RU2817494C1 - Crude mixture for making ceramic heat-insulating construction materials - Google Patents
Crude mixture for making ceramic heat-insulating construction materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2817494C1 RU2817494C1 RU2023124618A RU2023124618A RU2817494C1 RU 2817494 C1 RU2817494 C1 RU 2817494C1 RU 2023124618 A RU2023124618 A RU 2023124618A RU 2023124618 A RU2023124618 A RU 2023124618A RU 2817494 C1 RU2817494 C1 RU 2817494C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- additive
- raw material
- ceramic heat
- hours
- crude mixture
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 239000004035 construction material Substances 0.000 title 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 24
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 23
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims abstract description 11
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 7
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000004566 building material Substances 0.000 claims abstract description 6
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims abstract description 3
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000006063 cullet Substances 0.000 claims description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 3
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 abstract description 9
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 abstract description 7
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910010252 TiO3 Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 abstract 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 13
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 7
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 4
- 229910052637 diopside Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000012245 magnesium oxide Nutrition 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 3
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- NWXHSRDXUJENGJ-UHFFFAOYSA-N calcium;magnesium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Mg+2].[Ca+2].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O NWXHSRDXUJENGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000015076 Shorea robusta Nutrition 0.000 description 1
- 244000166071 Shorea robusta Species 0.000 description 1
- OBNDGIHQAIXEAO-UHFFFAOYSA-N [O].[Si] Chemical compound [O].[Si] OBNDGIHQAIXEAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000005356 container glass Substances 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000009766 low-temperature sintering Methods 0.000 description 1
- 239000000391 magnesium silicate Substances 0.000 description 1
- 235000012243 magnesium silicates Nutrition 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1-sulfonic acid Chemical compound C1=CC=C2C(S(=O)(=O)O)=CC=CC2=C1 PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000005029 sieve analysis Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 235000019351 sodium silicates Nutrition 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000008030 superplasticizer Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000010878 waste rock Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для производства теплоизоляционной керамики.The invention relates to the building materials industry and can be used for the production of heat-insulating ceramics.
Известна сырьевая смесь, включающая в составе компоненты при следующем их соотношении, мас. %: суглинок 20-25; алюминиевая пудра 0,06-0,10; молотая известь 0,7-1,0; глинистые сланцы - отходы переработки битумных сланцев или пустая порода 20-25; металлургический карбонатосодержащий шлак 22-23; суперпластификатор на основе натриевых солей, продукт поликонденсации нафталиносульфокислоты и формальдегида С-3 0,18-0,02; вода - остальное [1].A known raw material mixture contains components in the following ratio, wt. %: loam 20-25; aluminum powder 0.06-0.10; ground lime 0.7-1.0; clay shales - waste from bituminous shale processing or waste rock 20-25; metallurgical carbonate-containing slag 22-23; superplasticizer based on sodium salts, polycondensation product of naphthalene sulfonic acid and formaldehyde C-3 0.18-0.02; water - the rest [1].
Недостатком известной сырьевой смеси является выделение агрессивных газов при обжиге керамических смесей с использованием полимеров, а также повышенная плотность готовых изделий - 640 кг/м3.The disadvantage of the known raw material mixture is the release of aggressive gases during firing of ceramic mixtures using polymers, as well as the increased density of the finished products - 640 kg/m 3 .
Известна также сырьевая смесь, состоящая из глинистого компонента - суглинка, корректирующей добавки - цеолита при водоглиняном отношении В/Г=0,8-1,0, вяжущего, выполняющего одновременно роль щелочной добавки, - тонкомолотой извести и добавки газообразователя - алюминиевой пудры, при следующем соотношении компонентов, мас. %: суглинок - 83,3-75,4; цеолит 12,50-18,85; алюминиевая пудра - 0,08-0,11; молотая известь 4,12-5,64 [2].A raw material mixture is also known, consisting of a clay component - loam, a corrective additive - zeolite with a water-clay ratio W/G = 0.8-1.0, a binder that simultaneously acts as an alkaline additive - finely ground lime and a blowing additive - aluminum powder, at the following ratio of components, wt. %: loam - 83.3-75.4; zeolite 12.50-18.85; aluminum powder - 0.08-0.11; ground lime 4.12-5.64 [2].
Недостатком известной сырьевой смеси является невысокая прочность изделий при плотности 440-640 кг/м3 после обжига при температуре 950°С - 2-2,2 МПа, указанная в автореферате [Путро Н.Б. Поризованная строительная керамика (состав, технология, свойства): автореф. дис. канд. техн. наук/ Н.Б. Путро. - Новосибирск, 2004 - 24 с.].The disadvantage of the known raw material mixture is the low strength of the products at a density of 440-640 kg/m 3 after firing at a temperature of 950°C - 2-2.2 MPa, indicated in the abstract [Putro N.B. Porous building ceramics (composition, technology, properties): abstract. dis. Ph.D. tech. Sciences / N.B. Putro. - Novosibirsk, 2004 - 24 p.].
Наиболее близкой по технической сущности является принятая в качестве прототипа сырьевая смесь для изготовления керамических теплоизоляционных строительных материалов [3], включающая глинистый компонент, корректирующую добавку, щелочную добавку, вяжущее и газообразователь - алюминиевую пудру, отличающаяся тем, что в качестве глинистого компонента она содержит аргиллиты, в качестве корректирующей добавки - диопсидсодержащую породу и стеклобой, в качестве щелочной добавки - 2н. раствор гидроксида натрия, в качестве вяжущего - гипс строительный, с водоглиняным отношением 0,42-0,45 при следующем соотношении компонентов, мас. %: аргиллит 69,0-74,8, диопсидсодержащая порода 10-15, стеклобой 9,5-10,5, гипс строительный 4,92-5,1, алюминиевая пудра 0,58-0,6, гидроксид натрия, 2н. раствор (сверх 100%) 29,6-30,0.The closest in technical essence is the raw material mixture adopted as a prototype for the manufacture of ceramic heat-insulating building materials [3], including a clay component, a corrective additive, an alkaline additive, a binder and a gas-forming agent - aluminum powder, characterized in that it contains argillites as a clay component , as a corrective additive - diopside-containing rock and glass cullet, as an alkaline additive - 2n. sodium hydroxide solution, as a binder - building gypsum, with a water-clay ratio of 0.42-0.45 with the following ratio of components, wt. %: argillite 69.0-74.8, diopside-containing rock 10-15, cullet 9.5-10.5, building gypsum 4.92-5.1, aluminum powder 0.58-0.6, sodium hydroxide, 2n . solution (over 100%) 29.6-30.0.
Недостатком прототипа является высокая температура обжига поризованных изделий, что делает технологию энергоемкой, и невысокая прочность при плотности 440-550.The disadvantage of the prototype is the high firing temperature of porous products, which makes the technology energy-intensive, and low strength with a density of 440-550.
Целью изобретения является снижение температуры обжига, и тем самым энергозатрат и повышения прочности на сжатия при указанной плотности.The purpose of the invention is to reduce the firing temperature, and thereby energy consumption and increase the compressive strength at a given density.
Поставленная цель достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления керамических теплоизоляционных строительных материалов, включающая, в качестве глинистого компонента - аргиллиты, в качестве корректирующей добавки - диопсидсодержащую породу и стеклобой, в качестве щелочной добавки - гидроксид натрия, 2н. раствор (сверх 100%) 29,6-30,0, в качестве вяжущего - гипс строительный, при водоглиняном отношении 0,42-0,45, отличающийся тем, что она содержит в качестве корректирующей добавки - тонкодисперсные частицы природного аморфного кремнезема, в качестве щелочной добавки - коллоидные полисиликаты натрия при следующем соотношении компонентов, мас. %:This goal is achieved by the fact that the raw material mixture for the production of ceramic heat-insulating building materials, including argillites as a clay component, diopside-containing rock and glass cullet as a corrective additive, sodium hydroxide, 2N as an alkaline additive. solution (over 100%) 29.6-30.0, as a binder - building gypsum, with a water-clay ratio of 0.42-0.45, characterized in that it contains fine particles of natural amorphous silica as a corrective additive, in as an alkaline additive - colloidal sodium polysilicates in the following ratio of components, wt. %:
Для реализации изобретения в сырьевой смеси использованы следующие компоненты.To implement the invention, the following components were used in the raw mixture.
В качестве глинистой породы- аргиллиты Дагестанского месторождения, которые относится глинистым породам среднеюрского возраста, камнеподобный, нет вредных включений, однороден по составу. Влажность используемых нами аргиллитов не превышало 3-7, гранулометрический состав которых изменяется от грубодисперсного до дисперсного с содержанием глинистых частиц от 26,5 до 47,5%, песчаных - от 45 до 50%. Средний химический состав аргиллитов мас. %: SiO2 - 61,12; Al2O3 - 18,11; TiO2 - 0,83; Fe2O3 - 5,90; СаО - 1,38; MgO - 1,80; SO3 - 0,53; Na2O - 2,17; K2O - 3,19; P2O5 - 0,91, п.п.п. - 4,60. Аргиллиты подвергают дроблению, и помолу до прохода через сито с размером ячейки менее 0,16 мм.As a clay rock, mudstones of the Dagestan deposit, which belong to clay rocks of Middle Jurassic age, are stone-like, have no harmful inclusions, and are homogeneous in composition. The moisture content of the mudstones we used did not exceed 3-7, the granulometric composition of which varies from coarse to dispersed with a content of clay particles from 26.5 to 47.5%, sand particles - from 45 to 50%. Average chemical composition of mudstones, wt. %: SiO 2 - 61.12; Al 2 O 3 - 18.11; TiO 2 - 0.83; Fe 2 O 3 - 5.90; CaO - 1.38; MgO - 1.80; SO 3 - 0.53; Na 2 O - 2.17; K 2 O - 3.19; P 2 O 5 - 0.91, p.p. - 4.60. The mudstones are crushed and ground until they pass through a sieve with a mesh size of less than 0.16 mm.
Взамен компонента корректирующей добавки - диопсидсодержащую породу, применяют природное аморфное кремнеземистое сырье. Химический состав природного аморфного кремнеземистого сырья следующий, % мас.: SiO2 - 87,00; Al2O3 - 5,00; TiO3 0,3; Fe2O3 - 2,25; Р2О5 - 0,07; FeO менее 0,25; СаО - 0,72; MgO - 0,50; MnO - 0,02; K2O - 1,03; Na2O - 0,58; SO3 менее 0,10; ППП - 2,18. По ситовому анализу кремнеземистое сырье в основном представлено мелкозернистым и дисперсным, остаток на сите, % масс: 0,8 мм - 0,393; 0,315 мм - 2,889; 0,2 мм - 13,843; 0.04 мм -53,833; 0,008 мм - 1,081, и проход через сито 0,008 мм - 27,961, в том числе до 20% - нанодисперсными частицами и стеклобой из смеси оконного и тарного стекла, измельченных до остатка не более 5% на сите с размером ячейки 0,063 мм.Instead of the corrective additive component - diopside-containing rock, natural amorphous siliceous raw materials are used. The chemical composition of natural amorphous siliceous raw materials is as follows, wt.%: SiO 2 - 87.00; Al 2 O 3 - 5.00; TiO 3 0.3; Fe 2 O 3 - 2.25; P 2 O 5 - 0.07; FeO less than 0.25; CaO - 0.72; MgO - 0.50; MnO - 0.02; K 2 O - 1.03; Na 2 O - 0.58; SO 3 less than 0.10; PPP - 2.18. According to sieve analysis, siliceous raw materials are mainly presented as fine-grained and dispersed, residue on the sieve, wt%: 0.8 mm - 0.393; 0.315 mm - 2.889; 0.2 mm - 13.843; 0.04 mm -53.833; 0.008 mm - 1.081, and passage through a 0.008 mm sieve - 27.961, including up to 20% - nanodispersed particles and cullet from a mixture of window and container glass, crushed to a residue of no more than 5% on a sieve with a mesh size of 0.063 mm.
В качестве щелочной добавки-коллоидные полисиликаты натрия, которые представляют переходную область составов от жидких стекол к кремнезолям и классифицируются как наноматериалы.As an alkaline additive, colloidal sodium polysilicates, which represent the transition region of compositions from liquid glasses to silica sols and are classified as nanomaterials.
Структурным элементом полисиликата является кремнекислородный тетраэдр. Он является основной составляющей полимерной формой полисиликатов.The structural element of polysilicate is the silicon-oxygen tetrahedron. It is the main constituent polymer form of polysilicates.
Основным отличием полисиликатов от щелочных силикатов натрия (силикат-глыбы и жидких стекол - высокощелочных силикатных систем) является их полимерная форма, представляющая кремнеземные частицы размером от 4 до 5 нм. Полимерная форма составляет 60% и более от общего содержания кремнезема, что обеспечивает высокие прочностные свойства образующихся гелевых структур материалов.The main difference between polysilicates and alkaline sodium silicates (silicate blocks and liquid glasses - highly alkaline silicate systems) is their polymer form, representing silica particles ranging in size from 4 to 5 nm. The polymer form makes up 60% or more of the total silica content, which ensures high strength properties of the resulting gel structures of materials.
При введении в глинистую суспензию одной из компонентов корректирующей добавки, природного аморфного кремнеземистого сырья, содержащий около 20% наноразмерных частиц и стеклобоя, еще более облегчает процесс ее вспенивания, за счет действия добавок как отощителей.When one of the components of a corrective additive, natural amorphous siliceous raw material containing about 20% nano-sized particles and glass cullet, is introduced into the clay suspension, the process of its foaming is further facilitated due to the additives acting as thickening agents.
Ускоряется процесс набора структурной прочности вспененных масс, что способствует снижению степени осадки поризованной смеси после вспенивания и уменьшению величины средней плотности изделий. В процессе обжига изделий добавка из природного аморфного кремнеземистого сырья содержащий около 20% наноразмерных частиц, проявляет свойства структурообразующей добавки, обеспечивающей повышение прочности изделий при сохранении высокой их пористости, а добавка стеклобоя, как в прототипе - плавнеобразующий компонент, способствует низкотемпературному спеканию изделий.The process of gaining structural strength of the foam masses is accelerated, which helps to reduce the degree of settlement of the porous mixture after foaming and reduce the average density of the products. In the process of firing products, an additive made from natural amorphous siliceous raw materials containing about 20% nano-sized particles exhibits the properties of a structure-forming additive that increases the strength of products while maintaining their high porosity, and the addition of cullet, as in the prototype - a flux-forming component, promotes low-temperature sintering of products.
Химический состав стеклобоя, % мас.: SiO2 - 67,40; Al2O3 - 5,81; Fe2O3 - 1,76; СаО - 7,21; MgO - 3,8; Na2O - 12,4; K2O - 1,62.Chemical composition of cullet, wt.%: SiO 2 - 67.40; Al 2 O 3 - 5.81; Fe 2 O 3 - 1.76; CaO - 7.21; MgO - 3.8; Na 2 O - 12.4; K 2 O - 1.62.
В качестве газообразователя для поризации сырьевой смеси используют алюминиевую пудру марки ПАП - 2 (ГОСТ 5494-95). Удельная поверхность алюминиевой пудры составляет 5500-6000 см2/г, содержание активного алюминия в ней составляет 87-98,5%.Aluminum powder of the PAP-2 brand (GOST 5494-95) is used as a gas-forming agent to porous the raw material mixture. The specific surface of aluminum powder is 5500-6000 cm 2 /g, the content of active aluminum in it is 87-98.5%.
В качестве щелочной добавки-коллоидные полисиликаты натрия, полимерная форма которого составляет 60% и более от общего содержания кремнезема, обеспечивает высокие прочностные свойства образующихся гелевых пористых структур совместно с вяжущим - гипса в период сушки до обжига данного материала и укрепление их после обжига за счет химическое взаимодействие с оксидами кальция, магния содержащие в аргилитовой породе и гипсе с образованием различных силикатов кальция и магния.As an alkaline additive, colloidal sodium polysilicates, the polymer form of which makes up 60% or more of the total silica content, provide high strength properties of the resulting gel porous structures together with the binder - gypsum during the drying period before firing this material and strengthening them after firing due to chemical interaction with calcium and magnesium oxides contained in argillic rock and gypsum with the formation of various calcium and magnesium silicates.
Коллоидные полисиликаты натрия с силикатным модулем 6.5, изготавливали в лабораторных условиях путем введения в 20%-ный водный раствор силиката натрия 16%-ного гидрозоля диоксида кремния в соотношении 1:1.6, и перемешивании при 100°С в течение 3 ч с последующей выдержкой 0,5 ч. (согласно пат. РФ 2124475, см. пример 1),Colloidal sodium polysilicates with a silicate modulus of 6.5 were prepared in laboratory conditions by introducing 16% silicon dioxide hydrosol into a 20% aqueous solution of sodium silicate in a ratio of 1:1.6, and stirring at 100°C for 3 hours, followed by holding for 0 .5 hours (according to RF patent 2124475, see example 1),
В качестве вяжущего, обеспечивающего закрепление пористой структуры смеси после ее вспенивания, как в прототипе, применяли гипс строительный марки Г-6, отвечающий требованиям ГОСТ 1308-81, начало схватывания которого составляет 3-11 мин, конец - 7-15 мин.As a binder, ensuring the fixation of the porous structure of the mixture after its foaming, as in the prototype, building gypsum grade G-6 was used, meeting the requirements of GOST 1308-81, the beginning of setting of which is 3-11 minutes, the end - 7-15 minutes.
Технология изготовления сырьевой смеси проводится по следующей схеме. Отдозированные для каждого состава сухие компоненты (табл.1): предварительно приготовленные аргиллиты, гипс строительный стандартной тонкости помола, тонкодисперсный природный аморфный кремнеземистое сырье с зерновым составом %масс: 0,8 мм - 0,393; 0,315 мм - 2,889; 0,2 мм - 13,843; 0.04 мм -53,833; 0,008 мм - 1,081, и проход через сито 0,008 мм - 27,961, в том числе до 20% - нанодисперсными частицами и стеклобой перемешивали до получение однородной сухой массы. После чего в однородную сухую смесь вводили предварительно изготовленную по вышеуказанному патенту коллоидные полисиликаты натрия с силикатным модулем 6.5 и воду из расчета водоглинянного отношения 0,42-0,45 и перемешивали до получение гомогенной увлажненной массы, затем добавляли алюминиевую пудру в количестве указанных в таблице 1, и перемешивали еще 2 мин до получения однородной текучей массы. Затем сырьевую смесь заливали в формы, заполняя на 2/3 высоты для получения образцов и их испытания на механическую прочность и другие свойства. Процесс поризации и вспучивания массы продолжается 30-40 мин. Далее образцы подвергали сушке при температуре 80-90°С в течение 10 часов, затем в распалубленном виде подвергли обжигу в течение 8 часов при температуре 750°С. Готовые образцы испытывали для определения их свойств.The technology for producing the raw material mixture is carried out according to the following scheme. Dry components dosed for each composition (Table 1): pre-prepared mudstones, building gypsum of standard grinding fineness, finely dispersed natural amorphous siliceous raw materials with grain composition % mass: 0.8 mm - 0.393; 0.315 mm - 2.889; 0.2 mm - 13.843; 0.04 mm -53.833; 0.008 mm - 1.081, and passage through a 0.008 mm sieve - 27.961, including up to 20% - nanodispersed particles and glass cullet were mixed until a homogeneous dry mass was obtained. After that, colloidal sodium polysilicates with a silicate modulus of 6.5, previously prepared according to the above patent, and water were introduced into a homogeneous dry mixture at the rate of a water-clay ratio of 0.42-0.45 and mixed until a homogeneous moistened mass was obtained, then aluminum powder was added in the quantities indicated in Table 1 , and stirred for another 2 minutes until a homogeneous fluid mass was obtained. Then the raw material mixture was poured into molds, filling to 2/3 of the height to obtain samples and test them for mechanical strength and other properties. The process of porousization and swelling of the mass lasts 30-40 minutes. Next, the samples were dried at a temperature of 80-90°C for 10 hours, then, when stripped, they were fired for 8 hours at a temperature of 750°C. The finished samples were tested to determine their properties.
Составы заявляемых смесей и прототипа приведены в таблице 1.The compositions of the proposed mixtures and the prototype are given in Table 1.
Физико-механические свойства изделий, полученных из указанных в таблице 1 составов, приведены в таблице 2.The physical and mechanical properties of products obtained from the compositions indicated in Table 1 are given in Table 2.
Результаты, приведенные в таблице 2, показывают, что предлагаемые составы заявляемой сырьевой смеси имеют более высокие показатели прочности изделий при той же плотности, чем известный состав. Из таблицы 2 также видно, что изделия из смеси с соотношением компонентов, отличающимся от соотношения компонентов в предлагаемом составе, имеют более низкую прочность и более высокую плотность (составы №1 и №5).The results given in Table 2 show that the proposed compositions of the inventive raw material mixture have higher strength indicators for products at the same density than the known composition. Table 2 also shows that products made from a mixture with a component ratio different from the ratio of components in the proposed composition have lower strength and higher density (compositions No. 1 and No. 5).
Таким образом, полученные сырьевые смеси №2,3,4 оптимальных составов для изготовления керамических теплоизоляционных строительных материалов имеют низкие температуры обжига, что снижает энергозатраты и при этом повышенные прочности на сжатия при указанной плотности 440-550 кг/м3.Thus, the resulting raw material mixtures No. 2, 3, 4 with optimal compositions for the manufacture of ceramic heat-insulating building materials have low firing temperatures, which reduces energy consumption and at the same time increased compressive strength at a specified density of 440-550 kg/m 3 .
Использованные литература и патентыUsed literature and patents
1. Авторское свидетельство СССР №1678810 А1, дата приоритета 27.04.1989, дата публикации 23.09.1991, авторы Бурлаков Г.С. и др., RU).1. Copyright certificate of the USSR No. 1678810 A1, priority date 04/27/1989, publication date 09/23/1991, authors Burlakov G.S. and others, RU).
2. Патент РФ №2281268 С2, дата приоритета 04.11.2004, дата публикации 10.08.2006, авторы Завадский В.Ф. и др.).2. RF Patent No. 2281268 C2, priority date 04.11.2004, publication date 10.08.2006, authors Zavadsky V.F. and etc.).
3. Патент РФ №2484 063 С1 дата публикации 10.06.2013, авторы Селиванов Ю.В. и др. RU3. RF Patent No. 2484 063 C1 date of publication 06/10/2013, authors Selivanov Yu.V. etc. RU
Claims (2)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2817494C1 true RU2817494C1 (en) | 2024-04-16 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1484811A1 (en) * | 1987-01-19 | 1989-06-07 | Pavlodarsk Ind I | Ceramic composition |
| US20120312194A1 (en) * | 2011-06-09 | 2012-12-13 | Rutgers, The State University Of New Jersey | Synthetic formulations and methods of manufacturing and using thereof |
| RU2484063C1 (en) * | 2012-02-06 | 2013-06-10 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" (Сфу) | Raw mix for manufacturing of ceramic thermal insulating building materials |
| RU2646261C1 (en) * | 2017-03-27 | 2018-03-02 | Антон Владимирович Котляр | Ceramic mass for manufacturing of the clinker brick |
| RU2663980C1 (en) * | 2017-11-20 | 2018-08-14 | Константин Сергеевич Дмитриев | Method of manufacturing the aerated ceramics |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1484811A1 (en) * | 1987-01-19 | 1989-06-07 | Pavlodarsk Ind I | Ceramic composition |
| US20120312194A1 (en) * | 2011-06-09 | 2012-12-13 | Rutgers, The State University Of New Jersey | Synthetic formulations and methods of manufacturing and using thereof |
| RU2484063C1 (en) * | 2012-02-06 | 2013-06-10 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" (Сфу) | Raw mix for manufacturing of ceramic thermal insulating building materials |
| RU2646261C1 (en) * | 2017-03-27 | 2018-03-02 | Антон Владимирович Котляр | Ceramic mass for manufacturing of the clinker brick |
| RU2663980C1 (en) * | 2017-11-20 | 2018-08-14 | Константин Сергеевич Дмитриев | Method of manufacturing the aerated ceramics |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5015606A (en) | Lightweight ceramic material for building purposes | |
| CN101492276B (en) | Novel clay soil polyporous materials and method of producing the same | |
| CN110066160B (en) | Artificial granite composite magnesium oxysulfate cementing material and preparation method and application thereof | |
| CN109987912A (en) | Zeolite prepares iron tailings dry powder and mortar | |
| CN112521078A (en) | Production method of autoclaved aerated concrete block and autoclaved aerated concrete block | |
| CN112209685A (en) | Foamed ceramic aerated concrete and preparation method thereof | |
| CN111875301A (en) | Nano reinforcement method for recycled aggregate concrete and reinforced recycled aggregate obtained by nano reinforcement method | |
| Alonso et al. | Viability of the use of construction and demolition waste aggregates in alkali-activated mortars | |
| CN102795798B (en) | Method for enhancing strength of sodium hydroxide excited slag cement by using sodium chloride | |
| RU2817494C1 (en) | Crude mixture for making ceramic heat-insulating construction materials | |
| RU2448929C1 (en) | Crude mixture and method of producing said mixture for nanostructured autoclave foamed concrete | |
| RU2412136C1 (en) | Foamed concrete mixture based on nanostructured binder (versions), method of making articles from foamed concrete (versions) | |
| RU2668599C1 (en) | Composite ceramic mixture | |
| KR100580230B1 (en) | Lightweight aggregate having a dual foam cell, and process for preparing thereof | |
| RU2664083C1 (en) | Method for obtaining the acid resistant binder | |
| RU2751616C1 (en) | Method for preparing suspension for casting ceramic articles | |
| CN109704711A (en) | Zeolite prepares the non-autoclaved and unburned brick of iron tailings | |
| RU2563861C1 (en) | Method to produce fine granulated glass foam ceramic material | |
| RU2375303C2 (en) | Preparation method of ultrafine bonding material | |
| JP2021165220A (en) | Manufacturing method of light-weight cellular concrete | |
| RU2447042C1 (en) | Crude mixture for making foamed concrete on nanostructured perlite binder (versions) | |
| RU2281268C2 (en) | Raw mixture for producing ceramic heat-insulating building material | |
| RU2376258C1 (en) | Lime and siliceous binder, method of lime and siliceous binder production and method of moulding sand production for extruded silicate items | |
| RU2411201C2 (en) | Ultrafine binding material | |
| RU2484063C1 (en) | Raw mix for manufacturing of ceramic thermal insulating building materials |