Состав для получения теплоизоляционных изделий
Владельцы патента RU 2278095:
Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет (RU)
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении теплоизоляционных изделий. Состав для теплоизоляционных изделий включает вермикулит-сырец, композицию химических реагентов: перекись водорода и серную кислоту в соотношении 3:1 по объему и искусственную пористую добавку - вспученный перлит при следующем соотношении компонентов, мас.ч: вермикулит-сырец - 1-1,05; вышеназванная композиция кислот - 1-1,20; вспученный перлит - 1-1,20. Технический результат: повышение прочности теплоизоляционных изделий. 2 табл.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении теплоизоляционных изделий.
Известен способ производства теплоизоляционных изделий (А.С. SU № 1648938, С 04 В 38/08, 28/34, БИ № 18, 1991). Способ получения включает в себя дозирование, перемешивание вспученного вермикулита с 10%-ным раствором кислоты в количестве 12-24% от массы вермикулита, выдержку в реакторе, прессование и сушку при температуре 100-120°С.
Недостатком способа является высокая средняя плотность изделий (600 кг/м3).
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ получения теплоизоляционных плит (Б.З. Чистяков, В.А. Муромцев, Е.К. Балакирева. О возможности использования вермикулита сырца при изготовлении теплоизоляционных изделий. // Межвузовский тематический сборник трудов. Л., ЛИСИ, 1988, с.152-153).
Способ заключается в следующем: вермикулит-сырец засыпают в форму и к нему добавляют композицию химических реагентов, состоящую из перекиси водорода с кислотами (соотношение перекиси водорода и кислоты 3:1 или 4:1 по объему). Соотношение вермикулита-сырца и химических компонентов 2:1 по объему. Форму герметически закрывают и устанавливают в сушильный шкаф, предварительно нагретый до температуры 150°С, где форму выдерживают в течение 2 часов, затем форму вынимают из шкафа, охлаждают до комнатной температуры и извлекают готовое изделие.
Недостатком известного способа является низкая прочность изделий.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение прочности теплоизоляционных изделий.
Сущность изобретения заключается в том, что в состав, содержащий вермикулит-сырец, композицию химических реагентов, перекись водорода и серную кислоту в соотношении 3:1 по объему, вводят искусственную пористую добавку - вспученный перлит при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
вермикулит-сырец - 1-1,05
вышеназванная композиция кислот - 1-1,20
вспученный перлит - 1-1,20.
Экспериментально установлено, что прочность изделий повышается с увеличением расхода химических реагентов, а вводимая искусственная добавка позволяет существенно повысить водоудерживающую способность сырьевой смеси. Повышение расхода кислот в совокупности с применением пористой добавки позволяет существенно улучшить прочностные характеристики изделий. Увеличение же расхода кислот без введения вышеуказанной добавки не приводит к повышению прочности изделий.
Получение предлагаемого состава осуществляют следующим образом: вермикулит-сырец Ковдорского месторождения, вспученный перлит перемешивают, затем добавляют смесь перекиси водорода 35% концентрации и серной кислоты 40% концентрации, затем сырьевую смесь еще раз перемешивают и переносят в форму. Форму помещают в сушильный шкаф, предварительно нагретый до температуры 250°С, и выдерживают в течение 2 часов, после чего готовое изделие извлекают. Для сравнения физико-механических свойств предложенного состава и прототипа было изготовлено 12 образцов: 10 по заявляемому составу, 1 по прототипу, 1 без использования пористой добавки
Состав № 1. Соотношение компонентов - вермикулит: композиция кислот:вспученный перлит 1:1:1.
Готовое изделие обладает следующими характеристиками: средняя плотность - 190 кг/м3, прочность при изгибе - 0,23 МПа.
Состав № 2. Соотношение компонентов - вермикулит: композиция кислот: вспученный перлит 1:1,2:1,2.
Готовое изделие обладает следующими характеристиками: средняя плотность - 200 кг/м3, прочность при изгибе - 0,25 МПа.
Состав № 3. Соотношение компонентов - вермикулит: композиция кислот: вспученный перлит 1:0,8:1,2.
Готовое изделие обладает следующими характеристиками: средняя плотность - 200 кг/м3, прочность при изгибе - 0,17 МПа.
Состав № 4. Соотношение компонентов - вермикулит: композиция кислот: вспученный перлит 1:1,3:1,2.
Готовое изделие обладает следующими характеристиками: средняя плотность - 225 кг/м3, прочность при изгибе - 0,25 МПа.
Состав № 5. Соотношение компонентов - вермикулит: композиция кислот; вспученный перлит 1:0,5:1,2.
Готовое изделие обладает следующими характеристиками: средняя плотность - 205 кг/м3, прочность при изгибе - 0,12 МПа.
Состав № 6. Соотношение компонентов - вермикулит: композиция кислот: вспученный перлит 1:1,2:1.
Готовое изделие обладает следующими характеристиками: средняя плотность - 200 кг/м3, прочность при изгибе - 0,23 МПа.
Состав № 7. Соотношение компонентов - вермикулит: композиция кислот: вспученный перлит 1:1,2:0,8.
Готовое изделие обладает следующими характеристиками: средняя плотность - 190 кг/м3, прочность при изгибе - 0,18 МПа.
Состав № 8. Соотношение компонентов - вермикулит: композиция кислот: вспученный перлит 1:1,2:0,5.
Готовое изделие обладает следующими характеристиками: средняя плотность - 185 кг/м3, прочность при изгибе - 0,11 МПа.
Состав № 9. Соотношение компонентов - вермикулит: композиция кислот: вспученный перлит) 1:1,2:1,3.
Готовое изделие обладает следующими характеристиками: средняя плотность - 245 кг/м, прочность при изгибе - 0,24 МПа.
Состав № 10. Соотношение компонентов - вермикулит: композиция кислот: вспученный перлит) 1,05:1:1.
Готовое изделие обладает следующими характеристиками: средняя плотность - 190 кг/м3, прочность при изгибе - 0,23 МПа.
Состав № 11. Соотношение компонентов - вермикулит: композиция кислот: вспученный перлит 1:1,2:0.
Готовое изделие обладает следующими характеристиками: средняя плотность - 175 кг/м3, прочность при изгибе - 0,05 МПа.
Состав № 12 (прототип). Соотношение компонентов - вермикулит: композиция кислот: вспученный перлит 1:0,5:0. Изделие разрушилось при извлечении из формы.
Результаты испытаний изделий, изготовленных по этим составам и по прототипу, представлены в таблицах 1, 2.
Таблица 1 | ||||||
Показатели | Прототип | Предлагаемый состав | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
Средняя плотность изделия, кг/м3 | Изделие разрушилось при извлечении из формы | 190 | 200 | 200 | 225 | 205 |
Прочность изделия при изгибе, МПа | Изделие разрушилось при извлечении из формы | 0,23 | 0,25 | 0,17 | 0,25 | 0,12 |
Таблица 2 | ||||||
Показатели | Предлагаемый состав | |||||
6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | |
Средняя плотность изделия, кг/м3 | 200 | 190 | 185 | 245 | 190 | 175 |
Прочность изделия при изгибе, МПа | 0,23 | 0,18 | 0,11 | 0,24 | 0,23 | 0,05 |
Как следует из таблиц, использование предлагаемого состава позволяет получать теплоизоляционные изделия со средней плотностью 190-200 кг/м3 и пределом прочности при изгибе 0,23-0,25 МПа. При выходе за пределы предлагаемых соотношений компонентов прочность изделий существенно снижается.
Состав для получения теплоизоляционных изделий, содержащий вермикулит-сырец, композицию химических реагентов: перекись водорода и серную кислоту в соотношении 3:1 по объему, отличающийся тем, что он дополнительно содержит искусственную пористую добавку вспученный перлит, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Вермикулит-сырец | 1-1,05 |
Вышеназванная композиция кислот | 1-1,20 |
Вспученный перлит | 1-1,20 |