Сырьевая смесь для приготовления керамических материалов ячеистой структуры

 

Сырьевая смесь относится к составам для приготовления керамических материалов ячеистой структуры, используемым для изготовления строительных конструкций. Технический результат - повышение прочности, снижение себестоимости материала, расширение сырьевой базы. Сырьевая смесь для приготовления керамических материалов ячеистой структуры, 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, в качестве пенообразователя - талловый пек, эмульгированный карбонатом натрия Na₂CO₃, при следующем соотношении компонентов, мас.%: микрокремнезем 1,97-12,51, 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 керамических материалов ячеистой структуры, используемым для изготовления строительных конструкций.

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

Недостатком указанной смеси является необходимость высококачественного сырья, высокая себестоимость материала.

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

Технический результат достигается тем, что сырьевая смесь для приготовления керамических материалов ячеистой структуры, 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, в качестве пенообразователя - талловый пек, эмульгированный карбонатом натрия Na₂CO₃, 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 Эмульсию таллового пека готовят путем самоэмульгирования таллового пека в водном растворе Na₂CO₃ при температуре 75-85^oС при следующем соотношении компонентов, мас.%: Талловый пек - 10,0-12,0 Na₂CO₃ - 2,0-2,5 Вода - 88,0-85,5
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; Fe₂O₃ - 6...16; СаО - 20. . .46; MgO - 3...6; К₂О - 0,2...1,5; Na₂O - 0,2...0,6; SO₃ - 0,9...9; СаО_св. - 3...13; горючих примесей - не более 2...2,5.

Микрокремнезем производства кристаллического кремния является 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 барботирования 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.

Литература
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 материалов ячеистой структуры, включающая кремнеземистый компонент, добавки, пенообразователь и воду, отличающаяся тем, что 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, в качестве пенообразователя - талловый пек, эмульгированный карбонатом натрия Na₂CO₃, 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 - 38,11-39,85з

РИСУНКИ

Рисунок 1