RU2716632C1 - Строительный материал на основе портландцемента, трепела и отходов лесозаготовок, лесопиления и деревообработки - Google Patents

Строительный материал на основе портландцемента, трепела и отходов лесозаготовок, лесопиления и деревообработки Download PDF

Info

Publication number
RU2716632C1
RU2716632C1 RU2019110889A RU2019110889A RU2716632C1 RU 2716632 C1 RU2716632 C1 RU 2716632C1 RU 2019110889 A RU2019110889 A RU 2019110889A RU 2019110889 A RU2019110889 A RU 2019110889A RU 2716632 C1 RU2716632 C1 RU 2716632C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
portland cement
binder
woodworking
mixture
Prior art date
Application number
RU2019110889A
Other languages
English (en)
Inventor
Евгений Михайлович Царев
Максим Николаевич Волдаев
Вадим Анатольевич Миронов
Владимир Иванович Таланцев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет"
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 "Поволжский государственный технологический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет"
Priority to RU2019110889A priority Critical patent/RU2716632C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2716632C1 publication Critical patent/RU2716632C1/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
    • 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
    • C04B16/02Cellulosic materials
    • 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
    • C04B18/18Waste materials; Refuse organic
    • C04B18/24Vegetable refuse, e.g. rice husks, maize-ear refuse; Cellulosic materials, e.g. paper, cork
    • C04B18/26Wood, e.g. sawdust, wood shavings
    • 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
    • C04B18/18Waste materials; Refuse organic
    • C04B18/24Vegetable refuse, e.g. rice husks, maize-ear refuse; Cellulosic materials, e.g. paper, cork
    • C04B18/26Wood, e.g. sawdust, wood shavings
    • C04B18/265Wood, e.g. sawdust, wood shavings from specific species, e.g. birch
    • 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
    • C04B22/00Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators or shrinkage compensating agents
    • C04B22/08Acids or salts thereof
    • C04B22/12Acids or salts thereof containing halogen in the anion
    • C04B22/124Chlorides of ammonium or of the alkali or alkaline earth metals, e.g. calcium chloride
    • 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
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/24Structural elements or technologies for improving thermal insulation
    • Y02A30/244Structural elements or technologies for improving thermal insulation using natural or recycled building materials, e.g. straw, wool, clay or used tires
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

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

Abstract

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных бетонов для жилищного и гражданского строительства. Строительный материал, полученный из смеси, включающей, мас.%: вяжущее, представляющее собой композицию, содержащую трепел, размолотый до удельной поверхности 2000 м2/г, - 40 и портландцемент марки 32,5 - 60, щепу, полученную при измельчении кусковых отходов лесозаготовок, лесопиления и деревообработки, из древесины хвойных, лиственных пород или их смеси, длиной не более 60 мм и толщиной не более 30 мм - 28, воду - 32, при этом в воду добавляют хлорид кальция в количестве 2% от объема воды. Технический результат - упрощение технологического процесса изготовления материала, утилизация отходов. 1 табл.

Description

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных бетонов для жилищного и гражданского строительства.
Известна сырьевая смесь для изготовления арболита, включающая цементное вяжущее, древесный заполнитель и минерализатор (И.Х. Наназашвили. Строительные материалы из древесно-цементной композиции. - Л.: Стройиздат, 1990, с. 99-105).
Недостатком известной сырьевой смеси является фактор присутствия в бетонной смеси выделяющихся из древесины «цементных ядов» - водорастворимых редуцирующих веществ, препятствующих гидратации цементного вяжущего, а также использование в качестве вяжущего дорогостоящего портландцемента.
Известна сырьевая смесь для изготовления арболита, включающая древесный заполнитель, минеральное вяжущее и воду, причем в качестве древесного заполнителя арболитовая смесь содержит вторичный древесный заполнитель фракции 0,315-20 мм, полученный при переработке отработанных древесно-стружечных плит, а в качестве вяжущего - бесцементную зольно-кремнеземистую композицию, состоящую из высококальциевой золы-уноса, микрокремнезема, являющегося отходом производства кристаллического кремния, и солевых минерализованных стоков - отхода производства цветной металлургии, получаемых в результате нейтрализации промышленных стоков металлургического производства - попутного продукта аффинажа цветных и драгоценных металлов известковым молоком, при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанный древесный заполнитель 20-24; высококальциевая зола-унос 37-43; указанный микрокремнезем 2,3-2,8; указанные солевые минерализованные стоки 0,9-1,0; вода – остальное (Патент РФ №2602279, дата приоритета 30.09.2015, дата публикации 20.11.2016, авторы: Шевченко В.А. и др., RU).
Недостатком известной сырьевой смеси является ограниченность ее распространения только в крупных промышленных узлах в силу необходимости использования отходов металлургического производства, производства древесно-стружечных плит, золы-уноса ТЭЦ.
Наиболее близким по технической сущности и назначению к предлагаемому изобретению является композиционный материал на основе трепела сухоложского месторождения Свердловской области, включающий вяжущее и отходы деревообработки, где смесь содержит в качестве вяжущего суспензию, полученную перемешиванием трепела, размолотого до удельной поверхности 2000 м2/г, 40%-ного раствора едкого натра и воды в весовом соотношении 1:1,34:3,10, выдержкой при 95°C в течение 4 ч и охлаждением, в качестве отходов деревообработки - щепу и дополнительно кремнефтористый натрий и микрокремнезем при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанная суспензия 47-55, кремнефтористый натрий 4-6, микрокремнезем 8-10, щепа 33-37. (Патент РФ №2561438, дата приоритета 03.07.2014, дата публикации 27.08.2015, авторы: Радаев С.С. и др., RU, прототип).
Недостатком данного материала является сложность технологического процесса изготовления, необходимость применения наряду с природными материалами химических добавок в значительном количестве, а также необходимость наличия источника техногенных минеральных добавок.
Технический результат - упрощение технологического процесса изготовления материала, обусловленное уменьшением количества компонентов смеси за счет сочетания искусственного высокоэффективного минерального вяжущего и природной, подвергаемой незначительной обработке, активной минеральной добавки.
Указанный технический результат достигается тем, что строительный материал, полученный из смеси, включающей вяжущее, щепу и воду, отличающийся тем, что вяжущее представляет собой композицию, содержащую активную минеральную добавку – трепел, размолотый до удельной поверхности 2000 м2/г, и портландцемент марки 32,5 при следующем соотношении, мас.%: портландцемент – 60, трепел – 40; в качестве древесного заполнителя – щепу, полученную при измельчении кусковых отходов лесозаготовок, лесопиления и деревообработки, при этом в воду добавляется хлорид кальция в количестве 2 % от объема воды при следующем соотношении компонентов, мас.%: вяжущее – 40, щепа из древесины хвойных, лиственных пород или их смеси, длиной не более 60 мм и толщиной не более 30 мм – 28, вода – 32.
Примеры альтернативных составов, в которых отражены конкретные значения всех компонентов, приведены в табл.1. Выбранные соотношения компонентов соответствуют образцу №2.
Таблица 1

образца
Щепа,
%
Вяжущее,
%
Вода,
%
Вода+CaCl2,
%
Вода+раствор
NaOH, %
Режим
формования
Условия твердения
1 23 35 - - 42 Механизированное формование 20±2оС, при W=60-70%
2 28 40 - 32 - Механизированное формование 21±2оС, при W=60-70%
3 20 35 45 - - Механизированное формование 22±2оС, при W=60-70%
4 24 33 - 43 - Механизированное формование 23±2оС, при W=60-70%
Наличие активного кремнезема в трепеле приводит к образованию веществ, нейтрализующих образующиеся при взаимодействии с водой как портландцемента, так трепела гидратов окиси кальция, и тем самым способствует снижению выделения «цементных ядов». Кроме того, активная добавка, связывая гидрат окиси кальция в нерастворимые соединения, снижает его концентрацию в водном растворе твердеющей цементной массы и тем ускоряет гидролиз содержащихся в клинкере силикатов кальция (А.В. Волженский, Ю.С. Буров, В.С. Колокольников. Минеральные вяжущие вещества. - М.: Стройиздат, 1973, с. 383).
Приготовление композиционного вяжущего осуществляют следующим образом: тщательно перемешивают размолотый до удельной поверхности 2000 м2/г трепел, портландцемент марки 32,5 при следующем соотношении, мас.%: портландцемент - 60, трепел - 40.
Применяемая щепа должна соответствовать ГОСТ 15815-83 «Щепа технологическая. Технические условия». Щепа может быть получена из древесины хвойных и лиственных пород, а также их смеси и имеет размеры: длина не более 60 мм, толщина не более 30 мм.
Получаемый строительный материал на основе портландцемента, трепела и отходов лесозаготовок, лесопиления и деревообработки по показателю прочности на сжатие незначительно уступает аналогичному по составу материалу, где в качестве вяжущего используется только портландцемент, при этом замена части портландцемента на трепел позволяет существенно снизить стоимость материала.

Claims (1)

  1. Строительный материал, полученный из смеси, включающей вяжущее, щепу и воду, отличающийся тем, что вяжущее представляет собой композицию, содержащую активную минеральную добавку – трепел, размолотый до удельной поверхности 2000 м2/г, и портландцемент марки 32,5 при следующем соотношении, мас.%: портландцемент – 60, трепел – 40, в качестве древесного заполнителя – щепу, полученную при измельчении кусковых отходов лесозаготовок, лесопиления и деревообработки, при этом в воду добавляется хлорид кальция в количестве 2% от объема воды при следующем соотношении компонентов, мас.%: вяжущее – 40, щепа из древесины хвойных, лиственных пород или их смеси, длиной не более 60 мм и толщиной не более 30 мм – 28, вода – 32.
RU2019110889A 2019-04-11 2019-04-11 Строительный материал на основе портландцемента, трепела и отходов лесозаготовок, лесопиления и деревообработки RU2716632C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019110889A RU2716632C1 (ru) 2019-04-11 2019-04-11 Строительный материал на основе портландцемента, трепела и отходов лесозаготовок, лесопиления и деревообработки

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019110889A RU2716632C1 (ru) 2019-04-11 2019-04-11 Строительный материал на основе портландцемента, трепела и отходов лесозаготовок, лесопиления и деревообработки

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2716632C1 true RU2716632C1 (ru) 2020-03-13

Family

ID=69898267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019110889A RU2716632C1 (ru) 2019-04-11 2019-04-11 Строительный материал на основе портландцемента, трепела и отходов лесозаготовок, лесопиления и деревообработки

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2716632C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2816205C2 (ru) * 2020-05-22 2024-03-27 Ильдус Тагирович Миннуллин Древесно-цементная смесь

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1511232A1 (ru) * 1987-07-06 1989-09-30 Всесоюзное Научно-Производственное Объединение Промышленности Деревянного Стандартного Домостроения "Союзнаучстандартдом" Сырьева смесь дл изготовлени цементно-стружечных плит
RU2283818C1 (ru) * 2005-01-24 2006-09-20 Александр Николаевич Кондратенко Способ изготовления изделий на основе кремнеземсодержащего связующего
RU2547534C2 (ru) * 2013-08-12 2015-04-10 федеральное государственное бюджетное образовательно учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный архитектурно-строительный университет" (ФГБОУ ВПО "ТюмГАСУ") Композиционный материал на основе опаловых пород
RU2561438C1 (ru) * 2014-07-03 2015-08-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный архитектурно-строительный университет" Композиционный материал на основе трепела сухоложского месторождения свердловской области
CN105669119A (zh) * 2015-12-30 2016-06-15 卓达新材料科技集团威海股份有限公司 一种水泥纤维板及其制备方法
RU2602279C1 (ru) * 2015-09-30 2016-11-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Арболитовая смесь

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1511232A1 (ru) * 1987-07-06 1989-09-30 Всесоюзное Научно-Производственное Объединение Промышленности Деревянного Стандартного Домостроения "Союзнаучстандартдом" Сырьева смесь дл изготовлени цементно-стружечных плит
RU2283818C1 (ru) * 2005-01-24 2006-09-20 Александр Николаевич Кондратенко Способ изготовления изделий на основе кремнеземсодержащего связующего
RU2547534C2 (ru) * 2013-08-12 2015-04-10 федеральное государственное бюджетное образовательно учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный архитектурно-строительный университет" (ФГБОУ ВПО "ТюмГАСУ") Композиционный материал на основе опаловых пород
RU2561438C1 (ru) * 2014-07-03 2015-08-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный архитектурно-строительный университет" Композиционный материал на основе трепела сухоложского месторождения свердловской области
RU2602279C1 (ru) * 2015-09-30 2016-11-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Арболитовая смесь
CN105669119A (zh) * 2015-12-30 2016-06-15 卓达新材料科技集团威海股份有限公司 一种水泥纤维板及其制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2816205C2 (ru) * 2020-05-22 2024-03-27 Ильдус Тагирович Миннуллин Древесно-цементная смесь

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101621022B1 (ko) 단일상 수경성 바인더, 이의 제조방법 및 이를 사용하여 만든 건축자재
RU2260572C1 (ru) Добавка для модификации гипсовых вяжущих, строительных растворов и бетонов на их основе
WO2018150753A1 (ja) ジオポリマー組成物、並びにそれを用いたモルタル及びコンクリート
Phoo-ngernkham et al. Shear bond strength of FA-PC geopoylmer under different sand to binder ratios and sodium hydroxide concentrations
RU2408551C1 (ru) Добавка для гипсовых вяжущих, сухих строительных смесей, растворов и бетонов на их основе
RU2381191C2 (ru) Органо-минеральный модификатор гипсовых вяжущих, строительных растворов, бетонов и изделий на их основе
EP2878585A1 (en) Method for the manufacturing of cementitious C-S-H seeds
RU2415093C1 (ru) Способ получения водостойкого гипсового вяжущего
RU2716632C1 (ru) Строительный материал на основе портландцемента, трепела и отходов лесозаготовок, лесопиления и деревообработки
JP6278147B1 (ja) 混合セメント
KR101917144B1 (ko) 순환 유동층 보일러 애시를 함유한 자기치유형 인공 잔골재, 그의 제조방법 및 그를 이용한 자기치유 콘크리트
RU2413688C2 (ru) Сырьевая смесь для получения гипсового вяжущего и изделий на его основе
RU2378228C1 (ru) Ячеистый бетон автоклавного твердения
RU2452703C2 (ru) Золоцементное вяжущее (зольцит) на основе кислых зол тепловых электростанций
KR100233778B1 (ko) 산업부산물을 이용한 고강도 콘크리트용 분말혼화재
KR20150022189A (ko) 콘크리트 결합재 및 이의 제조방법
JP7287577B2 (ja) ジオポリマー硬化体の製造方法、及びジオポリマー組成物の製造方法
RU2602279C1 (ru) Арболитовая смесь
RU2536693C2 (ru) Сырьевая смесь для изготовления неавтоклавного газобетона и способ приготовления неавтоклавного газобетона
JP4164229B2 (ja) セメント組成物
RU2385302C1 (ru) Комплексная добавка и способ ее получения
SU1758038A1 (ru) Сырьева смесь дл изготовлени силикатного кирпича
RU2278093C1 (ru) Сырьевая смесь для приготовления аэрированного газозолобетона с пониженным водосодержанием
RU2028278C1 (ru) Способ приготовления вяжущего
RU2371411C1 (ru) Строительный раствор

Legal Events

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

Effective date: 20210412