Способ изготовления арболита

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении изделий и конструкций из арболита. Способ изготовления арболита включает предварительное увлажнение древесного заполнителя до 30% с его последующей обработкой жидким стеклом и выдерживанием на воздух, дозирование и смешивание всех компонентов, формование и твердение в пропарочной камере изделий из сырьевой смеси, состоящей из обработанного древесного заполнителя, золощелочного вяжущего, представленного золой-уносом II поля от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г. Братска Иркутской области и жидким стеклом из микрокремнезема. В качестве древесного заполнителя используют кору сосны с размерами частиц 0,14-5 мм, насыпной плотностью 195-200 кг/м³, увлажненную, затем обработанную жидким стеклом, изготовленным из отхода ферросплавного производства Братского завода ферросплавов - микрокремнезема и содержащим до 7-9% высокодисперсного графита, имеющего пластинчатую форму частиц с силикатным модулем n=4, плотностью ρ=1,32 г/см³, с последующим выдерживанием на воздухе в течение 35 минут. В качестве указанного жидкого стекла используют жидкое стекло с силикатным модулем n=1, плотностью ρ=1,30-1,32 г/см³, изготовленное из микрокремнезема, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: указанная кора 1,0, указанное жидкое стекло (n=4) 0,25, указанная зола-унос 2,2-2,3, указанное жидкое стекло (n=1) 2,2-2,3. Технический результат - повышение прочностных показателей материала. 1 табл.

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении изделий и конструкций из арболита.

Известен способ изготовления арболита, заключающийся в том, что древесный заполнитель - кора сосны увлажняется, перемешивается с золой-уносом, после чего вся смесь затворяется жидким стеклом из микрокремнезема с силикатным модулем n=1 [Патент РФ №2203242, БИ №12, 2003].

Недостатком известного способа является недостаточно высокая прочность материала.

Наиболее близким аналогом к описываемому изобретению является способ изготовления арболита путем дозирования и смешивания увлажненного древесного заполнителя - коры сосны с жидким стеклом из микрокремнезема с силикатным модулем n=4 и последующим смешиванием обработанной коры с золой-уносом и жидким стеклом из микрокремнезема с силикатным модулем n=1, формованием изделий и их твердением в пропарочной камере [Патент РФ №2228307, БИ №13, 2004].

Недостатком описываемого способа также является невысокая прочность материала.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение прочности арболита.

Технический результат - повышение прочностных показателей материала.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что способ изготовления арболита включает предварительное увлажнение древесного заполнителя до 30% с его последующей обработкой жидким стеклом и выдерживанием на воздухе, дозирование и смешивание всех компонентов, формование и твердение в пропарочной камере изделий из сырьевой смеси, состоящей из обработанного древесного заполнителя, золощелочного вяжущего, представленного золой-уносом II поля от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г. Братска Иркутской области и жидким стеклом из микрокремнезема, в качестве древесного заполнителя используют кору сосны с размерами частиц 0,14-5 мм, насыпной плотностью 195-200 кг/м³, увлажненную, а затем обработанную жидким стеклом, изготовленным из отхода ферросплавного производства Братского завода ферросплавов - микрокремнезема и содержащим в своем составе до 7-9% высокодисперсного графита, имеющего пластинчатую форму частиц с силикатным модулем n=4 и плотностью ρ=1,32 г/см³, с последующим выдерживанием на воздухе в течение 35 минут, в качестве указанного жидкого стекла, входящего в состав золощелочного вяжущего - жидкое стекло с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,30-1,32 г/см³, также изготовленного из микрокремнезема при следующем соотношении компонентов, мас.ч:

Указанная кора	1,0
Указанное жидкое стекло (n=4)	0,25
Указанная зола-унос	2,2-2,3
Указанное жидкое стекло (n=1)	2,2-2,3

Пример приготовления арболита.

Древесный заполнитель - кора сосны с размерами частиц 0,14-5 мм и насыпной плотностью 195-200 кг/м³ увлажняется до 30%-ной влажности, перемешивается с жидким стеклом из микрокремнезема с силикатным модулем n=4 и плотностью ρ=1,32 г/см в количестве 25% от массы коры и содержащим в своем составе до 7-9% высокодисперсных частиц графита, имеющих пластинчатую форму частиц. После этого кора выдерживается на воздухе 35 минут. Затем кора смешивается с золой-уносом II поля, полученной от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г.Братска Иркутской области. Полученная смесь затворяется жидким стеклом из микрокремнезема с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,30-1,32 г/см³. Соотношение между компонентами смеси составляет (мас.ч.) кора : жидкое стекло (n=4) : зола-унос : жидкое стекло (n=1) - 1,0:0,25:(2,2-2,3):(2,2-2,3). Смесь перемешивается до однородного состояния в смесителе принудительного действия в течение 2-3 мин. После этого формуются образцы-кубы размером 15×15×15 см. Твердение образцов осуществляется в пропарочной камере.

Основные показатели полученного арболита приведены в таблице.

Таблица
Основные физико-механические свойства арболита
Вид арболита	Плотность после пропаривания и высушивания до постоянной массы, кг/м	Прочность при сжатии после пропаривания и высушивания до постоянной массы, МПа	Коэффициент конструктивного качества
Арболит по прототипу	700-750	3,8-4,2	0,0054-0,0056
Арболит по предлагаемому способу	760-800	4,3-4,9	0,0057-0,0061

Анализ полученных данных показывает, что при сравнительно небольшой плотности (760-800 кг/м³) арболит, изготовленный по предлагаемому способу, имеет большую (в среднем на 13-17%) прочность, чем арболит по прототипу. Рост прочности, в свою очередь, сказывается на технико-экономической эффективности: коэффициент конструктивного качества предлагаемого материала выше (до 14%) коэффициента конструктивного качества арболита по прототипу.

Получаемый эффект достигается прежде всего тем, что кора обрабатывается жидким стеклом из микрокремнезема, содержащим до 7-9% высокодисперсных частиц графита. Жидкое стекло с n=4 образует на поверхности частиц коры пленку, заметно упрочняющую легкий, но очень хрупкий заполнитель - кору, а высокодисперсные частицы графита, равномерно распределенные в жидком стекле, обладающие высоким потенциалом поверхностной энергии и имеющие пластинчатую форму, способствуют переводу жидкого стекла из объемного в пленочное состояние без каких-либо отвердителей за весьма короткий период времени - всего за 35 минут.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет не только получать стеновой материал с требуемыми физико-механическими характеристиками, но и утилизировать не находящие сегодня рационального применения многотоннажные отходы: древесную кору и загрязненный примесями графита микрокремнезем.

Способ изготовления арболита, включающий предварительное увлажнение древесного заполнителя до 30% с его последующей обработкой жидким стеклом и выдерживанием на воздухе, дозирование и смешивание всех компонентов, формование и твердение в пропарочной камере изделий из сырьевой смеси, состоящей из обработанного древесного заполнителя, золощелочного вяжущего, представленного золой-унос II поля от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г.Братска Иркутской области и жидким стеклом из микрокремнезема, отличающийся тем, что в качестве древесного заполнителя используют кору сосны с размерами частиц 0,14-5 мм, насыпной плотностью 195-200 кг/м³, увлажненную, а затем обработанную жидким стеклом, изготовленным из отхода ферросплавного производства Братского завода ферросплавов - микрокремнезема и содержащим в своем составе до 7-9% высокодисперсного графита, имеющего пластинчатую форму частиц с силикатным модулем n=4 и плотностью ρ=1,32 г/см³, с последующим выдерживанием на воздухе в течение 35 мин, в качестве указанного жидкого стекла, входящего в состав золощелочного вяжущего - жидкое стекло с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,30-1,32 г/см³, также изготовленного из микрокремнезема, при следующем соотношении компонентов, мас.ч:

Указанная кора	1,0
Указанное жидкое стекло (n=4)	0,25
Указанная зола-унос	2,2-2,3
Указанное жидкое стекло (n=1)	2,2-2,3