RU2780914C1 - Способ получения газокерамических материалов - Google Patents
Способ получения газокерамических материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2780914C1 RU2780914C1 RU2021131302A RU2021131302A RU2780914C1 RU 2780914 C1 RU2780914 C1 RU 2780914C1 RU 2021131302 A RU2021131302 A RU 2021131302A RU 2021131302 A RU2021131302 A RU 2021131302A RU 2780914 C1 RU2780914 C1 RU 2780914C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- additive
- flask
- firing
- gas
- building
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 title claims description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 14
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 230000000996 additive Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 6
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L sodium carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 6
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 238000011068 load Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000005187 foaming Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims abstract description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000001187 sodium carbonate Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 21
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 abstract description 12
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract description 5
- 239000004566 building material Substances 0.000 abstract description 4
- 210000003850 cellular structures Anatomy 0.000 abstract description 3
- 239000004927 clay Substances 0.000 abstract description 3
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 230000001413 cellular Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000007865 diluting Methods 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- VZJVWSHVAAUDKD-UHFFFAOYSA-N Potassium permanganate Chemical compound [K+].[O-][Mn](=O)(=O)=O VZJVWSHVAAUDKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 3
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 3
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 3
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 3
- 230000000087 stabilizing Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 230000001965 increased Effects 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 230000002522 swelling Effects 0.000 description 2
- 241000931365 Ampelodesmos mauritanicus Species 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N Carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 1
- ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N Polynoxylin Chemical compound O=C.NC(N)=O ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000006112 glass ceramic composition Substances 0.000 description 1
- 239000005337 ground glass Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000010458 rotten stone Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к строительным материалам, а именно к ячеистым керамическим изделиям, и может быть использовано при изготовлении элементов ограждающих строительных конструкций. Способ получения строительных газокерамических материалов включает приготовление шихты путем смешивания воды, газообразователя – перекиси водорода и разжижающе-флюсующей добавки – сухого карбоната натрия с аморфной кремнеземистой породой – размолотой до порошкообразного состояния с величиной удельной поверхности частиц 5000-7000 см2/г опокой, загрузку полученной массы в пластиковую форму, установленную на виброплощадке, вспенивание массы при воздействии вибрации в течение 3-5 мин, извлечение пористого сырца из формы, его сушку и обжиг при температуре 900-920°C, при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанная опока 64,5-65,3, указанная добавка 0,6-0,8, указанный газообразователь 1,3-2,4, вода – остальное. Технический результат – усовершенствование технологии получения керамических изделий с жесткой ячеистой структурой и повышенной механической прочностью. 3 табл.
Description
Изобретение относится к строительным материалам, а именно к ячеистым керамическим изделиям, формируемым способом газообразования, и может быть использовано при изготовлении элементов ограждающих конструкций.
Известна смесь для получения вспененного теплоизоляционного материала со стекловидной структурой, включающая перлит, осадочную кремнеземистую породу (диатомит, трепел, опоку) и газообразователь, которую измельчают до состояния порошка с удельной поверхностью 3000…5000 см2/г при следующем соотношении компонентов, мас.% (А.с. №1073199, С03С 11/00, БИ №6, 1984):
осадочная кремнеземистая горная порода - 15…70
гидрооксид натрия - 6…15
газообразователь - 0,02…1,5
горная порода (перлит) - остальное.
К недостаткам способа относится необходимость совместного измельчения относительно твердой перлитовой породы и осадочной кремнеземистой горной породы (например, диатомита), что увеличивает длительность и энергоемкость процесса помола, а также повышенное содержание гидрооксида натрия, приводящее к увеличению водопоглощения материала и ухудшению его теплоизолирующих свойств.
Упомянутые недостатки частично устранены в способе получения пенокерамических изделий (RU 2349563, С04В 38/02, опубл. 20.03.2009, бюл. №8), который предусматривает перемешивание предварительно приготовленной пены с минеральными компонентами сырьевой смеси, формование, сушку и обжиг изделий. Соотношение компонентов смеси составляет, мас.%:
| глина | 36,3…41,9 |
| молотый бой керамического кирпича | 7,72…9,10 |
| древесные опилки | 1,9…4,4 |
| портландцемент | 4,25…4,80 |
| отход травления алюминия | 3,20…5,30 |
| молотое стекло | 6,30…9,70 |
| жидкое стекло | 1,25…1,29 |
| пластификатор | 0,10…0,20 |
| пена | 0,30…0,40 |
| вода | 30,1…32,6. |
Недостатком указанного способа является большое количество компонентов сырьевой смеси, усложняющее процесс получения материала, а также невысокие значения прочности материала на сжатие.
Известен способ получения теплоизоляционного пеностеклокерамического материала (RU 2483046, МПК С04В 38/02, опубл. 27.05.2013, бюл. №15). Указанный способ включает перемешивание осадочной кремнеземистой горной породы, минерального вяжущего, стабилизирующей и флюсующей добавок, воды и вспенивающего агента, а также формование, сушку и обжиг изделий. В качестве осадочной кремнеземистой горной породы применяется опока (45,5…47,0 %); в качестве минерального вяжущего - шлакопортландцемент (6,5…7,0 %); в качестве стабилизирующей добавки – смесь полиакриламида и карбамидоформальдегидной жидкости (0,8…0,9 %), в качестве флюсующей добавки – легкоплавкая фритта (15,0…17,0 %); в качестве вспенивающего агента – синтетический пенообразователь (0,65…0,70 %). При этом горную породу и фритту предварительно размалывают до удельной поверхности частиц 3500…4000 см2/г.
Недостатком вышеописанного способа является многокомпонентный состав и наличие энергоемкого процесса варки флюсующей добавки.
Наиболее близким аналогом является способ получения строительных газокерамических материалов, включающий приготовление шихты путем смешивания воды, газообразователя – перекиси водорода, разжижающе-флюсующей добавки – сухого карбоната натрия, угольного порошка и перманганата калия с аморфной кремнезёмистой породой – тонкомолотой (т.е. размолотой) опокой, удельная поверхность частиц которой составляет Sуд.= 600-650 м2/кг, загрузку полученной смеси в форму, установленную на виброплощадке, вспенивание в течение 2-3 мин при воздействии вибрации: частота колебаний виброплощадки варьируется в диапазоне 25-50 с-1 при амплитуде 3-5 мм, последующее извлечение пористого сырца из формы, его сушку при температуре 45°С и обжиг при температуре 950°C (Снадин Е.В. Строительная газокерамика на основе трепеловидно-кремнистых разновидностей природных опок: автореф. дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук: специальность 05.23.05 «Строительные материалы и изделия»/Снадин Е.В; Пензенский государственный университет архитектуры и строительства. – Пенза, 2019. – 24с.).
Недостатком вышеописанного способа являются многокомпонентный состав, повышенные температуры сушки и обжига изделий.
Изобретение направлено на совершенствование технологии получения керамических изделий с жесткой ячеистой структурой за счет уменьшения количества сырьевых компонентов, а также повышения механической прочности материала.
Заявленный технический результат достигается за счет осуществления патентуемого способа получения газокерамических изделий, включающего вспучивание высоковязких шликеров под воздействием рационально подобранной вибрационной нагрузки, обеспечивающей управляемое тиксотропное разжижение сырьевой массы на основе кремнеземистой горной породы и мгновенную стабилизацию макроструктуры сырца при достижении заданной величины пористости; добавления в состав соды, усиливающей эффект понижения вязкости и способствующей спеканию газокерамического материала при обжиге.
Улучшение тиксотропных показателей шликера позволило отказаться от использования в составе смеси специальных стабилизирующих добавок и минеральных вяжущих, что сократило количество сырьевых компонентов и упростило процесс приготовления шликера, который, согласно изобретению, включает смешивание осадочной кремнеземистой горной породы (опоки), разжижающе-флюсующей добавки – соды (Na2CO3), газообразователя – перекиси водорода (Н2О2) и воды, при их следующем соотношении, мас.%:
| указанная горная порода | 64,5…65,3 |
| указанная добавка | 0,6…0,8 |
| указанный газообразователь | 1,3…2,4 |
| вода | остальное. |
Для получения газокерамических изделий применяется природная опока, размолотая до порошкообразного состояния с величиной удельной поверхности частиц 5000…7000 см2/г, химический состав которой представлен в таблице 1.
Предложенный способ получения газокерамического материала осуществляют следующим образом. Отмеренное количество газообразователя и добавки растворяют в воде. В полученный раствор добавляют измельченную опоку и перемешивают до однородной массы. Подготовленную массу заливают в пластиковые формы, предварительно установленные на виброплощадке. В зависимости от средней плотности газокерамики продолжительность вспучивания при действии вибрационной нагрузки составляет от 3 до 5 минут. После распалубки осуществляется естественная сушка и обжиг изделий.
Данные экспериментов по получению строительных газокерамических материалов приведены в таблице 2.
Таблица 2
| № соста-ва |
Состав смеси, мас.% | |||||
| Опока | Добавка | Газо-образователь | Вода | |||
| разжижающе-флюсующая | корректирующая | |||||
| угольный порошок | перманганат калия | |||||
| 1 | 64,5 | 0,8 | - | - | 2,4 | 32,3 |
| 2 | 65,0 | 0,7 | - | - | 1,8 | 32,5 |
| 3 | 65,3 | 0,6 | - | - | 1,3 | 32,8 |
| Состав по прототипу | ||||||
| 4 | 66,5…68,8 | 0,67…0,7 | 0,395 | 0,005 | 2,8 | 27,5…29,9 |
Видно, что в предлагаемых составах отсутствуют корректирующие добавки, что существенно сокращает компонентный состав сырьевой смеси, облегчая процесс получения материала. Вибрирование массы при формировании структуры газокерамики, позволяет использовать высоковязкие шликеры с минимальным содержанием воды. Это техническое решение повышает стабильность получения конструкционно-теплоизоляционных материалов с качественной ячеистой структурой и улучшенными показателями прочности на сжатие (таблица 3).
Таблица 3
| Свойства | Показатели по свойствам | |||
| Прототип | 1 | 2 | 3 | |
| Предел прочности на сжатие, МПа | 1,3 | 1,4 | 3,5 | 4,5 |
| Средняя плотность, кг/м3 | 450 | 450 | 500 | 600 |
| Коэффициент теплопроводности, Вт/(м•оС) | 0,095 | 0,09 | 0,10 | 0,11 |
Claims (2)
- Способ получения строительных газокерамических материалов, включающий приготовление шихты путем смешивания воды, газообразователя – перекиси водорода и разжижающе-флюсующей добавки – сухого карбоната натрия с аморфной кремнеземистой породой – размолотой опокой, загрузку полученной массы в форму, установленную на виброплощадке, вспенивание массы при воздействии вибрации, с последующим извлечением пористого сырца из формы, его сушкой и обжигом, отличающийся тем, используют опоку, размолотую до порошкообразного состояния с величиной удельной поверхности частиц 5000-7000 см2/г, загрузку полученной массы осуществляют в пластиковую форму, процесс вспенивания осуществляют в течение 3…5 мин, а обжиг осуществляют при температуре 900…920°C при следующем соотношении компонентов, мас.%:
-
Указанная опока 64,5-65,3 Указанная добавка 0,6-0,8 Указанный газообразователь 1,3-2,4 Вода остальное
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2780914C1 true RU2780914C1 (ru) | 2022-10-04 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1299014A (en) * | 1970-03-03 | 1972-12-06 | Fredrick Wilhelm Anton Kurz | Process for the manufacture of foam glass |
| SU1073199A1 (ru) * | 1981-12-15 | 1984-02-15 | Научно-Исследовательский Институт Камня И Силикатов | Смесь дл изготовлени пеностекла |
| RU2154618C2 (ru) * | 1998-11-10 | 2000-08-20 | Капустин Федор Леонидович | Способ изготовления теплоизоляционного материала на основе кремнистых пород |
| RU2349563C2 (ru) * | 2007-05-03 | 2009-03-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный архитектурно-строительный университет ФГОУ ВПО КГАСУ | Способ получения пенокерамических изделий |
| RU2483046C2 (ru) * | 2011-06-23 | 2013-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Пенокерамобетон" | Способ получения теплоизоляционного пеностеклокерамического материала |
| RU2572437C1 (ru) * | 2014-06-17 | 2016-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Баскей Керамик" (ООО "Баскей Керамик") | Комплексная технологическая линия производства гранулированного пористого материала из кремнистого сырья |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1299014A (en) * | 1970-03-03 | 1972-12-06 | Fredrick Wilhelm Anton Kurz | Process for the manufacture of foam glass |
| SU1073199A1 (ru) * | 1981-12-15 | 1984-02-15 | Научно-Исследовательский Институт Камня И Силикатов | Смесь дл изготовлени пеностекла |
| RU2154618C2 (ru) * | 1998-11-10 | 2000-08-20 | Капустин Федор Леонидович | Способ изготовления теплоизоляционного материала на основе кремнистых пород |
| RU2349563C2 (ru) * | 2007-05-03 | 2009-03-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный архитектурно-строительный университет ФГОУ ВПО КГАСУ | Способ получения пенокерамических изделий |
| RU2483046C2 (ru) * | 2011-06-23 | 2013-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Пенокерамобетон" | Способ получения теплоизоляционного пеностеклокерамического материала |
| RU2572437C1 (ru) * | 2014-06-17 | 2016-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Баскей Керамик" (ООО "Баскей Керамик") | Комплексная технологическая линия производства гранулированного пористого материала из кремнистого сырья |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| СНАДИН Е.В. Строительная газокерамика на основе трепеловидно-кремнистых разновидностей природных опок, автореферат диссертации на соискание учёной степени к.т.н., Пенза, 2019, 24 с., разослан 28 декабря 2019, с диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пензенского государственного университета архитектуры и строительства, с. 4 - 6, таблица 1 на с.8 и 3 абзац снизу, с.15, таблица 5 на с.19, с.20. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2333176C1 (ru) | Способ получения строительного материала | |
| CN100378027C (zh) | 一种多孔莫来石陶瓷材料的制备方法 | |
| RU2403230C1 (ru) | Способ получения гранулированного теплоизоляционного материала | |
| EA000616B1 (ru) | Строительный теплоизоляционный материал | |
| KR102135136B1 (ko) | 폐난연스티로폼 소재 재생골재를 이용한 경량블록 | |
| KR102210337B1 (ko) | 레미콘 회수수로 프리웨팅시킨 인공경량잔골재를 포함하는 고강도 경량 모르타르 조성물 | |
| RU2621796C1 (ru) | Сырьевая смесь, способ изготовления и изделие строительной аэрированной керамики | |
| RU2780914C1 (ru) | Способ получения газокерамических материалов | |
| Omar et al. | Partially replacement of cement by sawdust and fly ash in lightweight foam concrete | |
| RU2527974C1 (ru) | Состав керамзитобетонной смеси | |
| RU2405743C1 (ru) | Сырьевая смесь для получения пеносиликатного материала и способ изготовления пеносиликатного материала (варианты) | |
| DK167613B1 (da) | Fremgangsmaade til fremstilling af keramiske formdele | |
| RU2308440C1 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления ячеистого бетона неавтоклавного твердения для строительных изделий и строительное изделие | |
| RU2524364C2 (ru) | Способ изготовления конструкционно-теплоизоляционного материала | |
| RU2592909C2 (ru) | Пористый материал на основе кремнезема и портландита для заполнения изолирующего кирпича с контролируемой структурой и соответствующий способ получения | |
| RU2251540C1 (ru) | Способ изготовления пенокерамических изделий | |
| RU2255920C1 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления легкого бетона | |
| RU2278847C1 (ru) | Композиционное конструкционно-теплоизоляционное изделие и способ его изготовления | |
| KR100603031B1 (ko) | 건축용 무기질 자연발열 경량기포 조성물 및 그 제조방법 | |
| Miryuk | Porous aggregate development for lightweight concrete | |
| RU2484063C1 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления керамических теплоизоляционных строительных материалов | |
| RU2768860C1 (ru) | Способ изготовления теплоизоляционного материала с применением переработанных твердых бытовых отходов | |
| RU2569138C1 (ru) | Способ получения пористого строительного материала | |
| RU2231505C1 (ru) | Керамическая масса для изготовления стеновых и облицовочных изделий | |
| KR102300105B1 (ko) | Csa계 시멘트를 이용하여 경화시간을 단축시킨 무기단열소재 제조방법 |