RU2796512C1 - Raw mixture for the manufacture of products from porous wood concrete and a method for manufacturing products from the raw mixture - Google Patents
Raw mixture for the manufacture of products from porous wood concrete and a method for manufacturing products from the raw mixture Download PDFInfo
- Publication number
- RU2796512C1 RU2796512C1 RU2022125771A RU2022125771A RU2796512C1 RU 2796512 C1 RU2796512 C1 RU 2796512C1 RU 2022125771 A RU2022125771 A RU 2022125771A RU 2022125771 A RU2022125771 A RU 2022125771A RU 2796512 C1 RU2796512 C1 RU 2796512C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- products
- raw mixture
- mixture
- carbonate rocks
- mineral additive
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Группа изобретений относится к строительным материалам и может быть использована для изготовления изделий из поризованного арболита, в том числе сложной формы, предназначенных для строительства жилых, общественных, промышленных и сельскохозяйственных зданий.SUBSTANCE: group of inventions relates to building materials and can be used for the manufacture of products from porous wood concrete, including complex shapes, intended for the construction of residential, public, industrial and agricultural buildings.
Из уровня техники широко известен арболит - строительный материал, который используют для изготовления изделий, предназначенных для строительства, а также различные способы его получения.From the prior art, arbolite is widely known - a building material that is used for the manufacture of products intended for construction, as well as various methods for its production.
В частности, из источника информации RU 2447044 С2, кл. МПК С04В 38/00, опубл. 10.04.2012 известен строительный материал, содержащий целлюлозосодержащие отходы растениеводства и/или деревообрабатывающей промышленности в количестве 250-300 кг, водный раствор электролита - жидкое стекло в количестве 304,5-305,25 кг, кальцийсодержащие материалы в количестве 200-400 кг, замедлитель химической реакции гидратации окиси кальция - пластификатор дибутилфталат или поликарбоксилат в количестве 0,6-4,0 кг. Строительный материал получают формованием однородной смеси с воздействием постоянным знакопеременным током и выдержкой изделия до конструкционной прочности.In particular, from the source of information RU 2447044 C2, class. IPC C04B 38/00, publ. 04/10/2012 known building material containing cellulose-containing crop and/or woodworking industry waste in the amount of 250-300 kg, aqueous electrolyte solution - liquid glass in the amount of 304.5-305.25 kg, calcium-containing materials in the amount of 200-400 kg, moderator chemical reaction of hydration of calcium oxide - plasticizer dibutyl phthalate or polycarboxylate in the amount of 0.6-4.0 kg. The building material is obtained by molding a homogeneous mixture with the action of direct alternating current and holding the product to structural strength.
Однако, данный строительный материал имеет недостаточную связность и однородность арболитовой смеси, что в свою очередь ведет к недостаточной удобоукладываемости и большой продолжительности формования изделий, а также обладает высоким показателем водопоглощения, составляющим 40-80% при высокой плотности изделия.However, this building material has insufficient cohesion and homogeneity of the arbolite mixture, which in turn leads to insufficient workability and long molding time, and also has a high water absorption rate of 40-80% at a high density of the product.
С целью устранения вышеуказанных недостатков арболит был улучшен, получен поризованный арболит, который при меньшей плотности изделий устраняет вышеуказанные недостатки.In order to eliminate the above disadvantages, the wood concrete was improved, a porous wood concrete was obtained, which, with a lower density of products, eliminates the above disadvantages.
Наиболее близким решением, принятым за прототип, является сырьевая смесь для изготовления поризованного арболита, известная из статьи Игнатьева Г.И., Левашко Л.И., Байгильдеева Е.И. Получение поризованного арболита из отходов деревообработки // Деревообрабатывающая промышленность. - 2012. - №4. - С. 4-6 /1/, содержащая древесные отходы, цемент марки М400, техническую пену марки ПБ 2000, а также химические добавки, такие как жидкое стекло в виде 2%-ного раствора и хлорид кальция, добавляемый в смесь в сухом виде.The closest solution adopted for the prototype is the raw mix for the manufacture of porous wood concrete, known from the article by Ignatiev G.I., Levashko L.I., Baigildeeva E.I. Obtaining porous arbolite from woodworking waste // Woodworking industry. - 2012. - No. 4. - S. 4-6 /1/, containing wood waste, cement grade M400, technical foam grade PB 2000, as well as chemical additives such as liquid glass in the form of a 2% solution and calcium chloride added to the mixture in dry form .
Изделия, полученные из данной сырьевой смеси, обладают меньшей плотностью относительно классического арболита и меньшим показателем вопопоглощения за счет наличия воздушной пористости в цементирующем компоненте, который полностью заполняет пустоты между частицами заполнителя. Однако, этот показатель недостаточен для исключения промочек стеновых ограждений, например, под действием косых дождей.Products obtained from this raw mixture have a lower density relative to the classical wood concrete and a lower water absorption index due to the presence of air porosity in the cementing component, which completely fills the voids between the aggregate particles. However, this indicator is not sufficient to exclude wetting of wall barriers, for example, under the influence of slanting rains.
Таким образом, техническая проблема заключается в получении сырьевой смеси для изготовления изделий из поризованного арболита, обладающих высокими прочностными свойствами, при которых значение прочности на сжатие составляет 3,5 МПа, а также имеющих низкий показатель водопоглощения, составляющий 12-15%, низкую плотность изделий, составляющую 450-550 кг/м3, и низкую теплопроводность изделий, составляющую 0.08-0.12 Вт/м°С.Thus, the technical problem is to obtain a raw mix for the manufacture of products from porous wood concrete with high strength properties, at which the compressive strength value is 3.5 MPa, and also having a low water absorption rate of 12-15%, low product density , which is 450-550 kg/m 3 , and low thermal conductivity of products, which is 0.08-0.12 W/m°C.
Технический результат заключается в снижении водопоглощения изделий, изготовленных из сырьевой смеси, до 12-15% при низкой плотности изделий, составляющей 450-550 кг/м3, высокой прочности изделий на сжатие, составляющей 3,5 МПа, и низкой теплопроводности изделий, составляющей 0.08-0.12 Вт/м°С.The technical result consists in reducing the water absorption of products made from the raw mix, to 12-15% with a low density of products, component 450-550 kg/m 3 , high compressive strength of products, component 3.5 MPa, and low thermal conductivity of products, component 0.08-0.12 W/m°C.
Для этого сырьевая смесь для изготовления изделий из поризованного арболита содержит заполнитель растительного происхождения, цемент, пенообразователь и воду, отличающаяся тем, что в качестве заполнителя растительного происхождения содержит щепу хвойных пород, костру или лузгу сельскохозяйственных культур, в качестве пенообразователя - ПБ2000 и дополнительно содержит минеральную добавку карбонатных пород, гиперпластификатор Carbonic или Cementon, редиспергируемый полимерный порошок Dairen или Axilat, или Acronal, хлористый кальций, сульфат алюминия при следующем соотношении компонентов, мас. %:To do this, the raw mix for the manufacture of products from porous wood concrete contains a filler of plant origin, cement, a foaming agent and water, characterized in that it contains coniferous wood chips, a fire or husk of agricultural crops as a filler of plant origin, PB2000 as a foaming agent and additionally contains mineral addition of carbonate rocks, carbonic or Cementon hyperplasticizer, Dairen or Axilat or Acronal redispersible polymer powder, calcium chloride, aluminum sulfate in the following ratio, wt. %:
В частном случае осуществления изобретения в качестве минеральной добавки карбонатных пород использован микрокальцит.In a particular case of the invention, microcalcite is used as a mineral additive for carbonate rocks.
В частном случае осуществления изобретения в качестве минеральной добавки карбонатных пород использована доломитовая мука.In a particular case of the invention, dolomite flour was used as a mineral additive for carbonate rocks.
В частном случае осуществления изобретения в качестве минеральной добавки карбонатных пород использован химически осажденный мел.In a particular case of the invention, chemically precipitated chalk is used as a mineral additive for carbonate rocks.
В частном случае осуществления изобретения размер частиц заполнителя растительного происхождения составляет от 15 мм до 30 мм.In a particular embodiment of the invention, the particle size of the aggregate of vegetable origin is from 15 mm to 30 mm.
Содержание минеральной добавки карбонатных пород в сырьевой смеси в количестве 5,4-6,5 мас. % позволяет повысить прочность изделий и одновременно улучшить адгезию заполнителя растительного происхождения к цементному вяжущему, что в свою очередь позволяет снизить водопоглощение изделий, получаемых из сырьевой смеси, при низкой плотности изделий и высокой их прочности.The content of the mineral additive of carbonate rocks in the raw mixture in the amount of 5.4-6.5 wt. % allows to increase the strength of products and at the same time improve the adhesion of plant-derived aggregate to the cement binder, which in turn reduces the water absorption of products obtained from the raw mix, with a low density of products and their high strength.
При этом опытным путем установлено, что при снижении доли минеральной добавки карбонатных пород в смеси менее 5,4 мас. %, эффективность ее применения недостаточна. С увеличением этой доли прочность изделий из данной сырьевой смеси растет, одновременно улучшается адгезия заполнителя растительного происхождения к цементному вяжущему. При увеличении доли минеральной добавки карбонатных пород более 6,5 мас. % рост прочности цементного вяжущего замедляется и прекращается, при этом дальнейший рост доли минеральной добавки карбонатных пород более 6,5 мас. % не влияет на адгезию заполнителя растительного происхождения к цементному вяжущему.At the same time, it was experimentally established that with a decrease in the proportion of the mineral additive of carbonate rocks in a mixture of less than 5.4 wt. %, the effectiveness of its application is insufficient. With an increase in this proportion, the strength of products from this raw mixture increases, while the adhesion of plant-derived aggregate to the cement binder improves. With an increase in the proportion of mineral additives of carbonate rocks more than 6.5 wt. % increase in the strength of the cement binder slows down and stops, while a further increase in the proportion of mineral additives of carbonate rocks more than 6.5 wt. % does not affect the adhesion of aggregates of plant origin to the cement binder.
Добавление редиспергируемого полимерного порошка в количестве 1,8-2,2 мас. %, а также гиперпластификатора в количестве 0,25-0,33 мас. % позволяет снизить водопоглощение изделий, получаемых из сырьевой смеси, а также повысить прочностные свойства изделий.Adding redispersible polymer powder in the amount of 1.8-2.2 wt. %, as well as a hyperplasticizer in the amount of 0.25-0.33 wt. % allows to reduce the water absorption of products obtained from the raw mixture, as well as to increase the strength properties of products.
При этом опытным путем установлено, что если доля редиспергируемого полимерного порошка в смеси составляет менее 1,8 мас. %, а доля гиперпластификатора составляет менее 0,25 мас. %, то эффективность их применения недостаточна. С увеличением этой доли эффективность применения данных компонентов сырьевой смеси растет, однако, если доля редиспергируемого полимерного порошка в смеси составляет более 2,2 мас. %, а доля гиперпластификатора составляет более 0,33 мас. %, то рост эффективности их применения прекращается.At the same time, it has been experimentally established that if the proportion of the redispersible polymer powder in the mixture is less than 1.8 wt. %, and the proportion of hyperplasticizer is less than 0.25 wt. %, the effectiveness of their application is insufficient. With an increase in this proportion, the efficiency of using these components of the raw mixture increases, however, if the proportion of redispersible polymer powder in the mixture is more than 2.2 wt. %, and the proportion of hyperplasticizer is more than 0.33 wt. %, then the growth of the efficiency of their application stops.
Добавление в сырьевую смесь пенообразователя в количестве 0,25-0,33 мас. % позволяет снизить плотность изделий и получить изделия слитного строения с однородной равномерно распределенной воздушной пористостью в цементирующем компоненте, который полностью заполняет пустоты между частицами заполнителя растительного происхождения, что влияет на снижение параметра водопоглощения изделий.Adding a foaming agent to the raw mixture in the amount of 0.25-0.33 wt. % allows to reduce the density of products and obtain products of a continuous structure with a uniform uniformly distributed air porosity in the cementing component, which completely fills the voids between the particles of aggregate of plant origin, which affects the reduction in the water absorption parameter of products.
При этом опытным путем установлено, что если доля пенообразователя в смеси составляет менее 0,25 мас. %, то эффективность его применения недостаточна. С увеличением этой доли эффективность применения растет, однако, если доля пенообразователя в смеси составляет менее 0,33 мас. %, то это приводит к снижению прочности изделий из сырьевой смеси.At the same time, it has been experimentally established that if the proportion of the foaming agent in the mixture is less than 0.25 wt. %, the effectiveness of its application is insufficient. With an increase in this proportion, the efficiency of the application increases, however, if the proportion of the foaming agent in the mixture is less than 0.33 wt. %, this leads to a decrease in the strength of products from the raw mixture.
Таким образом, одновременное добавление в сырьевую смесь пенообразователя в количестве 0,25-0,33 мас. %, редиспергируемого полимерного порошка в количестве 1,8-2,2 мас. %, а также гиперпластификатора в количестве 0,25-0,33 мас. % позволяет снизить водопоглощение изделий, получаемых из сырьевой смеси, до 12-15%, при низкой плотности изделий, составляющей 450-550 кг/м3 и высокой прочности изделий.Thus, the simultaneous addition of a blowing agent to the raw mixture in an amount of 0.25-0.33 wt. %, redispersible polymer powder in the amount of 1.8-2.2 wt. %, as well as a hyperplasticizer in the amount of 0.25-0.33 wt. % allows to reduce the water absorption of products obtained from the raw mixture, up to 12-15%, with a low density of products, component 450-550 kg/m 3 and high strength products.
Добавление в сырьевую смесь хлористого кальция в количестве 1,8-2,2 мас. %, а также сульфата алюминия в количестве 0,7-0,9 мас. % позволяет нейтрализовать действие Сахаров, тем самым стабилизировать заполнитель растительного происхождения, что в свою очередь необходимо для получения поризованного арболита с высокими прочностными свойствами.Addition to the raw mixture of calcium chloride in the amount of 1.8-2.2 wt. %, as well as aluminum sulfate in the amount of 0.7-0.9 wt. % allows you to neutralize the action of sugars, thereby stabilizing the aggregate of plant origin, which in turn is necessary to obtain porous wood concrete with high strength properties.
При этом если доля хлористого кальция, а также сульфата алюминия составляет менее 1,8 мас. % и 0,7 мас. % соответственно, то эффективность их применения недостаточна, что проявляется недостаточной прочностью изделий, изготовленных из сырьевой смеси. С увеличением этой доли эффективность применения компонентов растет, однако, если их доля составляет более 2,2 мас. % и 0,9 мас. % соответственно, то рост эффективности их применения прекращается.Moreover, if the proportion of calcium chloride, as well as aluminum sulfate is less than 1.8 wt. % and 0.7 wt. %, respectively, the efficiency of their use is insufficient, which is manifested by the insufficient strength of products made from the raw mixture. With an increase in this proportion, the effectiveness of the use of components increases, however, if their proportion is more than 2.2 wt. % and 0.9 wt. %, respectively, then the growth of the efficiency of their application stops.
Добавление заполнителя растительного происхождения в количестве 20-25,5 мас. % необходимо для получения поризованного арболита с заданными свойствами.Adding aggregate of plant origin in the amount of 20-25.5 wt. % is necessary to obtain porous wood concrete with desired properties.
При этом опытным путем установлено, что если доля заполнителя растительного происхождения в сырьевой смеси составляет менее 20 мас. %, то существенно возрастает плотность изделий, повышается их теплопроводность, что ведет к снижению теплоизоляционных свойств изделий. В случае, если доля заполнителя растительного происхождения в сырьевой смеси составляет более 25,5 мас. %, это ведет к необходимости увеличения доли цемента в смеси, что также ведет к увеличению плотности изделий и повышению их теплопроводности.At the same time, it has been experimentally established that if the proportion of aggregate of plant origin in the raw mix is less than 20 wt. %, then the density of products increases significantly, their thermal conductivity increases, which leads to a decrease in the thermal insulation properties of products. If the share of aggregate of plant origin in the raw mix is more than 25.5 wt. %, this leads to the need to increase the proportion of cement in the mixture, which also leads to an increase in the density of products and an increase in their thermal conductivity.
При этом в качестве заполнителя растительного происхождения могут быть использованы отходы лесозаготовок, лесопиления, деревообработки - опилки, станочная стружка, щепа, а также отходы сельскохозяйственного производства - костра льна и конопли, шелуха риса и гречихи, солома риса, дробленые стебли хлопчатника, стебли камыша и др. с размером частиц от 15 мм до 30 мм.At the same time, waste from logging, sawmilling, woodworking - sawdust, machine shavings, wood chips, as well as agricultural waste - fire flax and hemp, rice and buckwheat husks, rice straw, crushed cotton stalks, reed stalks and others with a particle size of 15 mm to 30 mm.
Наиболее близким решением, принятым за прототип, является также способ изготовления изделий из поризованного арболита согласно известному источнику информации III, заключающийся в том, что измельчают древесные отходы, подвергают их сушке до влажности менее 1% для предотвращения выделения влаги при смешивании со связующим, дозируют компоненты, смешивают их, прессуют изделия, после чего осуществляют их сушку и выдержку, при этом смешивание компонентов осуществляют при следующей последовательности их загрузки: древесные отходы, жидкое стекло в виде 2%-ного раствора, портландцемент Μ 400, вода, хлорид кальция, добавленный в смесь в сухом виде, после чего в полученную смесь вводят водный раствор пенообразователя, перемешивают смесь около 5 мин, далее полученную смесь укладывают в пресс-форму, после чего в течение 10 минут осуществляют подпрессовку и сушку смеси в течение 4 часов при температуре 70°С в сушильной камере, после чего образцы выдерживают на открытом воздухе в течение 24 часов.The closest solution adopted for the prototype is also a method for manufacturing products from porous wood concrete according to a well-known source of information III, which consists in crushing wood waste, drying it to a moisture content of less than 1% to prevent moisture release when mixed with a binder, dosing components , they are mixed, the products are pressed, after which they are dried and aged, while the components are mixed in the following sequence of their loading: wood waste, liquid glass in the form of a 2% solution, Portland cement Μ 400, water, calcium chloride added to the mixture in dry form, after which an aqueous solution of a foaming agent is introduced into the resulting mixture, the mixture is stirred for about 5 minutes, then the resulting mixture is placed in a mold, after which the mixture is pre-pressed and dried for 4 hours at a temperature of 70 ° C for 10 minutes in a drying chamber, after which the samples are kept in the open air for 24 hours.
Изделия, полученные из данной сырьевой смеси путем осуществления описанного способа, обладают достаточно высоким показателем водопоглощения, который недостаточен для исключения промочек стеновых ограждений, например, под действием косых дождей. Кроме того, данный способ не предполагает изготовления изделий из поризованного арболита, имеющих сложную форму.Products obtained from this raw mixture by implementing the described method have a sufficiently high water absorption rate, which is insufficient to prevent wetting of wall fences, for example, under the influence of slanting rains. In addition, this method does not involve the manufacture of products from porous wood concrete having a complex shape.
Таким образом, техническая проблема заключается в том, чтобы расширить номенклатуру изделий, изготавливаемых из поризованного арболита, осуществляя выпуск сложных изделий, например, оконных рам и подоконников, дверных коробок, плит и панелей с разнообразными пазами, обладающих низким показателем водопоглощения, составляющим 12-15%, низкой плотностью изделий, составляющей 450-550 кг/м3, и низкой теплопроводностью изделий, составляющей 0.08-0.12 Вт/м°С и высокой прочностью изделий на сжатие, составляющей 3,5 МПа.Thus, the technical problem is to expand the range of products made from porous wood concrete, carrying out the production of complex products, for example, window frames and window sills, door frames, plates and panels with various grooves, which have a low water absorption index of 12-15 %, low density of products, component 450-550 kg/m 3 and low thermal conductivity of products, component 0.08-0.12 W/m°C and high compressive strength of products, component 3.5 MPa.
Технический результат заключается в расширении номенклатуры изделий из поризованного арболита до сложных изделий, например, оконных рам и подоконников, дверных коробок, плит и панелей с разнообразными пазами, обладающих низкой плотностью, составляющей 450-550 кг/м3 и низкой теплопроводностью, составляющей 0.08-0.12 Вт/м°С, высокой прочностью изделий на сжатие, составляющей 3,5 МПа, при одновременном снижении водопоглощения изделий до 12-15%.The technical result consists in expanding the range of products from porous wood concrete to complex products, for example, window frames and window sills, door frames, plates and panels with various grooves, having a low density of 450-550 kg/m 3 and low thermal conductivity of 0.08- 0.12 W / m ° C, high compressive strength of products, which is 3.5 MPa, while reducing the water absorption of products to 12-15%.
Для этого в смеситель-активатор последовательно вводят воду, гиперпластификатор, редиспергируемый полимерный порошок, цемент, минеральную добавку карбонатных пород, осуществляют перемешивание указанных компонентов до получения однородной консистенции смеси, далее в смеситель-активатор вводят приготовленную техническую пену, осуществляют перемешивание компонентов смеси, после чего в полученную смесь вводят стабилизированный приготовленными водными растворами хлористого кальция и сульфата алюминия заполнитель растительного происхождения и осуществляют перемешивание сырьевой смеси до получения однородной консистенции, далее укладывают и распределяют сырьевую смесь в формах вибролитьевым способом, отформованные изделия сушат при температуре 20°С - 70°С в течение 5 суток - 4 часов соответственно.To do this, water, a hyperplasticizer, a redispersible polymer powder, cement, a mineral additive of carbonate rocks are sequentially introduced into the mixer-activator, these components are mixed until a homogeneous consistency of the mixture is obtained, then the prepared technical foam is introduced into the mixer-activator, the components of the mixture are mixed, after which a filler of plant origin stabilized by prepared aqueous solutions of calcium chloride and aluminum sulfate is introduced into the resulting mixture and the raw mixture is mixed until a homogeneous consistency is obtained, then the raw mixture is laid and distributed in molds by vibrocasting, the molded products are dried at a temperature of 20 ° C - 70 ° C in within 5 days - 4 hours respectively.
Добавление к воде в следующей последовательности гиперпластификатора в количестве 0,25-0,33 мас. %, редиспергируемого полимерного порошка в количестве 1,8-2,2 мас. %, цемента в количестве 27-33 мас. %, минеральной добавки карбонатных пород в количестве 5,4-6,5 мас. %, а также перемешивание компонентов до получения однородной консистенции смеси позволяет получить минерально-вяжущую смесь, обладающую повышенной прочностью и улучшенными гидрофобными свойствами.Addition to water in the following sequence of hyperplasticizer in the amount of 0.25-0.33 wt. %, redispersible polymer powder in the amount of 1.8-2.2 wt. %, cement in the amount of 27-33 wt. %, mineral additives of carbonate rocks in the amount of 5.4-6.5 wt. %, as well as mixing the components until a homogeneous mixture consistency allows to obtain a mineral-binder mixture with increased strength and improved hydrophobic properties.
Время перемешивания компонентов подбирается опытным путем в зависимости от величины оборотов работы смесителя-активатора и составляет от 1 до 3 минут.The mixing time of the components is selected empirically depending on the speed of the mixer-activator and ranges from 1 to 3 minutes.
Добавление к смеси приготовленной с помощью пеногенератора технической пены, а также перемешивание компонентов смеси позволяет равномерно распределить воздушную пористость в минерально-вяжущем веществе, следовательно, снизить плотность изделий и получить изделия слитного строения с однородной равномерно распределенной воздушной пористостью в цементирующем компоненте, который полностью заполняет пустоты между частицами заполнителя растительного происхождения, что влияет на снижение параметра водопоглощения изделий.The addition of technical foam prepared using a foam generator to the mixture, as well as mixing the components of the mixture, makes it possible to evenly distribute the air porosity in the mineral binder, therefore, to reduce the density of the products and obtain products of a continuous structure with a homogeneous, evenly distributed air porosity in the cementing component, which completely fills the voids between the particles of filler of plant origin, which affects the reduction of the water absorption parameter of products.
При этом время перемешивания компонентов активированной минерально-вяжущей смеси подбирается опытным путем в зависимости от величины оборотов работы смесителя-активатора и составляет от 2 до 3 минут.At the same time, the mixing time of the components of the activated mineral-binder mixture is selected empirically, depending on the speed of the mixer-activator, and ranges from 2 to 3 minutes.
Обработка приготовленными водными растворами хлористого кальция и сульфата алюминия заполнителя растительного происхождения, в качестве которого может быть использована щепа хвойных пород, костра или лузга сельскохозяйственных культур с размером частиц от 15 до 30 мм, позволяет нейтрализовать действие древесных Сахаров, тем самым стабилизировать заполнитель растительного происхождения, что в свою очередь необходимо для получения поризованного арболита с заданными высокими прочностными свойствами.Treatment with prepared aqueous solutions of calcium chloride and aluminum sulfate of aggregate of plant origin, which can be used as coniferous wood chips, fire or husks of agricultural crops with a particle size of 15 to 30 mm, allows you to neutralize the effect of wood sugars, thereby stabilizing the aggregate of plant origin, which, in turn, is necessary to obtain porous arbolite with specified high strength properties.
При этом время перемешивания компонентов сырьевой смеси подбирается опытным путем в зависимости от величины оборотов работы смесителя-активатора и составляет от 1 до 5 минут.At the same time, the time of mixing the components of the raw mixture is selected empirically, depending on the speed of the operation of the mixer-activator, and ranges from 1 to 5 minutes.
Добавление подготовленной активированной минерально-вяжущей смеси в стабилизированный водными растворами хлористого кальция и сульфата алюминия заполнитель растительного происхождения, а также перемешивание сырьевой смеси до получения однородной консистенции, позволяет равномерно распределить воздушную пористость по сырьевой смеси, полностью заполнить пустоты между частицами заполнителя растительного происхождения, что позволяет снизить параметр водопоглощения изделий при снижении плотности изделий.The addition of the prepared activated mineral-binder mixture to the plant-derived aggregate stabilized with aqueous solutions of calcium chloride and aluminum sulfate, as well as mixing the raw mixture until a homogeneous consistency is obtained, allows you to evenly distribute the air porosity over the raw mixture, completely fill the voids between the particles of the aggregate of plant origin, which allows reduce the water absorption parameter of products while reducing the density of products.
Укладывание сырьевой смеси в формы с одновременным распределением ее с помощью виброплощадок вибролитьевым способом позволяет расширить номенклатуру изделий из поризованного арболита до сложных изделий, например, оконных рам и подоконников, дверных коробок, плит и панелей с разнообразными пазами, обладающих одновременно низкой плотностью, составляющей 450-550 кг/м3, низкой теплопроводностью, составляющей 0.08-0.12 Вт/м°С, низким водопоглощением изделий, составляющим до 12-15% и высокой прочностью изделий на сжатие, составляющей 3,5 МПа.Laying the raw mix in molds with its simultaneous distribution using vibrating platforms using the vibrocasting method allows expanding the range of products from porous wood concrete to complex products, for example, window frames and window sills, door frames, slabs and panels with various grooves, which simultaneously have a low density of 450- 550 kg/m 3 , low thermal conductivity of 0.08-0.12 W/m°C, low water absorption of products, up to 12-15% and high compressive strength of products of 3.5 MPa.
Сушку изделий, изготовленных из поризованного арболита, осуществляют при температуре 20°С - 70°С в течение 5 суток - 4 часов соответственно.Drying of products made from porous wood concrete is carried out at a temperature of 20°C - 70°C for 5 days - 4 hours, respectively.
Ниже приведены примеры композиций сырьевой смеси для изготовления изделий из поризованного арболита согласно изобретению, а также примеры осуществления способов изготовления изделий из сырьевой смеси.Below are examples of compositions of the raw mix for the manufacture of products from porous wood concrete according to the invention, as well as examples of the implementation of methods for manufacturing products from the raw mix.
Пример 1.Example 1
Для получения сырьевой смеси согласно изобретению подготавливают следующие компоненты: гиперпластификатор, в качестве которого используют известные гиперпластификаторы для бетона, например, Carbonic фирмы ООО «Текспром», Cementon фирмы Bauchem LTD; редиспергируемый полимерный порошок, например Dairen, Axilat, Acronal; цемент, в качестве которого используют цемент марки не ниже 400М, минеральную добавку карбонатных пород, в качестве которой может быть использован, например, микрокальцит, доломитовая мука или химически осажденный мел; пенообразователь, в качестве которого может быть использован пенообразователь как органического, так и синтетического происхождения, например, ПБ 2000.To obtain a raw mix according to the invention, the following components are prepared: hyperplasticizer, which is used as well-known hyperplasticizers for concrete, for example, Carbonic from Texprom LLC, Cementon from Bauchem LTD; redispersible polymer powder, eg Dairen, Axilat, Acronal; cement, which is used as cement grade not lower than 400M, a mineral additive of carbonate rocks, which can be used, for example, microcalcite, dolomite flour or chemically precipitated chalk; foaming agent, which can be used as a foaming agent of both organic and synthetic origin, for example, PB 2000.
Далее осуществляют дозирование компонентов. После чего в смеситель-активатор в следующей последовательности вводят воду, гиперпластификатор CARBONIC фирмы ООО «Текспром» в количестве 0,26 мас. %, редиспергируемый полимерный порошок Dairen в количестве 2 мас. %, цемент марки М500 в количестве 28 мас. %, а также микрокальцит, используемый в качестве минеральной добавки карбонатных пород, в количестве 5,7 мас. %.Next, the components are dosed. After that, water is introduced into the mixer-activator in the following sequence, the CARBONIC hyperplasticizer manufactured by Texprom LLC in the amount of 0.26 wt %, redispersible polymer powder Dairen in the amount of 2 wt. %, cement brand M500 in the amount of 28 wt. %, as well as microcalcite, used as a mineral additive of carbonate rocks, in the amount of 5.7 wt. %.
Осуществляют перемешивание компонентов смеси до получения однородной консистенции в течение 2 минут.The components of the mixture are mixed until a homogeneous consistency is obtained for 2 minutes.
Далее с помощью пеногенератора осуществляют приготовление технической пены в соответствии с рекомендациями производителя, используя пенообразователь ПБ 2000 в количестве 0,27 мас. % от состава смеси.Next, using a foam generator, technical foam is prepared in accordance with the manufacturer's recommendations, using a foaming agent PB 2000 in an amount of 0.27 wt. % of the composition of the mixture.
Далее в полученную смесь вводят приготовленную техническую пену, осуществляя перемешивание компонентов активированной минерально-вяжущей смеси в течение 3 минут.Next, the prepared technical foam is introduced into the resulting mixture, mixing the components of the activated mineral-binder mixture for 3 minutes.
Щепу хвойных пород, являющуюся заполнителем растительного происхождения, с размером частиц 20 мм, предварительно стабилизируют, для чего добавляют к заполнителю растительного происхождения смесь водных растворов хлористого кальция и сульфата алюминия, приготовленную из хлористого кальция и сульфата алюминия, взятых в количестве 1,8 мас. % и 0,8 мас. % сухого вещества соответственно.Softwood chips, which are a filler of plant origin, with a particle size of 20 mm, are pre-stabilized, for which a mixture of aqueous solutions of calcium chloride and aluminum sulfate, prepared from calcium chloride and aluminum sulfate, taken in an amount of 1.8 wt. % and 0.8 wt. % dry matter, respectively.
Такая обработка заполнителя растительного происхождения необходима и позволяет нейтрализовать действие растительных сахаров, которые в процессе взаимодействия с вяжущим образуют вещества, замедляющие схватывание цемента и снижающие его прочность.Such processing of aggregate of plant origin is necessary and allows to neutralize the effect of vegetable sugars, which, in the process of interaction with the binder, form substances that slow down the setting of cement and reduce its strength.
Далее добавляют подготовленную активированную минерально-вяжущую смесь к стабилизированной щепе хвойных пород, осуществляют перемешивание сырьевой смеси до получения однородной консистенции в течение 2 минут.Next, the prepared activated mineral-binder mixture is added to the stabilized softwood chips, the raw mixture is mixed until a homogeneous consistency is obtained for 2 minutes.
Далее укладывают полученную сырьевую смесь для получения поризованного арболита в формы, одновременно распределяя ее с помощью виброплощадок, предназначенных для виброуплотнения сырьевой смеси.Next, the resulting raw mixture is placed in molds to obtain porous arbolite, while distributing it with the help of vibrating platforms intended for vibrocompacting the raw mixture.
После чего осуществляют сушку изделий, полученных из поризованного арболита, при температуре 20°С в течение 5 суток. Далее выдерживают изделия в течение 14 дней в отапливаемых помещениях.After that, the products obtained from the porous wood concrete are dried at a temperature of 20°C for 5 days. Then the products are kept for 14 days in heated rooms.
Пример 2.Example 2
Для получения сырьевой смеси согласно изобретению в смеситель-активатор в следующей последовательности вводят воду, гиперпластификатор CEMENTON фирмы Bauchem LTD в количестве 0,3 мас. %, редиспергируемый полимерный порошок Dairen в количестве 2 мас. %, цемент марки М500 в количестве 30 мас. %, а также химически осажденный мел, используемый в качестве минеральной добавки карбонатных пород, в количестве 6,2 мас. %.To obtain a raw mixture according to the invention, water is introduced into the mixer-activator in the following sequence, the CEMENTON hyperplasticizer from Bauchem LTD in the amount of 0.3 wt. %, redispersible polymer powder Dairen in the amount of 2 wt. %, cement brand M500 in the amount of 30 wt. %, as well as chemically precipitated chalk used as a mineral additive of carbonate rocks, in the amount of 6.2 wt. %.
Осуществляют перемешивание компонентов до получения однородной консистенции смеси в течение 2,5 минут.The components are mixed until a homogeneous consistency of the mixture is obtained for 2.5 minutes.
Далее с помощью пеногенератора осуществляют приготовление технической пены в соответствии с рекомендациями производителя, используя пенообразователь ПБ 2000 в количестве 0,3 мас. % от состава смеси.Next, using a foam generator, technical foam is prepared in accordance with the manufacturer's recommendations, using a foaming agent PB 2000 in an amount of 0.3 wt. % of the composition of the mixture.
Далее в полученную смесь вводят приготовленную техническую пену, осуществляя перемешивание компонентов активированной минерально-вяжущей смеси в течение 2 минут.Next, the prepared technical foam is introduced into the resulting mixture, mixing the components of the activated mineral-binder mixture for 2 minutes.
Щепу хвойных пород, являющуюся заполнителем растительного происхождения с размером частиц 18 мм, предварительно стабилизируют, для чего добавляют к заполнителю растительного происхождения смесь водных растворов хлористого кальция и сульфата алюминия, приготовленную из хлористого кальция и сульфата алюминия, взятых в количестве 2,1 мас. % и 0,9 мас. % сухого вещества соответственно.Softwood chips, which are a filler of plant origin with a particle size of 18 mm, are preliminarily stabilized, for which purpose a mixture of aqueous solutions of calcium chloride and aluminum sulfate, prepared from calcium chloride and aluminum sulfate, taken in an amount of 2.1 wt. % and 0.9 wt. % dry matter, respectively.
Далее добавляют подготовленную активированную минерально-вяжущую смесь к стабилизированной щепе хвойных пород, осуществляют перемешивание сырьевой смеси в течение 3 минут.Next, the prepared activated mineral-binder mixture is added to the stabilized softwood chips, the raw mixture is mixed for 3 minutes.
После чего укладывают полученную сырьевую смесь в формы, используя вибролитьевой способ, одновременно распределяя ее с помощью виброплощадок, предназначенных для виброуплотнения сырьевой смеси.After that, the resulting raw mixture is placed in molds using the vibrocasting method, while distributing it with the help of vibration platforms designed for vibrocompaction of the raw mixture.
Далее осуществляют сушку изделий, полученных из поризованного арболита, при температуре 40°С в течение 1 суток. После чего осуществляют выдержку изделий в течение 14 дней в отапливаемых помещениях.Next, the products obtained from the porous wood concrete are dried at a temperature of 40°C for 1 day. After that, the products are kept for 14 days in heated rooms.
Таким образом, группа изобретений позволяет получить сырьевую смесь для изготовления изделий из поризованного арболита и способ изготовления изделий из поризованного арболита сложной формы, обладающих высоким значением прочности на сжатие, равным 3,5 МПа, а также имеющих низкий показатель водопоглощения, составляющий 12-15%, низкую плотность изделий, составляющую 450-550 кг/м3, и низкую теплопроводность изделий, составляющую 0.08-0.12 Вт/м°С.Thus, the group of inventions makes it possible to obtain a raw mix for the manufacture of products from porous wood concrete and a method for manufacturing products from porous wood concrete of complex shape, having a high compressive strength of 3.5 MPa, and also having a low water absorption rate of 12-15% , low density of products, which is 450-550 kg/m 3 , and low thermal conductivity of products, which is 0.08-0.12 W/m°C.
Claims (7)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2796512C1 true RU2796512C1 (en) | 2023-05-24 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2447044C2 (en) * | 2009-11-24 | 2012-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "БИОМИН" | Construction material (versions) and method of making articles from said material (versions) |
| US8209927B2 (en) * | 2007-12-20 | 2012-07-03 | James Hardie Technology Limited | Structural fiber cement building materials |
| RU2558040C1 (en) * | 2014-07-15 | 2015-07-27 | Дмитрий Владимирович Дроздов | Wood concrete mixture |
| RU2570215C1 (en) * | 2014-06-17 | 2015-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петрозаводский государственный университет" | Wood-marble-cement mixture |
| RU2754745C2 (en) * | 2017-01-26 | 2021-09-07 | Этекс Сервисиз Нв | Fiber cement products for flooring and their production methods |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8209927B2 (en) * | 2007-12-20 | 2012-07-03 | James Hardie Technology Limited | Structural fiber cement building materials |
| RU2447044C2 (en) * | 2009-11-24 | 2012-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "БИОМИН" | Construction material (versions) and method of making articles from said material (versions) |
| RU2570215C1 (en) * | 2014-06-17 | 2015-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петрозаводский государственный университет" | Wood-marble-cement mixture |
| RU2558040C1 (en) * | 2014-07-15 | 2015-07-27 | Дмитрий Владимирович Дроздов | Wood concrete mixture |
| RU2754745C2 (en) * | 2017-01-26 | 2021-09-07 | Этекс Сервисиз Нв | Fiber cement products for flooring and their production methods |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Игнатьева Г.И., Левашко Л.И., Байгильдеева Е.И. Получение поризованного арболита из отходов деревообработки, Деревообрабатывающая промышленность. - 2012. N4. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103011896B (en) | Foam concrete | |
| RU2504527C1 (en) | Method of making all-purpose slab | |
| CN108439887A (en) | A kind of foam concrete block and preparation method thereof | |
| RU2399602C1 (en) | Raw mixture for manufacturing thermal insulating material and method of its preparation | |
| CN106045558A (en) | Aerated concrete block preparation method | |
| RU2406708C2 (en) | Method of preparing water-resistant porous aggregate | |
| US9115028B2 (en) | Cellulose ether suitable for the extrusion of cement bound articles with improved properties | |
| RU2327663C1 (en) | Composition for light granulated aggregate and its production method | |
| RU2796512C1 (en) | Raw mixture for the manufacture of products from porous wood concrete and a method for manufacturing products from the raw mixture | |
| RU2447044C2 (en) | Construction material (versions) and method of making articles from said material (versions) | |
| RU2708766C1 (en) | Method of making gypsum articles based on basalt fiber production wastes | |
| RU2605110C1 (en) | Wood-cement mixture for making building blocks | |
| CN109748563A (en) | A method of wall block for building is prepared using titanium gypsum | |
| RU2194685C2 (en) | Raw mixture for wood-concrete materials making and method of its preparing | |
| RU2569422C1 (en) | Wood-cement mix | |
| Smirnova et al. | Structural and thermal insulation products based on vegetable raw materials | |
| US11685814B2 (en) | Insulation material and method of making same | |
| RU2577348C1 (en) | Reinforced plaster-polysterene concrete mixture | |
| RU2413703C2 (en) | Method of producing wood-slag composite | |
| Issakulov et al. | Light concrete on the base of industrial and agricultural waste | |
| RU2740985C1 (en) | Composition for making structural-heat-insulating articles | |
| RU2769011C1 (en) | Method for manufacturing structural and thermal insulation material using municipal solid waste recycling products | |
| RU2284306C1 (en) | Raw mix for producing sawdust-concrete material | |
| RU2542011C1 (en) | Raw material mixture for autoclave foam concrete | |
| RU2177926C1 (en) | Method of manufacturing arbolite |