Способ изготовления изделия из материала на основе кремниевых вяжущих

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано, в частности, при изготовлении изделий на основе кремниевых вяжущих. Задачей изобретения является повышение прочности изделий за счет повышения плотности и гомогенизации смеси при формовании и снижение энергозатрат за счет исключения из процесса энергоемкого оборудования и оснастки. Поставленная задача решается за счет того, что при использовании признаков, характеризующих известный способ изготовления изделий на основе кремниевых вяжущих, который включает в себя подготовку компонентов, приготовление смеси из щелочно-кремниевого вяжущего и кварцевого наполнителя в качестве основных компонентов, формовку изделия из смеси и его термообработку, в соответствии с изобретением подготовленную сырьевую массу подвергают активации и гомогенизации непосредственно в форме созданием усилий, обеспечивающих сдвиговую деформацию компонентов путем уплотнения смеси разнонаправленными усилиями со смещением твердых компонентов друг относительно друга. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и предназначено, в частности, для изготовления изделий на основе кремниевых вяжущих.

Известен способ изготовления изделий из материала на основе кремниевых вяжущих [1], включающий подготовку компонентов, приготовление смесей из щелочно-кремнеземных модификаций двуокиси кремния в зернах, рядового и молотого кварцевых песков, щебня, раствора щелочи и некоторых иных добавок, формование изделий из смеси и их термообработку. Известен наиболее близкий к заявляемому решению способ изготовления изделий из материалов на основе кремниевых вяжущих, в котором дополнительно смесь подвергается вибрационной обработке на известном оборудовании, используемом при изготовлении железобетонных изделий [2]. Недостатками известного способа являются низкая прочность изделий, связанная с недостаточной степенью уплотнения и гомогенизации смеси, достигаемой за счет ее вибрации непосредственно в устройстве для формования, и невозможностью обеспечения за счет вибрационной обработки достаточной степени удаления воздуха и избыточной жидкой фазы из смеси, связанного с тем, что смеси на основе кремниевых вяжущих имеют высокую жесткость даже при высоком содержании жидкой фазы; высокие энергозатраты на изготовление изделий, связанные с обжигом и помолом кварцитов и длительной выдержкой при термообработке.

Задачами изобретения являются повышение прочности изделий за счет повышения плотности и гомогенизации смеси при формовании и снижение энергозатрат за счет интенсификации кристаллизации, сокращения доли дорогостоящих компонентов и исключения из процесса массивной формооснастки.

Поставленная задача решается за счет того, что при использовании признаков, характеризующих известный способ изготовления изделия на основе кремниевых вяжущих, который включает в себя подготовку компонентов, приготовление смеси из щелочно-кремниевого вяжущего и кварцевого наполнителя в качестве основных компонентов, формование изделия из смеси и его термообработку, в соответствии с изобретением приготовленную сырьевую массу подвергают активации и гомогенизации непосредственно в форме созданием усилий, обеспечивающих сдвиговую деформацию компонентов путем уплотнения смеси разнонаправленными усилиями со смещением твердых компонентов друг относительно друга. Сдвиговые деформации смеси путем уплотнения разнонаправленными усилиями со смещением твердых компонентов друг относительно друга обеспечивают непрерывное снятие, диспергацию и перемещение в жидкую фазу гелеобразных формирований, образовавшихся на поверхности силикатных зерен в зонах их контакта при одновременном перемешивании и гомогенизации смеси, значительную интенсификацию кристаллизации и высокую степень уплотнения смеси в целом. Предлагаемый вариант реализации способа изготовления изделий на основе кремниевых вяжущих является простым, не требует высоких энергозатрат, обеспечивает высокое качество гомогенизации и уплотнения смеси.

Более подробно заявляемый способ рассматривается на приведенном ниже примере его выполнения, схематически показанном на чертеже.

Формование изделия из материала на основе кремниевого вяжущего производится в форме (1), изображенной на схеме и образуемой поддоном (2), неподвижными (3) и подвижными (4) бортами, силовыми цилиндрами (5) и прижимной плитой (6), которая размещена во внутренней полости формы и шарнирно закреплена в среднем сечении на штоке цилиндра с возможностью вертикального перемещения и изменения угла наклона относительно горизонтальной плоскости. При этом подвижные стенки снабжены прижимами, исключающими зазор между ними и прижимной плитой. Для изготовления изделия известным способом приготавливают смесь из щелочно-кремниевого вяжущего и кварцевого наполнителя, которую загружают в описанное устройство для формования, в котором ее подвергают активации и гомогенизации. При этом с помощью силовых цилиндров (5) производят уплотнение смеси путем вертикального опускания прижимной плиты (6) с одновременным чередующимся изменением угла наклона ее относительно горизонтальной плоскости, что обеспечивает одновременно активацию поверхности частиц за счет сдвиговых деформаций компонентов смеси, ее гомогенизацию и уплотнение с выдавливанием воздуха и части жидкой фазы наружу. За счет прижимов зазор между подвижными стенками и кромками прижимной плиты уменьшается до размеров, обеспечивающих возможность просачивания выдавливаемых воздуха и воды, но задерживающих твердые компоненты смеси.

Испытание полученных таким способом изделий показало повышение по прочности по сравнению с изделиями, полученными известными способами, на 25-30% при значительном снижении энергозатрат.

Заявляемый способ изготовления изделия из материала на основе кремниевых вяжущих полностью решает задачу, стоящую перед изобретением.

Заявляемое техническое решение с характеризующими его техническими признаками на настоящее время неизвестно в РФ и за границей и отвечает требованиям категории "Новизна".

Заявляемый способ является оригинальным, не вытекает очевидным образом из существующего уровня техники и отвечает требованиям критерия "Изобретательский уровень".

Заявляемый способ может быть реализован промышленным путем с использованием известных технических средств, сырья и материалов и отвечает требованиям критерия "Промышленное применение".

Библиографические данные 1. Авторское свидетельство СССР N 1390213, кл. C 04 B 28/26, 1988.

2. Кирилишин В.П. "Кремнебетон". - "Будивильник", Киев, 1975, с. 65.

Формула изобретения

1. Способ изготовления изделия из материала на основе кремниевых вяжущих, включающий подготовку компонентов, приготовление смеси, в частности, из щелочно-кремниевого вяжущего и кварцевого наполнителя в качестве основных компонентов, формование изделия из смеси и его термообработку, отличающийся тем, что приготовленную сырьевую массу подвергают активации и гомогенизации непосредственно в форме созданием усилий, обеспечивающих сдвиговую деформацию компонентов путем уплотнения смеси разнонаправленными усилиями со смещением твердых компонентов друг относительно друга.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что формование изделия выполняют в устройстве, состоящем из формы, образуемой поддоном, неподвижными и подвижными бортами, силовых цилиндров и прижимной плиты, входящей во внутреннюю полость формы и шарнирно закрепленной в среднем сечении с возможностью вертикального перемещения и изменения угла наклона относительно горизонтальной плоскости, при этом подвижные стенки снабжены прижимами, исключающими зазор между ними и прижимной плитой.

РИСУНКИ

Рисунок 1