Сырьевая смесь для приготовления керамических теплоизоляционных материалов

 

Сырьевая смесь относится к составам для неавтоклавных ячеистых бетонов, приготовления керамических теплоизоляционных материалов, используемых для изготовления строительных конструкций. Технический результат - повышение прочности, снижение себестоимости материала, расширение сырьевой базы. Сырьевая смесь для приготовления керамических теплоизоляционных материалов, включающая кремнеземистый компонент, добавки, пенообразователь и воду, в качестве кремнеземистого компонента содержит микрокремнезем с удельной поверхностью более 25 тыс. см²/г и содержанием аморфного SiO₂ 90 - 95%, в качестве добавок - золу-унос и портландцемент, а в качестве пенообразователя - талловый пек, эмульгированный NaOH и стабилизированный жидким стеклом на основе микрокремнезема при следующем соотношении компонентов, мас.%: микрокремнезем 11,97-12,51, зола-унос 22,23-23,24, портландцемент 14,65-15,32, пенообразователь 9,09-13,04, вода 38,11-39,85. 2 табл.

Изобретение относится к составам для приготовления неавтоклавных ячеистых бетонов, используемых для изготовления строительных конструкций.

Наиболее близким аналогом является сырьевая смесь для приготовления керамических теплоизоляционных материалов, включающая, мас. %: диатомит 60,18-61,98, опилки 1,81-1,84, казеиноканифольный пенообразователь 9,50-7,75, вода 28,51-28,41 [1].

Недостатком указанной смеси является необходимость высококачественного сырья и относительно низкая прочность материала.

Технический результат - повышение прочности, снижение себестоимости материала, расширение сырьевой базы.

Технический результат достигается тем, что сырьевая смесь для приготовления керамических теплоизоляционных материалов, включающая кремнеземистый компонент, добавки, пенообразователь и воду, содержит в качестве кремнеземистого компонента микрокремнезем с удельной поверхностью более 25 тыс. см²/г и содержанием аморфного SiO₂ 90-95%. В качестве добавок золу-унос и портландцемент, а в качестве пенообразователя - талловый пек, эмульгированный NaOH и стабилизированный жидким стеклом на основе микрокремнезема при следующем соотношении компонентов, мас.%: Микрокремнезем - 11,97-12,51 Зола-унос - 22,23-23,24 Портландцемент - 14,65-15,32 Пенообразователь - 9,09-13,04 Вода - 38,11-39,85 Для приготовления пенообразователя отдельно готовят эмульсию таллового пека путем самоэмульгирования 10%-ного таллового пека в 2%-ном водном растворе NaOH при температуре 75-85^oС. В качестве стабилизатора используют жидкое стекло при следующем соотношении компонентов, в мас.%: Эмульсия таллового пека - 25-50 Жидкое стекло - 75-50 Жидкое стекло с силикатным модулем n=3, ρ=1,28 г/см³ было получено по технологии согласно патенту [патент РФ 2056353, МКИ С 04 В 28/04, БИ 8, 1996 г. ] путем прямого растворения микрокремнезема с удельной поверхностью более 25 тыс. см²/г и содержанием аморфного SiO₂ 90...95% в щелочных растворах в один этап при атмосферном давлении и температуре до 100^oС в течение 40-120 мин.

Золы-унос от сжигания бурых углей Канско-Ачинского бассейна (Ирша-бородинское, Назаровское, Березовское месторождения) являются высококальциевыми и содержат, мас.%: SiO₂ - 21...55; Al₂O₃ - 4...11; Fe₂О₃ - 6...16; CaO - 20. ..46; MgO - 3...6; К₂О - 0,2...1,5; Na₂O - 0,2...0,6; SO₃ - 0,9...9; CaO_св - 3... 13; горючих примесей - не более 2... 2,5.

Микрокремнеземы производства кристаллического кремния являются дисперсным отходом, характеризующимся малым размером частиц (0,1...3 мк) и как следствие высокой удельной поверхностью (более 25 тыс. см²/г). Микрокремнезем осаждается в электрофильтрах системы газоочистки плавильных печей производства кристаллического кремния. Химический состав микрокремнезема, мас.%: SiO₂ 90...95, Al₂O₃ до 0,8, Fe₂O₃ до 0,8, СаО до 1,6, MgO до 1.2, SiC до 5, С_общ до 9, К⁺ до 0,25, Na⁺ до 0,06, п.п.п. до 20.

Портландцемент М400 производства Ачинского цементного завода.

Талловый пек - побочный продукт сульфатно-целлюлозной обработки древесины, кубовый остаток от ректификации таллового масла. Химический состав таллового пека, мас.%: нейтральные вещества - 24...38; окисленные вещества - 12...29; смоляные кислоты - 6...26; жирные кислоты - 28...41.

Пример
Процесс приготовления сырьевой смеси включает следующие операции. Сухие компоненты тщательно перемешиваются и затворяются водой. Отдельно, методом барабатироваиия готовится пена на основе вышеописанного пенообразователя. Полученная пена постепенно вводится в сырьевую смесь. Формование осуществляется путем заливки массы в смазанные формы. Образцы выдерживаются в формах в течение суток при комнатной температуре, затем изделие подвергается пропариванию в камере ТВО по режиму: 3+6+3 при Т=85-95^oС. Пропаренные образцы после распалубки высушивают и обжигают при температуре 750^oС. Состав компонентов и физико-механические показатели готовых изделий представлены в таблицах 1 и 2.

Источник информации
1. Китайцев В.А. Технология теплоизоляционных материалов. М.: Издательство литературы по строительству 1970 г., стр.223, 227-230.

Формула изобретения

Сырьевая смесь для приготовления керамических теплоизоляционных материалов, включающая кремнеземистый компонент, добавки, пенообразователь и воду, отличающаяся тем, что в качестве кремнеземистого компонента содержится микрокремнезем с удельной поверхностью более 25 тыс. см²/г и содержанием аморфного SiO₂ 90 - 95%, в качестве добавок - зола-унос и портландцемент, в качестве пенообразователя - талловый пек, эмульгированный NaOH и стабилизированный жидким стеклом на основе микрокремнезема при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Микрокремнезем - 11,97 - 12,51
Зола-унос - 22,23 - 23,24
Портландцемент - 14,65 - 15,32
Пенообразователь - 9,09 - 13,04
Вода - 38,11 - 39,85

РИСУНКИ

Рисунок 1