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 с его последующей обработкой жидким стеклом из микрокремнезема с силикатным модулем n=4 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, в качестве древесного заполнителя используют кору сосны с размерами частиц менее 5 мм, насыпной плотностью 200-210 кг/м³, увлажненную до 15%-ой влажности, а затем обработанную жидким стеклом, изготовленным из многотоннажного отхода ферросплавного производства Братского завода ферросплавов - микрокремнезема, содержащего в своем составе высокодисперсные примеси в форме 5-7 мас.% графита и 6-7 мас.% β-модификации карбида кремния, с силикатным модулем n=4 и плотностью р=1,33-1,34 г/см³, с последующим выдерживанием на воздухе в течение 45 минут. В качестве указанного жидкого стекла используют жидкое стекло с силикатным модулем n=1 и плотностью р=1,41-1,46 г/см³, при следующем соотношении компонентов, мас. части: указанная кора 1,0, указанное жидкое стекло (n=4) 0,2, указанная зола-унос 2,1-2,2, указанное жидкое стекло (n=1) 2,1-2,2. Технический результат - увеличение прочности 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-унос, 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-унос 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 является сравнительно невысокая прочность материала.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение прочностных показателей арболита.

Технический результат - увеличение прочности материала.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что способ изготовления арболита включает предварительное увлажнение древесного заполнителя с его последующей обработкой жидким стеклом из микрокремнезема с силикатным модулем n=4 и выдерживанием на воздухе, последующее 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, в качестве древесного заполнителя используют кору сосны с размерами частиц менее 5 мм, насыпной плотностью 200-210 кг/м³, увлажненную до 15%-ной влажности, а затем обработанную жидким стеклом, изготовленным из многотоннажного отхода ферросплавного производства Братского завода ферросплавов - микрокремнезема, - содержащего в своем составе высокодисперсные примеси в форме 5-7 мас.% графита и 6-7 мас.% β-модификации карбида кремния, с силикатным модулем n=4 и плотностью р=1,33-1,34 г/см³, с последующим выдерживанием на воздухе в течение 45 минут, в качестве указанного жидкого стекла, входящего в состав вяжущего - жидкое стекло с силикатным модулем n=1 и плотностью р=1,41-1,46 г/см³, при следующем соотношении компонентов, мас. части:

Указанная кора 1,0

Указанное жидкое стекло (n=4) 0,2

Указанная зола-унос 2,1-2,2

Указанное жидкое стекло (n=1) 2,1-2,2

Пример приготовления арболита.

Древесный заполнитель - кора сосны с размерами частиц менее 5 мм и насыпной плотностью 200-210 кг/м³ - увлажняется до 15%-ной влажности, перемешивается с жидким стеклом, изготовленным из многотоннажного отхода ферросплавного производства Братского завода ферросплавов - микрокремнезема, с силикатным модулем n=4 плотностью р=1,33-1,34 г/см³ в количестве 20% от массы коры, содержащего в своем составе высокодисперсные примеси в виде 5-7 мас.% графита и 6 7 мас.% β-модификации карбида кремния. После этого кора выдерживается на воздухе 45 минут. Затем обработанная кора смешивается с золой-унос 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 р=1,41-1,46 г/см³, также изготовленного из многотоннажного отхода ферросплавного производства Братского завода ферросплавов - микрокремнезема. Соотношение между компонентами смеси составляет, мас.ч: кора ÷ жидкое стекло с n=4 - зола-унос ÷ жидкое стекло с n=1:1÷0,20÷2,1-2,2÷2,1-2,2. 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.

Основные физико-механические свойства арболита
Вид арболита	Плотность после пропаривания и высушивания до постоянной массы, кг/м3	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	800-830	5,0-5,5	0,0063-0,0066

Анализ полученных данных показывает, что при сравнительно небольшой плотности (800-850 кг/м³) арболит, изготовленный по предлагаемому способу, имеет значительно большую прочность (5,0-5,5 МПа), чем арболит по прототипу (3,8-4,2 МПа). Рост прочности, в свою очередь, приводит к увеличению коэффициента конструктивного качества до 18%, что в целом делает арболит по предлагаемому способу экономически более эффективным.

Полученный эффект главным образом достигается тем, что хрупкий и содержащий большое количество экстрактивных веществ заполнитель - кора - обрабатывается жидким стеклом из микрокремнезема, содержащего 5-7 мас.% примесей графита и 6-7 мас.% примесей β-SiC. Роль графита сводится к тому, что, имея пластинчатую форму и весьма малый размер частиц, он переводит жидкое стекло из объемного состояния в пленочное за сравнительно короткий период времени 45 минут, а β-модификация карбида кремния, относящаяся к кубической сингонии и обладающая высокой прочностью и твердостью, способствует упрочнению затвердевшей пленки из жидкого стекла, что в конечном итоге упрочняет хрупкий заполнитель.

Таким образом, использование жидкого стекла из микрокремнезема, содержащего в своем составе высокодисперсные примеси (графит и β-модификация карбида кремния), способствует получению арболита с достаточно высокими физико-механическими показателями.

Способ изготовления арболита, включающий предварительное увлажнение древесного заполнителя с его последующей обработкой жидким стеклом из микрокремнезема с силикатным модулем n=4 и выдерживанием на воздухе, последующее 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, отличающийся тем, что в качестве древесного заполнителя используют кору сосны с размерами частиц менее 5 мм, насыпной плотностью 200-210 кг/м³, увлажненную до 15%-ной влажности, а затем обработанную жидким стеклом, изготовленным из многотоннажного отхода ферросплавного производства Братского завода ферросплавов - микрокремнезема, содержащего в своем составе высокодисперсные примеси в форме 5-7 мас.% графита и 6-7 мас.% β-модификации карбида кремния, с силикатным модулем n=4 и плотностью р=1,33-1,34 г/см³, с последующим выдерживанием на воздухе в течение 45 мин, в качестве указанного жидкого стекла, входящего в состав золощелочного вяжущего - жидкое стекло с силикатным модулем n=1 и плотностью р=1,41-1,46 г/см³ при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:

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