RU2689351C1 - Арболит на основе вторичных ресурсов пищевых предприятий - Google Patents

Арболит на основе вторичных ресурсов пищевых предприятий Download PDF

Info

Publication number
RU2689351C1
RU2689351C1 RU2017143339A RU2017143339A RU2689351C1 RU 2689351 C1 RU2689351 C1 RU 2689351C1 RU 2017143339 A RU2017143339 A RU 2017143339A RU 2017143339 A RU2017143339 A RU 2017143339A RU 2689351 C1 RU2689351 C1 RU 2689351C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
food
arbolite
water
mixture
portland cement
Prior art date
Application number
RU2017143339A
Other languages
English (en)
Inventor
Сергей Васильевич Шахов
Артемий Дмитриевич Тишков
Максим Сергеевич Добросоцкий
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ")
Priority to RU2017143339A priority Critical patent/RU2689351C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2689351C1 publication Critical patent/RU2689351C1/ru

Links

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
    • C04B14/08Diatomaceous earth
    • 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
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/12Nitrogen containing compounds organic derivatives of hydrazine
    • C04B24/126Urea
    • 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
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions 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 hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04Portland cements
    • 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
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/14Compositions 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 calcium sulfate cements
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к теплоизоляционным материалам, и может быть использовано для устройства теплоизолирующих слоев в многослойных конструкциях стен и кровли, а также в виде строительных блоков. Арболит из вторичных ресурсов получен из смеси, включающей, мас.%: смешанное вяжущее, состоящее из строительного гипса 26, портландцемента 18, регенерата кизельгура, размолотого до удельной поверхности свыше 4000 см/г, 5,9, заполнитель растительного происхождения – отходы пищевых производств с размером частиц 0,75-1,4 мм 5,9, карбамидную смолу, содержащую гидрогель нанокристаллической целлюлозы в количестве 2,5 или 5%, 0,7, хлорид аммония 0,1, пенообразователь «Пеностром» 0,4, воду 43. Технический результат – повышение прочности на сжатие и на изгиб при сохранении низкой величины средней плотности арболита, утилизация отходов предприятий пищевой отрасли. 2 табл.

Description

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к теплоизоляционным материалам, и может быть использовано для устройства теплоизолирующих слоев в многослойных конструкциях стен и кровли, а также в виде строительных блоков.
Известна арболитовая смесь [RU №2091345, C1 6 С04В 28/00 // (С04В 28/00, 18:24) С04В 111:20.], содержащая цемент, органический заполнитель (гидролизный лигнин - отход производства гидролизного спирта), нейтрализующую добавку (феррохромовый шлак) при следующем соотношении компонентов в мас. %:
цемент 45-47,5
гидролизный лигнин 46-47,5
феррохромовый шлак 5-9
Недостатками известной смеси являются достаточно высокий, по сравнению с предлагаемым составом, показатель теплопроводности и средней плотности.
Изобретение направлено на решение задачи повышения прочности на сжатие и изгиб с сохранением низкой величины средней плотности материала.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является теплоизожционный арболит [RU №2331618, С04В 38/10, С04В 18/26], включающий смешанное вяжущее, состоящее из строительного гипса, портландцемента и кизельгура, размолотого до удельной поверхности свыше 4000 см2/г, в качестве упрочняющего водоразбавляемого полимера он содержит карбамидную смолу совместно с добавкой хлорида аммония, а в качестве заполнителя растительного происхождения - древесную муку фракции 0,75-1,4 мм при следующем соотношении компонентов, мас. %:
гипс строительный 26
портландцемент 18
кизельгур 5,9
древесная мука 5,9
карбамидная смола 0,7
хлорид аммония 0,1
пенообразователь 0,4
вода 43.
Недостатком являются высокие материальные затраты, связанные с использованием диатомита, невозобновляемой горной породы, которую необходимо добывать и транспортировать к месту производства теплоизоляционного арболита.
Технической задачей изобретения является снижение материальных затрат, путем использования вторичных материальных ресурсов пищевых предприятий.
Техническая задача изобретения достигается тем, что в арболите из вторичных ресурсов, полученный из смеси, включающей смешанное вяжущее, состоящее из строительного гипса, портландцемента и кремнеземистого компонента, размолотого до удельной поверхности свыше 4000 см2/г, заполнитель растительного происхождения, упрочняющий водоразбавляемый полимер - карбомидную смолу, хлорид аммания, пенообразователь «Пеностром» и воду, новым является то, что тем, что смесь в качестве кремнеземистого компонента содержит регенерат кизельгура, в качестве заполнителя растительного происхождения - отходы пищевых производств с размером частиц 0,75-1,4 мм, а карбамидная смола дополнительно содержит гидрогель нанокристаллической целлюлозы в количестве 2,5 или 5%, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
гипс строительный 26
портландцемент 18
регенерат кизельгура 5,9
отходы пищевых производств 5,9
карбамидная смола с гидрогелем нанокристаллической целлюлозы 0,7
хлорид аммония 0,1
пенообразователь 0,4
вода 43
Технический результат изобретения заключается в снижении материальных затрат, путем использования вторичных материальных ресурсов пищевых предприятий, а также в повышении прочности на сжатие и изгиб с сохранением низкой величины средней плотности материала.
Арболит на основе вторичных ресурсов пищевых предприятий получен из смеси, включающей смешанное вяжущее, состоящее из строительного гипса, портландцемента и кизельгура, а также водоразбавляемую смолу, хлорид аммония, заполнитель растительного происхождения (мука из отходов пищевого производства пивная дробина, шелуха масличных семян и т.д.), пенообразователь и воду при следующем соотношении компонентов в мас. %: гипс строительный - 26; цемент - 18; регенерат кизельгура - 5,9; органическая мука - 5,9; водоразбавля-емая смола - 0,7; отвердитель - 0,1; пенообразователь - 0,4; вода - 43.
Для приготовления арболита на основе вторичных ресурсов пищевых предприятий были использованы следующие материалы:
вяжущее - смесь строительного гипса марки Г-6 AII, портландцемента М500Д0 и кизельгура, регенерируемого из кизельгурового шлама (отхода производства предприятий пищевой отрасли, используемых в качестве фильтрующих материалов при получении пива, растительного масла, вина и т.д.), являющегося аналогом диатомита (органогенная горная порода, содержащая аморфный кремнезем SiO2, размолотая до удельной поверхности свыше 4000 см2/г и активностью 250 мг/г (по поглощению СаО из раствора));
заполнитель - мука, полученная из органических отходов пищевых производств (например, в пивоваренном производстве - высушенная пивная дробина, а в масложировом производстве - шелуха масличных семян) размерами частиц 0,75…1,4 мм;
корректирующие добавки - карбамидная смола марки «КС-11» в состав которой входит гидрогель нанокристаллической целлюлозы в количестве 2,5 и 5%, хлорид аммония, пенообразователь («Пеностром»).
Арболит на основе вторичных ресурсов готовят в один этап в следующей последовательности. Сначала вспенивают смесь, содержащую карбамидную смолу с гидрогелем нанокристаллической целлюлозы, хлорид аммония, пенообразователь и воду. Затем последовательно добавляют смешанное вяжущее и органическую муку. После чего смесь перемешивают в течение 1…2 минут до получения однородной массы. После изготовления арболит из вторичных ресурсов хранят при естественных условиях в течение суток до набора распалубочной прочности.
Использование отходов пищевых производств, а также водоразбавляемой смолы с гидрогелем нанокристаллической целлюлозы в сочетании со смешанным вяжущим позволяет получить арболит с низкой средней плотностью, малой теплопроводностью и повысить прочность на сжатие и на изгиб. Процесс отверждения карбамидной смолы происходит в два этапа:
1. Образование соляной кислоты, которая является отвердителем карбамидной смолы:
Figure 00000001
2. Образование хлорида кальция - минерализатора поверхности растительного заполнителя и ускорителя твердения портландцемента:
Figure 00000002
В таблице 1 и 2 представлены известный и предлагаемый составы арболита, а также их физико-механические свойства.
Figure 00000003
Figure 00000004
Из таблицы видно, что изделие имеет среднюю плотность 300…380 кг/м3, прочность на сжатие 0,7…0,9 МПа, прочность при изгибе 0,25 МПа, коэффициент теплопроводности 0,068 Вт/(м⋅К).
Таким образом, образцы арболита, изготовленные с использованием смолы, в состав которой входил гидрогель нанокристаллической целлюлозы в количестве 2,5-5%, обладают более высокими физико-механическими характеристиками: предел прочности при скалывании увеличивается на 5%, прочность и модуль упругости при изгибе - на 10-15%.
Закладывая в расчеты при проектировании несущие и ограждающие конструкции из арболитовых блоков можно экономить на более легких фундаментах, звуко- и теплоизоляции стен, удешевить внутреннюю отделку, ускорить возведение конструктивных элементов зданий.
Значение создания арболита на основе вторичных ресурсов пищевых предприятий заключается в обеспечении при осуществлении градостроительной деятельности безопасности и благоприятных условий жизнедеятельности человека, ограничении негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду и обеспечении охраны и рационального использования природных ресурсов в интересах настоящего и будущего поколений.
Преимущества арболита на основе вторичных ресурсов пищевых предприятий заключаются в том, что:
- использование кизельгура регенерируемого из кизельгурового шлама (отхода производства предприятий пищевой отрасли, используемых в качестве фильтрующих материалов при получении пива, растительного масла, вина и т.д.), являющегося аналогом диатомита позволяет не только утилизировать с минимальными энергетическими затратами экологически опасные отходы производства, но и получать при этом дешевые и энергосберегающие стройматериалы и тем самым снизить материальные затраты, путем использования вторичных материальных ресурсов пищевых предприятий;
- использование заполнителя - муки, полученной из органических отходов пищевых производств (например, в пивоваренном производстве - высушенная пивная дробина, а в масло-жировом производстве - шелуха масличных семян) позволяет сохранить низкую величину средней плотности материала, что позволяет создать легкий строительный материал (экономия на транспорте и удешевление работы по возведению стен и фундамента), который регулирует влажность воздуха в помещении
Figure 00000005
впитывания и отдачи влаги;
- использование отходов пищевых производств и водоразбавляемой смолы с гидрогелем нанокристаллической целлюлозы в сочетании со смешанным вяжущим позволяет получить арболит с малой теплопроводностью и повысить прочность на сжатие и на изгиб, при этом стены, изготовленные из арболитовых блоков, не имеют усадки после возведения и не дают трещин.

Claims (2)

  1. Арболит из вторичных ресурсов, полученный из смеси, включающей смешанное вяжущее, состоящее из строительного гипса, портландцемента и кремнеземистого компонента, размолотого до удельной поверхности свыше 4000 см2/г, заполнитель растительного происхождения, упрочняющий водо-разбавляемый полимер – карбамидную смолу, хлорид аммония, пенообразователь «Пеностром» и воду, отличающийся тем, что смесь в качестве кремнеземистого компонента содержит регенерат кизельгура, в качестве заполнителя растительного происхождения – отходы пищевых производств с размером частиц 0,75-1,4 мм, а карбамидная смола дополнительно содержит гидрогель нанокристаллической целлюлозы в количестве 2,5 или 5%, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
  2. гипс строительный 26 портландцемент 18 регенерат кизельгура 5,9 отходы пищевых производств 5,9 карбамидная смола с гидрогелем нанокристаллической целлюлозы 0,7 хлорид аммония 0,1 пенообразователь 0,4 вода 43
RU2017143339A 2017-12-12 2017-12-12 Арболит на основе вторичных ресурсов пищевых предприятий RU2689351C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017143339A RU2689351C1 (ru) 2017-12-12 2017-12-12 Арболит на основе вторичных ресурсов пищевых предприятий

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017143339A RU2689351C1 (ru) 2017-12-12 2017-12-12 Арболит на основе вторичных ресурсов пищевых предприятий

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2689351C1 true RU2689351C1 (ru) 2019-05-27

Family

ID=66637076

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017143339A RU2689351C1 (ru) 2017-12-12 2017-12-12 Арболит на основе вторичных ресурсов пищевых предприятий

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2689351C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2766182C1 (ru) * 2021-05-25 2022-02-09 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" Способ производства конструкционно-теплоизоляционных и теплоизоляционных строительных изделий на основе рисовой шелухи

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1502522A1 (ru) * 1986-12-16 1989-08-23 Ленинградский зональный научно-исследовательский и проектный институт типового и экспериментального проектирования жилых и общественных зданий Способ изготовлени арболита
SU1719376A1 (ru) * 1989-08-09 1992-03-15 Ленинградская лесотехническая академия им.С.М.Кирова Способ получени теплоизол ционного материала
SU1787974A1 (en) * 1990-05-28 1993-01-15 Tadzhik Polt I Raw mixture for producing heat insulation
RU2160726C2 (ru) * 1999-02-12 2000-12-20 Андрианов Рудольф Алексеевич Пенобетонная смесь
RU2331618C2 (ru) * 2005-05-30 2008-08-20 Пензенский государственный университет архитектуры и строительства Теплоизоляционный арболит
CN103121815A (zh) * 2013-02-01 2013-05-29 福建农林大学 一种轻质水泥竹材复合材料及其制造方法
RU2613232C1 (ru) * 2016-01-11 2017-03-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ"). Установка для тепло- массообменной обработки многокомпонентных продуктов

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1502522A1 (ru) * 1986-12-16 1989-08-23 Ленинградский зональный научно-исследовательский и проектный институт типового и экспериментального проектирования жилых и общественных зданий Способ изготовлени арболита
SU1719376A1 (ru) * 1989-08-09 1992-03-15 Ленинградская лесотехническая академия им.С.М.Кирова Способ получени теплоизол ционного материала
SU1787974A1 (en) * 1990-05-28 1993-01-15 Tadzhik Polt I Raw mixture for producing heat insulation
RU2160726C2 (ru) * 1999-02-12 2000-12-20 Андрианов Рудольф Алексеевич Пенобетонная смесь
RU2331618C2 (ru) * 2005-05-30 2008-08-20 Пензенский государственный университет архитектуры и строительства Теплоизоляционный арболит
CN103121815A (zh) * 2013-02-01 2013-05-29 福建农林大学 一种轻质水泥竹材复合材料及其制造方法
RU2613232C1 (ru) * 2016-01-11 2017-03-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ"). Установка для тепло- массообменной обработки многокомпонентных продуктов

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2766182C1 (ru) * 2021-05-25 2022-02-09 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" Способ производства конструкционно-теплоизоляционных и теплоизоляционных строительных изделий на основе рисовой шелухи

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100695502B1 (ko) 단열재용 조성물, 이를 이용하여 제조되는 단열 패널과 그 제조방법
US20090085253A1 (en) Construction Product
CN107382248B (zh) 改性生土和利用改性生土制备生土砖的方法及其制备的生土砖
MX2012006015A (es) Concreto aislante termico de peso ligero flexible, permeable al aire, resitente al agua, a prueba de fuego.
RU2277071C2 (ru) Способ изготовления бетона или строительного раствора с растительным заполнителем
KR102043391B1 (ko) 해조류를 이용하여 미세먼지, 미세플라스틱 및 온실가스를 저감시키고 내구성 향상시킨 친환경 건축물용 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 시공방법
CN102303968A (zh) 一种植物纤维轻体墙及其制造方法
CN104213649A (zh) 聚氨酯复合保温板及其制备方法
CN104355576A (zh) 防水自保温砖及其制备方法
CN106278038A (zh) 一种全轻自保温混凝土及制备方法
Aciu et al. Use of agricultural products and waste in the building materials industry
RU2689351C1 (ru) Арболит на основе вторичных ресурсов пищевых предприятий
Rajput et al. A review on recent eco-friendly strategies to utilize rice straw in construction industry: pathways from bane to boon
KR101172820B1 (ko) Eps 코팅 경량골재를 이용한 난연성 경량콘크리트 패널의 제조방법
RU2331618C2 (ru) Теплоизоляционный арболит
RU2447044C2 (ru) Строительный материал (варианты) и способ изготовления изделий из него (варианты)
RU2378215C2 (ru) Сырьевая смесь
CN108658537A (zh) 一种玉米秸秆和聚合物改性水泥复合建筑材料
CN111620585A (zh) 一种建筑垃圾废弃砖块的回收及其制备的混凝土
CN108726932A (zh) 一种土砖的制作方法
RU2243188C2 (ru) Каркасный арболит
RU2605110C1 (ru) Древесно-цементная смесь для изготовления строительных блоков
KR101768513B1 (ko) 천연 탄화 왕겨 단열보드의 제조방법
RU2273620C2 (ru) Торфодревесная композиция для изготовления теплоизоляционных строительных материалов
RU2569422C1 (ru) Древесно-цементная смесь

Legal Events

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

Effective date: 20191213