Силикатная масса для приготовления декоративного кирпича
Владельцы патента RU 2296726:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский государственный индустриальный университет (RU)
Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано в технологии получения силикатного кирпича. Техническим результатом является придание изделию равномерного объемного окрашивания, повышение прочности изделия, сокращение времени на процесс гашения сырьевой смеси. Сырьевая смесь для приготовления стеновых изделий содержит, мас.%: пыль-унос известково-обжигательных печей 10-20, добавка хлористого кальция 0,5-1, добавка отхода метизного производства 2-6, золосодержащий компонент остальное. 3 табл.
Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано в технологии получения силикатного кирпича.
Известна классическая силикатная масса для изготовления изделий, состоящая из 92-95% по массе из песка и 5-8% - извести [1].
Недостатком известной сырьевой смеси является дороговизна сырьевых компонентов. Главной проблемой в производстве классического силикатного кирпича являются высокие затраты, связанные с добычей и доставкой кварцевого песка к месту производства.
Наиболее близкой к заявленному изобретению является шихта, содержащая по массе, % [2]:
| Пыль-унос известково-обжигательных печей | 7-25 |
| Золосодержащий компонент | 75-93 |
Недостатком является то, что силикатный кирпич имеет серый цвет и, следовательно, при использовании такого силикатного кирпича в строительстве зданий и сооружений приводит к дополнительным отделочным работам, например оштукатуривание, облицовка поверхности зданий. Также такой силикатный кирпич обладает недостаточно высокой прочностью.
Задачей изобретения является придание изделию равномерного объемного окрашивания, повышение прочности изделия, сокращение времени на процесс гашения сырьевой смеси.
Сущность изобретения состоит в том, что сырьевая смесь для изготовления стеновых изделий содержит сырьевые компоненты при следующем соотношении, мас.%:
| Пыль-унос известково-обжигательных печей | 10-20 |
| Добавка хлористого кальция | 0,5-1 |
| Добавка отхода метизного производства | 2-6 |
| Золосодержащий компонент | остальное |
Химический состав сырьевых компонентов представлен в таблице 1
| Таблица 1 | ||||||||
| Химический состав основных сырьевых компонентов | ||||||||
| Наименование | Содержание оксидов, % | |||||||
| SiO2 | Al2O3 | CaO | MgO | Fe2O3 | K2O+Na2O | MnO2+TiO2 | ППП | |
| Золосодержащий компонент | 62,11 | 20,43 | 4,71 | 1,69 | 5,19 | 4,25 | - | 1,72 |
| Пыль-унос известково-обжигательных печей | 3,99 | 1,08 | 61,79 | 1,22 | 3,78 | 0, 41 | 0,04 | 27,69 |
Золосодержащий компонент состоит из золы-унос, отобранной из фильтров, и, например, золошлаковой смеси, взятой из отвала, в соотношении, например, 1:2, по химическому составу он относится к группе ультракислых. Зола-унос образуется в электрофильтрах, ее насыпная плотность составляет 900-950 кг/м3, удельная поверхность около 2000-2500 см2/г, влажность - примерно 2% по массе, содержание SiO2+Al2O3+Fe2O3 - 87,73% по массе. Золошлаковая смесь берется из отвала после просушки и отсева фракций более 2,5 мм. По зерновому составу она относится к мелким пескам с модулем крупности 1,2-1,3.
Пыль-унос известково-обжигательных печей (газоочистная) пыль образуется в электрофильтрах при обжиге известняка. Благодаря высокой дисперсности известковой пыли после гашения в ней отсутствуют непогасившиеся зерна. Она имеет насыпную плотность 650-660 кг/м3, а в уплотненном состоянии 800-810 кг/м3. В своем составе содержит 50-60% кальцита СаСО3, 20-30% портландита Са(ОН)2, 5-6% извести CaO и до 5% примесей. Пыль-унос известково-обжигательных печей относится к группе ультраосновных.
Для ускорения процесса набора прочности, уменьшения водопотребности смеси и ускорения процесса гашения извести использовано поверхностно-активное вещество в виде хлористого кальция (CaCl2).
В качестве красящего пигмента предложен отход метизного производства. При химическом удалении окалины с поверхности стальных изделий образуется осадок - шлам, его сушат и получают порошок красного цвета с удельной поверхностью Sуд=5000-7000 см2/г. Этот порошок использован как пигмент в силикатную массу для придания декоративности. По минералогическому составу этот порошок представлен в основном гематитом (до 97%).
Силикатная смесь готовится следующим образом.
Смесь из золосодержащего компонента, пыли-унос известково-обжигательных печей, добавки хлористого кальция и отхода метизного производства тщательно перемешивают в смесителе и затем выдерживают в течение 1,5-2 часов (для известного состава выдержка составляет 4-5 часов). Затем сырьевую смесь доувлажняют водой до получения формовочной влажности 9-11%.
Изделия прессуют при удельном давлении 20 МПа, затем подвергают тепло-влажностной обработке (ТВО) в автоклаве при давлении 0,8-1,2 МПа и температуре 175-180°С. Время подъема давления не менее 1,5 часа, изобарическая выдержка 6-8 час, выпуск пара в течение 1-1,5 час.
В таблице 2 приведены составы сырьевых смесей, а в таблице 3 - физико-механические показатели изделий.
| Таблица 2 | |||||
| Составы сырьевых смесей | |||||
| Компонент | Содержание компонентов, мас.% | ||||
| Предлагаемые составы | Известный состав | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| Золосодержащий компонент | 77,5 | 80,5 | 83 | 75 | 93 |
| Пыль-унос известково-обжигательных печей | 20 | 15 | 10 | 25 | 7 |
| Хлористый кальций | 0,5 | 1 | - | ||
| Отход метизного производства | 2 | 4 | 6 | - |
| Таблица 3 | |||||
| Физико-механические показатели силикатных изделий | |||||
| Компонент | Предлагаемый состав | Известный состав | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| Прочность на сжатие, МПа | 18,8 | 19,2 | 16,7 | 15,7 | 14, 6 |
| Время гашения, ч | 2 | 3 | 4 | 4-6 | 2-3 |
| Цвет | светло-розовый | розовый | темно-розовый | серый |
Полученный силикатный кирпич отвечает всем требованиям, предъявляемым к изделиям в ГОСТ 379-95 "Кирпич и камни силикатные. Технические условия".
Источники информации
1. Вахнин М.П. Производство силикатного кирпича, Москва, Высшая школа, 1977, с.10.
2. Патент РФ 2096375, 20.11.1997.
Силикатная масса для приготовления декоративного кирпича, включающая золосодержащий компонент, пыль-унос известково-обжигательных печей, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит добавки хлористого кальция и отхода метизного производства при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Пыль-унос известково-обжигательных печей | 10-20 |
| Добавка хлористого кальция | 0,5-1 |
| Добавка отхода метизного производства | 2-6 |
| Золосодержащий компонент | Остальное |
