RU2813503C1 - Способ получения неавтоклавного силикатного кирпича - Google Patents

Способ получения неавтоклавного силикатного кирпича Download PDF

Info

Publication number
RU2813503C1
RU2813503C1 RU2023118444A RU2023118444A RU2813503C1 RU 2813503 C1 RU2813503 C1 RU 2813503C1 RU 2023118444 A RU2023118444 A RU 2023118444A RU 2023118444 A RU2023118444 A RU 2023118444A RU 2813503 C1 RU2813503 C1 RU 2813503C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
specific surface
sandy
pelitic
surface area
rock
Prior art date
Application number
RU2023118444A
Other languages
English (en)
Inventor
Александр Анатольевич Володченко
Валерий Станиславович Лесовик
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова"
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова"
Application granted granted Critical
Publication of RU2813503C1 publication Critical patent/RU2813503C1/ru

Links

Abstract

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к изготовлению неавтоклавного силикатного кирпича. Технический результат заключается в сокращении времени тепловлажностной обработки, повышении прочности кирпича-сырца при высоких показателях качества готового продукта. Способ получения неавтоклавного силикатного кирпича включает смешивание исходных компонентов, увлажнение, выдерживание в герметичной камере, формование при давлении 20 МПа, тепловлажностную обработку при температуре 95±5 °С, при этом первоначально получают активную минеральную добавку путем раздельного измельчения 65 мас. % песчаной пелито-алевритовой породы и 35 мас. % мела до удельной поверхности 300 м2/кг, их смешивания, обжиг при 1000 °С в течение 3 ч, измельчение до удельной поверхности 500 м2/кг; смешивание негашеной извести с удельной поверхностью 600 м2/кг, песчаной пелито-алевритовой породы с удельной поверхностью 1000 м2/кг, песчаной пелито-алевритовой породы с удельной поверхностью 80-110 м2/кг и увлажнение полученной смеси, выдержка в герметичной камере до полного гашения извести; смешивание полученной смеси с активной минеральной добавкой, доувлажнение до формовочной влажности 10 - 12 %, выдержка сформованного кирпича-сырца в герметичной камере в течение 2 ч, тепловлажностная обработка в пропарочной камере по режиму 1,6+6+1,5 ч, при следующем соотношении компонентов, мас. %: молотая негашеная известь 5–10; песчаная пелито-алевритовая порода с удельной поверхностью 1000 м2/кг 10–20; активная минеральная добавка 11–15; песчаная пелито-алевритовая порода с удельной поверхностью 80–110 м2/кг – остальное. 5 табл.

Description

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к изготовлению неавтоклавного силикатного кирпича.
Известен способ получения силикатного кирпича из сырьевой смеси содержащей, мас. %: известково-песчаное вяжущее 29,5 – 32,6, кварцевый песок 32,7 – 33,3, обожженный кремнеземистый мергель класса 5,0 – 0,0 мм 21,5 – 44,9 и заключающийся в совместном помоле комовой извести и кварцевого песка, смешении полученной смеси с обожженным при температуре 1000 °С в течение 15 минут мергелем, увлажнении, гашении смеси, формовании при давлении 20 МПа, автоклавировании при давлении пара 1 МПа и температуре 175 °С по режиму 2+8+2 ч [Патент РФ № 2212386, бюл. № 26, опубл. 20.09.2003].
Недостатком данного способа является – длительность (время), высокие температура и давление тепловой обработки.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является способ получения сырьевой смеси, описанный в патенте «Сырьевая смесь для получения силикатных изделий с использованием вскрышных пород горнодобывающей промышленности», и заключающийся в перемешивании негашеной извести, песчаной пелито-алевритовой породы с добавкой тонкомолотой песчаной пелито-алевритовой породы, с удельной поверхностью 800 м2/кг, увлажнении полученной смеси, гашении, формовании и тепловлажностной обработки при температуре 95±5 °С по режиму 1,5+9+1,5 [Патент РФ № 2439022, бюл. № 1, опубл. 10.01.2012].
Недостатком данного технического решения является длительность времени тепловлажностной обработки.
Изобретение направлено на сокращения времени тепловлажностной обработки, повышение прочности сырца при высоких показателях качества готового продукта.
Это достигается тем, что способ получения неавтоклавного силикатного кирпича, включает смешивание исходных компонентов, увлажнение, выдерживание в герметичной камере, формование при давлении 20 МПа, тепловлажностную обработку при температуре 95±5 °С, и отличается тем, что первоначально получают активную минеральную добавку путем раздельного измельчения 65 мас. % песчаной пелито-алевритовой породы и 35 мас. % мела до удельной поверхности 300 м2/кг, их смешивания, обжиг при 1000 °С в течение 3 ч, измельчение до удельной поверхности 500 м2/кг; смешивания негашеной извести с удельной поверхностью 600 м2/кг, песчаной пелито-алевритовой породы с удельной поверхностью 1000 м2/кг, песчаной пелито-алевритовой породы с удельной поверхностью 80-110 м2/кг и увлажнение полученной смеси, выдержка в герметичной камере до полного гашения извести; смешивание полученной смеси с активной минеральной добавкой, доувлажнение до формовочной влажности 10 - 12 %, выдержка сформованного кирпича-сырца в герметичной камере в течение 2 ч, тепловлажностная обработка в пропарочной камере по режиму 1,6+6+1,5 ч, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
молотая негашеная известь 5–10
песчаная пелито-алевритовая порода с удельной поверхностью 1000 м2/кг 10–20
активная минеральная добавка 11–15
песчаная пелито-алевритовая порода с удельной поверхностью 80–110 м2/кг – остальное.
В табл. 1 приведен химический состав песчаной пелито-алевритовой породы.
Таблица 1
Химический состав породы, мас. %
SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O п.п.п.
79,4 10,26 2,57 0,05 0,02 1,28 1,15 5,27
Минеральный состав песчаной пелито-алевритовой (ПП-А) породы показывает, что порода содержит преимущественно кварц. В качестве второстепенных минералов содержатся полевые шпаты, каолинит, монтмориллонит, гидрослюда и смешаннослойные образования.
Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый способ отличается от известного получением активной минеральной добавки путем раздельного измельчения 65 мас. % песчаной пелито-алевритовой породы и 35 мас. % мела (содеражние СаСO3 + МgCO3 не менее 95 %) до удельной поверхности 300 м2/кг, их смешивания, обжиг при 1000 °С в течение 3 ч, измельчение до удельной поверхности 500 м2/кг; смешивания измельченной до удельной поверхности 600 м2/кг негашеной извести (активность СаО + МgО не менее 90 %), измельченной до удельной поверхности 1000 м2/кг песчаной пелито-алевритовой породы, измельченной до 80-110 м2/кг песчаной пелито-алевритовой породы и увлажнение полученной смеси, выдержка в герметичной камере до полного гашения извести; смешивание полученной смеси с активной минеральной добавкой, доувлажнение до формовочной влажности 10 - 12 %, выдержка сформованного кирпича-сырца в герметичной камере в течение 2 ч; тепловлажностная обработка (ТВО) в пропарочной камере по режиму 1,6+6+1,5 ч, и как следствие, снижением энергоемкости получения неавтоклавного силикатного кирпича за счет сокращения времени тепловлажностной обработки. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна».
Сравнение заявленного решения не только с прототипом, но и с другими известными техническими решениями в данной области техники не подтвердило наличия в последних признаков, совпадающих с его отличительными признаками, или признаков, влияющих на достижение указанного технического результата. Это позволило сделать вывод о соответствии изобретения критерию «изобретательский уровень».
Предложенный способ получения неавтоклавного силикатного кирпича с использованием указанных компонентов в разработанных пропорциях позволяет сократить общее время тепловлажностной обработки с 12 до 9 ч.
Активную минеральную добавку (АМД) получают смешиванием предаврительно просеяной через сито с ячейками 2 мм и размолотой до удельной поверности 300 м2/кг песчаной пелито-алевритовой породы, а также мела (содеражние СаСO3 + МgCO3 не менее 95 %) измельченного до удельной поверности 300 м2/кг. Полученную сырьевую смесь обжигают при температуре 1000 °С, в течение 3 час. После обжига производится дополнительный помол обоженной сырьевой смеси до удельной поверхности 500 м2/кг.
В таблице 2 приведены состав сырьевой смеси для получения активной минеральной добавки.
Таблица 2
Состав сырьевой смеси для получения активной минеральной добавки
Наименование Состав сырьевой смеси, мас. %
песчаная
пелито-алевритовая порода
мел
1 АМД 65 35
Использование в качестве сырья для получения активной минеральной добавки песчаной пелито-алевритовой породы, характеризующийся наличием глинистых минералов незавершенной стадии минералообразования и высокодисперсного корродированного кварца с дефектной кристаллической решеткой предопределяет возможность более активного взаимодействия составляющих ПП-А породы с мелом при обжиге и последующим образованием силикатов кальция. Формирующиеся на их основе гидросиликаты кальция будут иметь сродство к новообразованиям, образующимся за счет взаимодействия гидроксида кальция и компонетов ПП-А породы в условиях тепловлажностной обработки, что достигается за счет использования ПП-А для получения, как активной минеральной добавки, так и для получения неавтоклавного силикатного кирпича.
Введение активной минеральной добавки в количестве 11-15 мас. % в сырьевую смесь для получения неавтоклавного силикатного кирпича (НСК), способствует до процесса тепловлажностной обработки изделий образованию гидросиликатов кальция – выступающих центрами кристаллизации. Это позволяет интенсифицировать процесс формирования кристаллического вещества на начальных этапах твердения НСК, что способствует сокращению времени тепловлажностной обработки, при сохранении требуемых эксплуатационных свойств. Формирование в структуре неавтоклавного силикатного кирпича до ТВО кристаллических новообразований за счет гидратации АМД, наряду с определенной дисперсностью используемых компонентов способствует повышению прочности кирпича-сырца.
Использование активной минеральной добавки позволяет снизить расход негашеной извести при сохранении прочностных показателей неавтоклавного силикатного кирпича, так как цементирующее вещество образуется не только в результате реакции гидроксида кальция с компонетами песчаной пелито-алевритовой породы в условиях тепловлажностной обработки, но и в результате гидратации компонентов активной минеральной добавки – силикатов кальция.
На первом этапе получают активную минеральную добавку путем раздельного измельчения песчаной пелито-алевритовой (ПП-А) породы и мела до удельной поверхности 300 м2/кг, их смешивания, обжиг при 1000 °С в течение 3 ч, измельчение до удельной поверхности 500 м2/кг. Смешивают негашеную известь с удельной поверхностью 600 м2/кг, песчаную пелито-алевритовую породу с удельной поверхностью 1000 м2/кг, песчаную пелито-алевритовую породу с удельной поверхностью 80-110 м2/кг, увлажняют полученную смесь, с последующей выдержкой в герметичной камере до полного гашения извести. Затем производят смешивание полученной смеси с активной минеральной добавкой и доувлажняют до формовочной влажности 10 - 12 %. Формуют кирпич-сырец при прессовом давлении 20 МПа и выдерживают его герметичной камере в течение 2 ч. Затем подвергают кирпич-сырец тепловлажностной обработки по режиму 1,5+6+1,5 при температуре 95±5 °С.
После семи суток выдержки в естественных условиях неавтоклавный силикатный кирпич испытывают на прочность при сжатии и изгибе по ГОСТ 8462-85.
В таблице 3 приведены составы сырьевой смеси для изготовления неавтоклавного силикатного кирпича по предлагаемому способу.
Таблица 3
Состав сырьевых смесей для получения
неавтоклавного силикатного кирпича
№ состава Состав сырьевой смеси, мас. %
молотая негашеная известь,
Sуд = 600 м2/кг
Песчаная пелито-алевритовая порода Активная минеральная добавка
Удельная поверхность
1000 м2/кг
Удельная поверхность
80–110 м2/кг
1 5 10 75 10
2 5 10 70 15
3 6 12 67 15
4 8 16 66 10
5 8 16 61 15
6 10 20 55 15
7 5 10 85
8 6 12 82
9 10 20 70
В таблице 4 приведены составы сырьевой смеси для изготовления неавтоклавного силикатного кирпича в сравнении с прототипом.
Таблица 4
Состав сырьевых смесей для получения неавтоклавного силикатного кирпича (ПРОТОТИП)
№ состава Состав сырьевой смеси, мас. %
негашеная известь Песчаная пелито-алевритовая порода
молотая песчаная пелито-алевритовая порода
(Sуд = 800 м2/кг)
исходная песчаная пелито-алевритовая порода
1 6 12 77
2 10 20 70
Результаты физико-механических испытаний представлены в табл. 5.
Из табл. 5 видно, что использование предлагаемого способа обеспечивает сохранение прочностных характеристик неавтоклавного силикатного кирпича, в сравнении с прототипом, при снижении общего времени ТВО с 12 до 9 часов, что способствует снижению энергозатрат на производство.
Введение активной минеральной добавки, наряду с определенной дисперсностью компонентов обеспечивает прочность кирпича-сырца 2,3–3,2 МПа. Водопоглощение неавтоклавного силикатного кирпича составляет 12,5 – 13,7 мас. %. Морозостойкость 15 циклов, что отвечает требованиям для рядового силикатного кирпича.
Показатели значения коэффициента размягчения 0,7–0,8 свидетельствуют о водостойкости изделий; без активной минеральной добавки данный показатель составляет 0,6–0,7. Это достигается за счет того, что активная минеральная добавка способствует формированию в композите цементирующего вещества обладающего большей водостойкостью, и в том числе, проявляющего гидравлические свойства.
Полученный по предлагаемому способу неавтоклавный силикатный кирпич имеет среднюю плотность 1840–1960 кг/м3, которая сопоставима с показателями прототипа. Увеличение доли содержания активной минеральной добавки одновременно с увеличением извести, приводит к снижению средней плотности, и как следствие, уменьшению прочности.
При таком составе вследствие протекания реакций взаимодействия всех указанных компонентов в разработанных пропорциях позволяет снизить расход вяжущего компонента (негашеной извести) при сохранении прочностных показателей. Повышение содержания негашеной извести свыше 8 мас. %, при указанном содержании АМД будет приводить к снижению прочностных показателей изделий, причем тем больше, чем больше содержание негашеной извести в смеси.
Таблица 5
Физико-механические характеристики неавтоклавного силикатного кирпича
Показатель № состава № состава по прототипу
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2
Предел прочности при сжатии, МПа 17,2 20 21 22,4 22,7 21 14 15,5 16,8 23,2 19,2
Предел прочности при изгибе, МПа 4,1 5 5,5 4,7 5 5 3 4 4 6,9 5
Средняя плотность, кг/м3 1960 1950 1945 1900 1890 1840 1970 1940 1900 1960 1870
Водопоглощение, % 13,7 13,4 13,3 13 12,7 12,5 16,3 16 15 11,72 14,18
Коэффициент размягчения 0,7 0,8 0,8 0,75 0,8 0,75 0,6 0,65 0,65 0,85 0,78
Морозостойкость, в циклах, не менее 15 15 15 15 15 15 10 10 10 15 15
Предел прочности при сжатии кирпича-сырца, МПа 2,6 2,7 2,8 2,7 2,8 3,2 2,1 2,25 2,5 1,92 2,1

Claims (5)

  1. Способ получения неавтоклавного силикатного кирпича, включающий смешивание исходных компонентов, увлажнение, выдерживание в герметичной камере, формование при давлении 20 МПа, тепловлажностную обработку при температуре 95±5 °С, и отличающийся тем, что первоначально получают активную минеральную добавку путем раздельного измельчения 65 мас. % песчаной пелито-алевритовой породы и 35 мас. % мела до удельной поверхности 300 м2/кг, их смешивания, обжиг при 1000 °С в течение 3 ч, измельчение до удельной поверхности 500 м2/кг; смешивание негашеной извести с удельной поверхностью 600 м2/кг, песчаной пелито-алевритовой породы с удельной поверхностью 1000 м2/кг, песчаной пелито-алевритовой породы с удельной поверхностью 80-110 м2/кг и увлажнение полученной смеси, выдержка в герметичной камере до полного гашения извести; смешивание полученной смеси с активной минеральной добавкой, доувлажнение до формовочной влажности 10 - 12 %, выдержка сформованного кирпича-сырца в герметичной камере в течение 2 ч, тепловлажностная обработка в пропарочной камере по режиму 1,6+6+1,5 ч, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
  2. молотая негашеная известь 5–10;
  3. песчаная пелито-алевритовая порода с удельной поверхностью 1000 м2/кг 10–20;
  4. активная минеральная добавка 11–15;
  5. песчаная пелито-алевритовая порода с удельной поверхностью 80–110 м2/кг – остальное.
RU2023118444A 2023-07-12 Способ получения неавтоклавного силикатного кирпича RU2813503C1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2813503C1 true RU2813503C1 (ru) 2024-02-12

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2303012C1 (ru) * 2005-11-17 2007-07-20 Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (БГТУ им. В.Г. Шухова) Сырьевая смесь для получения силикатных изделий с использованием отходов алмазодобывающей промышленности
CN101386512A (zh) * 2007-09-13 2009-03-18 上海正兄新型建材有限公司 蒸压灰砂砖及其生产方法
RU2439022C1 (ru) * 2010-06-30 2012-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" Сырьевая смесь для получения силикатных изделий с использованием вскрышных пород горнодобывающей промышленности
RU2012148470A (ru) * 2012-11-14 2014-05-20 Николай Владимирович Любомирский Способ подготовки сырьевой смеси для производства композитных карбонизированных изделий
CN113045279A (zh) * 2021-02-26 2021-06-29 海南广胜新型建材有限公司 一种蒸压灰砂砖及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2303012C1 (ru) * 2005-11-17 2007-07-20 Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (БГТУ им. В.Г. Шухова) Сырьевая смесь для получения силикатных изделий с использованием отходов алмазодобывающей промышленности
CN101386512A (zh) * 2007-09-13 2009-03-18 上海正兄新型建材有限公司 蒸压灰砂砖及其生产方法
RU2439022C1 (ru) * 2010-06-30 2012-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" Сырьевая смесь для получения силикатных изделий с использованием вскрышных пород горнодобывающей промышленности
RU2012148470A (ru) * 2012-11-14 2014-05-20 Николай Владимирович Любомирский Способ подготовки сырьевой смеси для производства композитных карбонизированных изделий
CN113045279A (zh) * 2021-02-26 2021-06-29 海南广胜新型建材有限公司 一种蒸压灰砂砖及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN116573900B (zh) 一种土壤稳定剂及其制备方法和应用
RU2358937C1 (ru) Гранулированный заполнитель на основе перлита для бетонной смеси, состав бетонной смеси для получения строительных изделий, способ получения бетонных строительных изделий и бетонное строительное изделие
US4221598A (en) Process for the production of steam-hardened gas concrete
RU2813503C1 (ru) Способ получения неавтоклавного силикатного кирпича
RU2817111C1 (ru) Способ получения силикатного кирпича
RU2140888C1 (ru) Керамическая масса для изготовления стеновых изделий, преимущественно кирпича керамического
RU2413688C2 (ru) Сырьевая смесь для получения гипсового вяжущего и изделий на его основе
RU2365555C2 (ru) Гранулированный композиционный заполнитель для силикатных стеновых изделий на основе трепела, диатомита и опоки, состав сырьевой смеси для изготовления силикатных стеновых изделий, способ получения силикатных стеновых изделий и силикатное стеновое изделие
RU2365556C2 (ru) Гранулированный композиционный заполнитель для силикатных стеновых изделий на основе перлита, состав сырьевой смеси для изготовления силикатных стеновых изделий, способ получения силикатных стеновых изделий и силикатное стеновое изделие
Cizer et al. Carbonation and hydration of calcium hydroxide and calcium silicate binders with rice husk ash
Molinari et al. Zeolites and modified clays in environmentally sustainable building materials
RU2125545C1 (ru) Вяжущее
RU2286965C1 (ru) Способ получения магнезиального вяжущего
RU2536693C2 (ru) Сырьевая смесь для изготовления неавтоклавного газобетона и способ приготовления неавтоклавного газобетона
RU2361837C1 (ru) Гранулированный заполнитель для силикатных стеновых изделий на основе стеклобоя, состав сырьевой смеси для изготовления силикатных стеновых изделий, способ получения силикатных стеновых изделий и силикатное стеновое изделие
RU2841849C1 (ru) Сырьевая смесь для получения керамических материалов строительного назначения на основе отходов нефтедобывающей отрасли
SU1409613A1 (ru) Сырьева смесь дл изготовлени чеистого бетона
RU2780901C1 (ru) Водозатворяемое геополимерное композиционное вяжущее и способ его получения
RU2412922C2 (ru) Силикатная масса
RU2361835C1 (ru) Гранулированный заполнитель на основе стеклобоя для бетонной смеси, состав бетонной смеси для получения бетонных строительных изделий, способ получения бетонных строительных изделий и бетонное строительное изделие
RU2804940C1 (ru) Геополимерный композит
RU2831500C1 (ru) Бетонная смесь
RU2303012C1 (ru) Сырьевая смесь для получения силикатных изделий с использованием отходов алмазодобывающей промышленности
RU2850283C1 (ru) Декоративный бетон на основе низкоуглеродного вяжущего
RU2837030C1 (ru) Шихта для изготовления керамического кирпича