Композиция для изготовления строительных изделий

 

Композиция для изготовления строительных изделий. Может быть использована в промышленности строительных материалов. Сущность изобретения в том, что композиция для изготовления строительных изделий, включающая карбонатную породу и вяжущее, с целью повышения прочности и морозостойкости содержит в качестве вяжущего - активированное шлаковое вяжущее, дополнительно содержит: минеральный наполнитель в виде тонкомолотого боя керамического кирпича и заполнитель в виде песка или отсевов дробления гранитного щебня при следующем соотношении компонентов, мас.%: карбонатная порода 27,0...60,0 активированное шлаковое вяжущее 20,0...40,0 молотый бой керамического кирпича 8,0... 13,0 песок или отсевы дробления гранитного щебня 12,0...20,0 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при производстве различных строительных изделий типа кирпича, блоков, плит и т.д. из местных сырьевых материалов.

Известны сырьевые смеси для производства автоклавных изделий.

Смесь[1] состоящая из следующих компонентов, мас.

карбонатно-кальциево-магниевая порода 50,0.97,0 известь 2,5.48,5 щелочная соль 0,5.1,5 Смесь[2] состоящая из следующих компонентов, мас.

зола 13,5.74,5 известь 5,0.45,0 карбонатно-кальциево-магниевая порода 20,0.80,0 кремнефтористый натрий 0,5.1,5 Смесь[3] состоящая из следующих компонентов, мас.

натриевое жидкое стекло 12,3.16,6 асбест 4,4.16,8
едкий натрий 1,45.1,80
гидроокись алюминия 0,4.1,0
карбонатный заполнитель остальное.

Недостатком этих сырьевых смесей является то, что они требуют достаточно сильного энергетического воздействия, а именно, автоклавирования при давлении 8 атм и Т 185^oС и, кроме того, готовый материал имеет недостаточную проектную прочность, морозостойкость и водостойкость.

Наиболее близкой сырьевой смесью является смесь [4] включающая следующие компоненты, мас.

известь 10,0.40,0
карбонатная порода 60,0.90,0
Недостатком известной сырьевой смеси является то, что готовый материал имеет недостаточно высокие прочности при сжатии, морозостойкость и водостойкость.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение состоит в получении композиции для изготовления строительных изделий типа кирпича, блоков, твердеющих в условиях термовлажностной обработки и обладающих улучшенными прочностными характеристиками, повышенной прочностью при сжатии, морозостойкостью и водостойкостью.

Технический результат состоит в повышении прочности в раннем и проектном возрасте, повышении морозостойкости и водостойкости готового материала при минимальных энергетических затратах, а также получении окрашивающего эффекта введения пигментов.

Поставленная задача решается тем, что композиция для изготовления строительных изделий, включающая карбонатную породу и вяжущее, отличающаяся тем, что в качестве вяжущего содержит активированное шлаковое вяжущее, дополнительно содержит: минеральный наполнитель в виде тонкомолотого боя керамического кирпича, заполнитель в виде песка или отсевов дробления гранитного щебня при следующем соотношении компонентов, мас.

карбонатная порода 27,0.60,0
активированное шлаковое вяжущее 20,0.40,0
тонкомолотый бой керамического кирпича 8,0.13,0
песок по ГОСТ 8736-85 или отсевы дробления гранитного щебня по ГОСТ 26193-84 12,0.20,0
Активированное шлаковое вяжущее (ТУ 254-398-7379-770-92) состоит из череповецкого шлака, фосфогипса и клинкера при следующем соотношении компонентов, мас.

череповецкий шлак, высушенный при Т 150^oС 67,0.73,0
фосфогипс, высушенный при Т 150^oС 4,0.6,0
клинкер 23,0.27,0
Авторам известно использование отдельно известняка, активированного шлака для материалов строительного назначения. Новым по сравнению с известными композиционными смесями является состав композиции для изготовления строительных материалов, которая обеспечила образование хорошего адгезионного контакта по границе раздела фаз.

В заявляемом изобретении указанное вяжущее в сочетании с молотым боем керамического кирпича проявило новое свойство по отношению к карбонатной породе, ранее не известное, а именно образование донорно-акцепторной системы связей в условиях пропаривания на уровне адгезии в композиции карбонатная порода-вяжущее-алюмосиликаты (молотый кирпичный бой). Суть формирующейся системы связей состоит в следующем: в условиях тепловлажностной обработки, вяжущее, состоящее из активированного определенным образом шлака в качестве продуктов гидратации, образует гидросиликаты и гидроалюминаты сложного состава, включающее железо (III) как обязательный компонент доменных шлаков. Железо относится к d элементам, имеющим d орбитали, которые отличает наиболее высокое значение энергий (3d состояние) с одной стороны и высокая доля направленности в пространстве с другой стороны (лепесткообразное состояние). Карбонатная порода (CaCO) имеет электронодонорную кислородную 2p - пару гантелевидной конфигурации, а дисперсии обожженной глины имеют благодаря алюминию 3p акцепторные орбитали, так же как и орбитали кислорода, имеющие направленную в пространстве гантелевидную 3p орбиталь. При образовании в условиях тепловлажностной обработки предлагаемой композиции для изготовления строительных изделий, происходит формирование типов связей по границам раздела фаз, показанных на чертеже.

Пример конкретного выполнения
1. Компоненты композиции для изготовления строительных изделий: активированное шлаковое вяжущее, бой керамического кирпича, песок или отсевы дробления гранитного щебня, карбонатная порода, в качестве которой может быть использован известняк, доломитизированный известняк или мраморная мука.

2. Дозируют компоненты композиции для изготовления строительных изделий: активированное шлаковое вяжущее, бой керамического кирпича, карбонатную породу.

3. Измельчают эти компоненты сырьевой смеси до остатка на сите 008 не более 10% или дозируют измельченные раздельным образом компоненты.

4. Дозируют песок или отсевы дробления гранитного щебня.

5. Перемешивают все компоненты композиционной смеси в течение 3-х минут.

6. Водозатворяют полученную шихту до влажности 10.12%
7. Прессуют изделия из увлажненной композиционной смеси под давлением 20,0 МПа.

8. Изделия подвергают тепловлажностной обработке при температуре 85 + 5^oС по режиму 2-3-6-3 часа.

Для определения физико-механических характеристик материала изготовлялись образцы цилиндры размером 15х15 мм. Морозостойкость определяли по ГОСТ 7025-92. Коэффициент размягчения определяли по отношению предела прочности при сжатии водонасыщенного образца к пределу прочности при сжатии сухого образца. Физико-механические характеристики готового материала представлены в таблице.

Анализ данных таблицы показывает, что прочность полученного материала выше прочности известного строительного материала в раннем возрасте на 28,0% в проектном возрасте на 48,0% Морозостойкость материала увеличилась в 3 раза, водостойкость на 3,7% Кроме того, попутный эффект от ввода боя керамического кирпича это объемный окрашивающий эффект в кремово-розовый цвет, что позволит использовать данный строительный материал для лицевой отделки зданий и сооружений.

Источники информации
1. А.С. СССР N 489735 кл. C 04 B 15/06 "Сырьевая смесь для производства автоклавных изделий".

2. А.С. СССР N 519191 кл. C 04 B 15/06 "Сырьевая смесь для производства автоклавных изделий".

3. А.С. СССР N 547422 кл. C 04 B 19/04 "Сырьевая смесь для производства строительных материалов".

4. Автореферат диссертации "Использование сложных карбонатов как цементирующих фаз в строительных материалах" Андриевская В.Я. прототип.

Формула изобретения

Композиция для изготовления строительных изделий, включающая карбонатную породу и вяжущее, отличающаяся тем, что в качестве вяжущего она содержит активированное шлаковое вяжущее, дополнительно содержит минеральный наполнитель в виде тонкомолотого боя керамического кирпича, заполнитель в виде песка или отсевов дробления гранитного щебня при следующем соотношении компонентов, мас.

Карбонатная порода 27 60
Активированное шлаковое вяжущее 20 40
Молотый бой керамического кирпича 8 13
Песок или отсевы дробления гранитного щебня 12 20ф

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2