5 минут до завершения процессов аэрации глиняного шликера. Затем поризованная смесь укладывается в формы размерами 280×134×73 мм (фиг. 1). После предварительной выдержки, распалубки и сушки изделия подвергались обжигу: в течение 2 часов - подъем до температуры 950°С, в течение 5 часов - изотермическая выдержка, естественное охлаждение. Характеристики исходных шликеров, сырцов и готовых аэрированных керамических изделий сведены в таблицу 6. Готовые аэрированные керамические образцы и структура взаимного расположения пор в материале изображены на фиг. 2 и 3 соответственно.Next, each of the compositions specified in examples 1 ÷ 4 is mixed using propeller mixers with a rotation speed of 2700 rpm for 5 minutes until the completion of aeration of clay slip. Then the porous mixture is placed in the form with dimensions of 280 × 134 × 73 mm (Fig. 1). After preliminary exposure, stripping and drying, the products were fired: within 2 hours - rise to a temperature of 950 ° C, within 5 hours - isothermal exposure, natural cooling. The characteristics of the initial slips, raw materials and finished aerated ceramic products are summarized in Table 6. The finished aerated ceramic samples and the structure of the mutual arrangement of pores in the material are shown in FIG. 2 and 3, respectively.

Figure 00000006
Figure 00000006

Снимки микропористой структуры аэрированных керамических образцов из сырьевой смеси примера 1 (фиг. 4-6) и примера 3 (фиг. 7) сделаны с помощью сканирующего электронного микроскопа TescanVEGA 3 SBH. Элементный количественный анализ образцов, полученных на основе составов из примеров 1 и 3, представлен в таблицах 7 и 8 соответственно. Выборка спектров для анализа изображена на фиг. 8 и 9.Pictures of the microporous structure of aerated ceramic samples from the raw mix of example 1 (Fig. 4-6) and example 3 (Fig. 7) were taken using a TescanVEGA 3 SBH scanning electron microscope. Elemental quantitative analysis of samples obtained on the basis of the compositions of examples 1 and 3 are presented in tables 7 and 8, respectively. A selection of spectra for analysis is shown in FIG. 8 and 9.

Figure 00000007
Figure 00000007

Figure 00000008
Figure 00000008

Таким образом, предлагаемый способ позволяет изготовить аэрированные керамические изделия с пористой структурой с улучшением характеристик их общей пористости, средней плотности, прочности на сжатие, водопоглощения и коэффициента паропроницаемости.Thus, the proposed method allows to manufacture aerated ceramic products with a porous structure with improved characteristics of their total porosity, average density, compressive strength, water absorption and vapor permeability coefficient.

При этом получение пористой строительной аэрированной керамики с требуемыми конструкционно-теплоизоляционными характеристиками может быть осуществлено на основе местного глинистого сырья без использования дорогостоящих компонентов и сложных технологических операций.At the same time, obtaining porous building aerated ceramics with the required structural and thermal insulation characteristics can be carried out on the basis of local clay raw materials without the use of expensive components and complex technological operations.

Заявляемое техническое решение может быть использовано при производстве элементов конструкций и конструкционно-теплоизоляционных элементов зданий и сооружений; вентиляционных каналов и шахт, изделий декоративного назначения; заполнителей для легкого бетона и др., а также во многих областях строительства.The claimed technical solution can be used in the production of structural elements and structural heat-insulating elements of buildings and structures; ventilation ducts and shafts, decorative products; aggregates for lightweight concrete, etc., as well as in many areas of construction.

Claims (11)

1. Сырьевая смесь для изготовления строительной аэрированной керамики, включающая глинистое сырье и добавки порообразователя, отличающаяся тем, что сырьевая смесь в виде шликера содержит разжижающие добавки электролитов, отощающие добавки материалов наполнителя, армирующие добавки в виде фибры, и в качестве добавки порообразователя - водный раствор поверхностно-активных веществ при следующем соотношении компонентов, мас.%:1. The raw material mixture for the manufacture of building aerated ceramics, including clay raw materials and additives pore-forming, characterized in that the raw material mixture in the form of a slurry contains diluting additives of electrolytes, thinning additives of filler materials, reinforcing additives in the form of fiber, and as an additive pore-forming - an aqueous solution surfactants in the following ratio of components, wt.%: глина или суглинокclay or loam 12,5÷66,812.5 ÷ 66.8 электролитelectrolyte 0,1÷3,50.1 ÷ 3.5 наполнительfiller 2,1÷35,42.1 ÷ 35.4 фибраfiber 0,02÷0,720.02 ÷ 0.72 поверхностно-активные веществаsurfactants 0,1÷2,10.1 ÷ 2.1 водаwater 25,1÷59,025.1 ÷ 59.0
2. Сырьевая смесь по п.1, отличающаяся тем, что водный раствор поверхностно-активных веществ, содержащийся в шликере, является водным раствором углеводородных поверхностно-активных веществ.2. The raw material mixture according to claim 1, characterized in that the aqueous solution of surfactants contained in the slip is an aqueous solution of hydrocarbon surfactants. 3. Сырьевая смесь по п.1, отличающаяся тем, что электролит, содержащийся в шликере, представляет собой, например, стекло натриевое жидкое, или стекло калиевое жидкое, или кальцинированную техническую соду, или их различные сочетания.3. The raw material mixture according to claim 1, characterized in that the electrolyte contained in the slip is, for example, sodium liquid glass, or liquid potassium glass, or soda ash, or various combinations thereof. 4. Сырьевая смесь по п.1, отличающаяся тем, что наполнителем в виде отощающих добавок, содержащимся в шликере, являются материалы на основе, например, шамота, или природных песков, или песков из отсевов дробления, или молотого стекла, или боя глиняной керамики, или дегидратированной глины, или золы, или шлаков, или пиритных огарков, или побочных продуктов обогащения железных руд, или их сочетаний.4. The raw material mixture according to claim 1, characterized in that the filler in the form of thinning additives contained in the slip are materials based on, for example, chamotte, or natural sands, or sands from crushing screenings, or ground glass, or clay ceramics or dehydrated clay, or ash, or slag, or pyrite cinder, or by-products of iron ore beneficiation, or combinations thereof. 5. Сырьевая смесь по п.1, отличающаяся тем, что фибра, содержащаяся в шликере, представляет собой, например, фибру базальтовую, или полипропиленовую, или хризотил-асбестовую или каолиновую, или их сочетания.5. The raw material mixture according to claim 1, characterized in that the fiber contained in the slip is, for example, basalt fiber, or polypropylene, or chrysotile asbestos or kaolin, or combinations thereof. 6. Способ изготовления строительной аэрированной керамики из шликера, включающий приготовление шликера из глинистого сырья, добавление порообразователя, формование, сушку и обжиг, отличающийся тем, что используют смесь по п.1, при этом в шликер вводят разжижающие добавки электролитов, вводят отощающие добавки, представляющие собой измельченные до порошкообразного состояния материалы с максимальным размером частиц 0,63 мм, и фибру с длиной волокон 1-12 мм, добавляют в шликер водный раствор поверхностно-активных веществ, после чего шликер подвергают, используя вращение лопастей мешалок скоростного смесителя, интенсивному перемешиванию с возможностью аэрирования и образования на основе водного раствора поверхностно-активных веществ устойчивой поризованной глиняной массы с усадкой 0,1-25% от первоначального объема, причем интенсивное перемешивание осуществляют до момента получения поризованной глиняной массы постоянной плотности, затем поризованную глиняную массу укладывают в жесткую форму, предварительно смазывая внутренние стенки формы составом, уменьшающим адгезию поризованной глиняной массы к внутренним стенкам формы, после чего осуществляют предварительную выдержку отформованной поризованной глиняной массы, устанавливая температурный режим из расчета исключения деформаций поризованной глиняной массы в виде сырца, до момента достижения показателя воздушной усадки 10-60%, и освобождают от формы, затем сырец высушивают до остаточной влажности 0,1-15%, режут на требуемые изделия с заданными геометрическими параметрами, осуществляют термическую обработку при температуре 850-1550°C, в зависимости от размеров изделий и термических свойств входящих в состав компонентов, при условии нахождения времени подъема до температуры обжига в интервале от 1 до 36 часов, а времени изотермической выдержки при максимальной температуре - от 2 до 42 часов, осуществляют резку изделий после термической обработки, и далее охлаждают, получая готовые поризованные изделия строительной аэрированной керамики.6. A method of manufacturing building aerated ceramic from a slip, including the preparation of a slip from clay raw materials, the addition of a blowing agent, molding, drying and firing, characterized in that the mixture according to claim 1 is used, while diluting electrolyte additives are introduced into the slip, thinning additives are introduced, which are powdered materials with a maximum particle size of 0.63 mm and a fiber with a fiber length of 1-12 mm, add an aqueous solution of surfactants to the slip, after which the slip under They twitch, using the rotation of the blades of the stirrers of a high-speed mixer, intensive mixing with the possibility of aeration and the formation of a stable porous clay mass with an aqueous solution of surfactants with shrinkage of 0.1-25% of the initial volume, and intensive mixing is carried out until a porous clay mass is obtained constant density, then the porous clay mass is placed in a rigid form, pre-lubricating the inner walls of the form with a composition that reduces adhesion to clay mass to the inner walls of the mold, after which preliminary exposure of the molded porous clay mass is carried out, setting the temperature regime for calculating the exclusion of deformations of the porous clay mass in the form of raw material, until the air shrinkage reaches 10-60%, and free from the form, then raw dried to a residual moisture content of 0.1-15%, cut into the required products with specified geometric parameters, carry out heat treatment at a temperature of 850-1550 ° C, depending on size products and thermal properties of the constituent components, provided that the rise time to the firing temperature is in the range from 1 to 36 hours, and the isothermal exposure time at the maximum temperature is from 2 to 42 hours, the products are cut after heat treatment, and then cooled, getting finished porous products of building aerated ceramics. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что шликер приготавливают на основе глинистого сырья с водоглиняным отношением в пределах от 0,32 до 1,45.7. The method according to claim 6, characterized in that the slip is prepared on the basis of clay raw materials with a water-clay ratio in the range from 0.32 to 1.45. 8. Способ по п.6, отличающийся тем, что при укладке поризованной глиняной массы в жесткую форму допускается вибрирование посредством использования вибрирующих средств, например виброформ, или виброплощадок, или виброштампов, или вибровкладышей.8. The method according to claim 6, characterized in that when laying the porous clay mass in a rigid form, vibration is allowed through the use of vibrating means, for example vibroforms, or vibration plates, or vibration dies, or vibration inserts. 9. Способ по п.6, отличающийся тем, что в качестве отощающих добавок в составе глиняного шликера используют образующиеся при резке изделий побочные продукты.9. The method according to claim 6, characterized in that the by-products formed during the cutting of products are used as thinning additives in the clay slip composition. 10. Изделие строительной аэрированной керамики, содержащее равной плотности высокопористую структуру, полученное из состава сырьевой смеси способом по п.6 с характеристиками средней плотности 300-1000 кг/м3, пределом прочности при сжатии 2,8-30,4 МПа, водопоглощением 10-40% по объему, коэффициентом паропроницаемости 0,10-0,28 мг/м×ч×Па.10. An aerated ceramic building product containing a highly porous structure of equal density obtained from the composition of the raw material mixture according to claim 6 with average density characteristics of 300-1000 kg / m 3 , compressive strength 2.8-30.4 MPa, water absorption 10 -40% by volume, vapor permeability coefficient of 0.10-0.28 mg / m × h × Pa.
RU2016134028A 2016-08-19 2016-08-19 Raw material mixture, method of manufacturing and product of construction aerated ceramics RU2621796C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016134028A RU2621796C1 (en) 2016-08-19 2016-08-19 Raw material mixture, method of manufacturing and product of construction aerated ceramics

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016134028A RU2621796C1 (en) 2016-08-19 2016-08-19 Raw material mixture, method of manufacturing and product of construction aerated ceramics

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2621796C1 true RU2621796C1 (en) 2017-06-07

Family

ID=59032189

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016134028A RU2621796C1 (en) 2016-08-19 2016-08-19 Raw material mixture, method of manufacturing and product of construction aerated ceramics

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2621796C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2663980C1 (en) * 2017-11-20 2018-08-14 Константин Сергеевич Дмитриев Method of manufacturing the aerated ceramics
RU2664288C1 (en) * 2017-08-01 2018-08-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Ceramic mixture
CN109667380A (en) * 2019-02-19 2019-04-23 江苏融鼎建筑科技有限公司 It is a kind of for build filling wall precast foam concrete combined wall board
RU2701657C1 (en) * 2018-12-19 2019-09-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет" ФГБОУ ВО "СибГИУ" Method of producing a crude mixture for decorative construction ceramics

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2251540C1 (en) * 2004-04-20 2005-05-10 Галаган Константин Викторович Foam-ceramic items production method
RU2277520C1 (en) * 2005-03-16 2006-06-10 Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (БГТУ им. В.Г. Шухова) Method for making wall ceramic articles (variants)
RU2349563C2 (en) * 2007-05-03 2009-03-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный архитектурно-строительный университет ФГОУ ВПО КГАСУ Manufacturing method of foam-ceramic products
EP2143695A1 (en) * 2008-07-08 2010-01-13 IRSAI S.r.l. Tile production method, intermediate product and tile
RU2423334C2 (en) * 2006-02-20 2011-07-10 Ц. Дж. КАМИНИ ИНОКС С.Р.Л. Method of producing porous ceramic material with high heat resistance
RU2517133C2 (en) * 2012-07-23 2014-05-27 Шамиль Увайсович Увайсов Production of foamed construction materials

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2251540C1 (en) * 2004-04-20 2005-05-10 Галаган Константин Викторович Foam-ceramic items production method
RU2277520C1 (en) * 2005-03-16 2006-06-10 Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (БГТУ им. В.Г. Шухова) Method for making wall ceramic articles (variants)
RU2423334C2 (en) * 2006-02-20 2011-07-10 Ц. Дж. КАМИНИ ИНОКС С.Р.Л. Method of producing porous ceramic material with high heat resistance
RU2349563C2 (en) * 2007-05-03 2009-03-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный архитектурно-строительный университет ФГОУ ВПО КГАСУ Manufacturing method of foam-ceramic products
EP2143695A1 (en) * 2008-07-08 2010-01-13 IRSAI S.r.l. Tile production method, intermediate product and tile
RU2517133C2 (en) * 2012-07-23 2014-05-27 Шамиль Увайсович Увайсов Production of foamed construction materials

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЛУНДИНА М.Г. Добавки в шихту при производстве керамических стеновых материалов. Москва, "ВНИИЭСМ", 1974, с. 79 - 83. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2664288C1 (en) * 2017-08-01 2018-08-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Ceramic mixture
RU2663980C1 (en) * 2017-11-20 2018-08-14 Константин Сергеевич Дмитриев Method of manufacturing the aerated ceramics
RU2701657C1 (en) * 2018-12-19 2019-09-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет" ФГБОУ ВО "СибГИУ" Method of producing a crude mixture for decorative construction ceramics
CN109667380A (en) * 2019-02-19 2019-04-23 江苏融鼎建筑科技有限公司 It is a kind of for build filling wall precast foam concrete combined wall board
CN109667380B (en) * 2019-02-19 2024-04-09 江苏顺为绿色建筑科学研究院有限公司 Prefabricated foam concrete composite wallboard for building filling wall

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2621796C1 (en) Raw material mixture, method of manufacturing and product of construction aerated ceramics
US4824811A (en) Lightweight ceramic material for building purposes, process for the production thereof and the use thereof
CN103011896B (en) Foam concrete
CN100378027C (en) Porous mullite ceramic materials and method for preparing same
US20130280518A1 (en) Building material and building system element as well as method of production thereof
KR101782845B1 (en) High thermal insulating and light-weight aerated concrete mix using hydrophilic nano aerogel powder and preparing method of light-weight aerated concrete
US4082562A (en) Porous particles in frost-resistant cementitious materials
JP5690904B2 (en) Lightweight cellular concrete and method for producing the same
CN107188511A (en) A kind of building thermal insulation material and preparation method thereof
CN107266119A (en) A kind of construction material of insulation and preparation method thereof
KR20190027994A (en) Manufacturing Method of Waterproof Foamed Concrete Block
RU2605110C1 (en) Wood-cement mixture for making building blocks
RU2569422C1 (en) Wood-cement mix
JP4945777B2 (en) Method for producing cellular concrete
DE2853333C2 (en) Process for the production of a mineral foam
RU2251540C1 (en) Foam-ceramic items production method
KR101662434B1 (en) Light-weight aerated concrete mix method using the special composition with emhancement of crack control and flexural performance
RU2570214C1 (en) Wood-talcum peach-cement mixture
CN101538167A (en) Porous concrete mixture and products and preparation method thereof
HRP20210199T1 (en) Method for producing porous mineral building material with improved strength
RU2641548C2 (en) Wood-cement mixture with modificator
RU2663980C1 (en) Method of manufacturing the aerated ceramics
KR101909086B1 (en) Fiber mixed type calcium silicate inorganic insulations and fabrication method thereof
RU2641349C2 (en) Polydisperse wood-cement mixture with nanomodificator
JP2000016882A (en) Hydraulically cured product and its production

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20170814