Способ изготовления теплоизоляционного и огнезащитного покрытия

 

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при противопожарной защите и тепловой изоляции металлических, в частности стальных, элементов строительных конструкций, а также при теплоизоляции энергоагрегатов и печей. Технический результат - повышение экономичности способа, расширение сырьевой базы, повышение огнестойкости покрытия. Способ изготовления теплоизоляционного и огнезащитного покрытия включает получение гранулированного минерального волокна заданного фракционного состава посредством его измельчения в течение 10-15 мин, гранулирования, сепарации и смешивания гранул минерального волокна и нефелинового антипирена в соотношении, мас. %: минеральное волокно 80, нефелиновый антипирен 20, и последующее смешивание полученной смеси с жидким стеклом непосредственно перед нанесением покрытия, причем минеральное волокно получено из расплава доменного шлака и/или щебня и боя глиняного кирпича, взятых в соотношении 11-17:1. Возможно использование доменного шлака и/или щебня Магнитогорского металлургического комбината, имеющего следующий состав, мас.%: SiO₂ 39,3; СаО 35,3; К 1,35; Мn 1,21; FeO 0,3; Мо 1,19; Аl₂O₃ 11,78; MgO 7,93; S 0,65; TiO₂ 1,28; и боя глиняного кирпича, имеющего состав, мас.%: Al₂O₃ 15,50; SiO₂ 55,12; СаО 6,02; MgO 1,91. 1 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при противопожарной защите и тепловой изоляции металлических, в частности стальных, элементов строительных конструкций, а также при теплоизоляции энергоагрегатов и печей.

Применение огнезащитных покрытий позволяет расширить строительство объектов, где есть угроза возгорания.

Известен способ изготовления теплоизоляционного и огнезащитного покрытия металлических элементов зданий и сооружений, в соответствии с которым распушенный асбест, заполнитель, цемент в качестве отвердителя жидкого стекла и жидкое стекло перемешивают непосредственно перед нанесением покрытия, которое осуществляют набрызгом [а.с. СССР 275342, Е 04 В 1/94, 1970г.].

Известен способ изготовления теплоизоляционного и огнезащитного покрытия [а.с. СССР 480809, Е 04 В 1/94, 1975г.], в соответствии с которым смесь, содержащую асбест, но не распущенный, заполнитель и отвердитель жидкого стекла, например портландцемент, наносят методом полусухого торкретирования, при котором асбест подвергается воздушной распушке, а жидкое стекло повышенной плотности равномерно распределяется по объему нанесенного покрытия. Соотношение компонентов в жидкой фазе, а также плотность стекла предотвращают миграцию жидкой фазы в процессе сушки покрытия.

Известен способ изготовления огнезащитного и теплоизоляционного покрытия [ГОСТ 25665 - 83], по которому предварительно измельченное и гранулированное минеральное волокно и нефелиновый антипирен смешивают в следующем соотношении, в мас.%: Минеральное волокно - 80 Нефелиновый антипирен - 20 Приготовление гранулированного минерального волокна осуществляют путем перемешивания минерального волокна в лопастной мешалке в течение 3-5 мин.

Гранулированное минеральное волокно просеивают через сито для отделения от пыли и корольков.

Фракционный состав гранулированного минерального волокна должен соответствовать приведенному ниже: гранул диаметром 10-20 мм - 45-55 % гранул диаметром 5-10 мм - 30-40% гранул диаметром 3-5 мм - 10-20% Гранулированное минеральное волокно и нефелиновый антипирен, предварительно взвешенные на весовых дозаторах с погрешностью ±1% по массе, смешивают в смесителе непрерывного действия.

Время перемешивания - не менее 5 мин.

При нанесении покрытия сухую смесь и жидкое стекло, разбавленное водой, загружают в соответствующие емкости, из которых под давлением сжатого воздуха подают в пистолет-напылитель и аэробно смешивают при нанесении на защищаемую поверхность. В качестве жидкого стекла используют натриевое или калиевое стекло.

Покрытие имеет достаточно хорошие огнезащитные и теплоизоляционные свойства.

Но способ в определенной степени дорогостоящий, особенно та его часть, которая касается получения из дефицитных материалов гранулированного минерального волокна заданного фракционного состава.

Необходимо отметить, что, как правило, строительные комбинаты, занимающиеся выпуском изделий из минерального волокна, а также других изделий для гражданского и промышленного строительства, своего сырья не имеют, а покупают его.

Задачей изобретения является повышение экономичности способа при дальнейшем повышении качества покрытия, а также расширение сырьевой базы.

Поставленная задача решается способом изготовления теплоизоляционного и огнезащитного покрытия, включающим этап получения гранулированного минерального волокна заданного фракционного состава посредством его измельчения в течение регламентированного отрезка времени, гранулирования и сепарации, в смешивании гранул минерального волокна и нефелинового антипирена в следующем соотношении, в мас%: Минеральное волокно - 80 Нефелиновый антипирен - 20
и в последующем смешивании полученной смеси с жидким стеклом непосредственно перед нанесением покрытия.

Способ отличается тем, что используют минеральное волокно, полученное из расплава доменного шлака и/или щебня и боя глиняного кирпича, а измельчение минерального волокна осуществляют в течение 10-15 мин.

Дополнительная задача решается если используют доменный шлак и/или щебень Магнитогорского металлургического комбината, который имеет следующий состав, в мас.%: SiO₂ 39,3; CaO 35,3, К 1,35; Mn 1,21; FeO 0,3; Mо 1,19; Al₂О₃-11,78; MgO 7,93; S 0,65, TiO₂ 1,28, а бой глиняного кирпича - в мас.%: Аl₂О₃ 15,50; SiO₂ 55,12; CaO 6,02; MgO 1.91.

В предлагаемом способе использовано дешевое и достаточно распространенное сырье, в том числе брак кирпичного производства в виде боя кирпича. Кроме того, добавка боя глиняного кирпича к доменному шлаку позволяет повысить модуль кислотности сырья. При использовании сырья рекомендуемого химического состава модуль кислотности повышается до 1,6.

Экспериментально, а также в процессе испытаний покрытия на огнестойкость было установлено, что с повышением модуля кислотности минерального волокна увеличивается огнестойкость покрытия. Связано это, очевидно, с активизацией взаимодействия элементов основного характера, учитывая химический состав жидкого стекла, с элементами кислотного характера, приводящей к увеличению прочности и стойкости покрытия, при его нагревании в критических условиях эксплуатации. Кроме того, из указанного расплава получается более тонкое минеральное волокно. Это в сочетании с увеличением времени измельчения, во-первых, делает процесс получения гранул, заданной фракции, более производительным, а во-вторых, получается больше гранул средней и мелкой фракции. Последнее позволяет увеличить адгезию сухой смеси с жидким стеклом и тем самым также увеличить прочность покрытия.

Пример конкретного выполнения. Способ был опробирован на ОАО "Мелеузовский завод строительных материалов". Способ включает три этапа:
1. Приготовление гранулированного минерального волокна.

2. Приготовление сухой смеси.

3. Подготовка жидкого стекла.

Минеральное волокно было приготовлено из указанного выше состава. Толщина волокна ≈3 мк.

Приготовление гранулированного минерального волокна осуществляют путем перемешивания минерального волокна в лопастной мешалке в течение 10-15 мин.

Приготовление сухой смеси осуществляют путем перемешивания гранулированного минерального волокна и нефелинового антипирена, предварительно взвешенных на весовых дозаторах с погрешностью ± 1% по массе, в смесителе непрерывного действия.

Сухая смесь и жидкое стекло загружаются в соответствующие емкости, из которых под давлением сжатого воздуха подаются в пистолет-напылитель и аэробно смешиваются при нанесении на защищаемую поверхность.

Формула изобретения

1. Способ изготовления теплоизоляционного и огнезащитного покрытия, включающий этап получения гранулированного минерального волокна, заданного фракционного состава посредством его измельчения в течение регламентированного отрезка времени, гранулирования и сепарации, смешивание гранул минерального волокна и нефелинового антипирена в следующем соотношении, мас.%:
Минеральное волокно - 80
Нефелиновый антипирен - 20
и последующего смешивания полученной смеси с жидким стеклом непосредственно перед нанесением покрытия, отличающийся тем, что используют минеральное волокно, полученное из расплава доменного шлака и/или щебня и боя глиняного кирпича, взятых в соотношении 11-17:1 соответственно, а измельчение минерального волокна осуществляют в течение 10-15 мин.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют доменный шлак и/или щебень Магнитогорского металлургического комбината, имеющие следующий состав, мас. %: SiO₂ 39,3; CaO 35,3; К 1,35; Mn 1,21; FeO 0,3; Mo 1,19; Аl₂О₃ 11,78; MgO 7,93; S 0,65; TiO₂ 1,28, а бой глиняного кирпича, мас.%: Аl₂О₃ 15,50; SiО₂ 55,12; CaO 6,02; MgO 1,91.