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 путем дождевания древесного заполнителя - коры сосны с размером частиц от 10 мм до менее 0,14 мм, насыпной плотностью 190-195 кг/м³, до 15%-ной влажности с последующей обработкой 25% от массы коры жидким стеклом с силикатным модулем n=4 и плотностью р=1,39-1,44 г/см³, изготовленным из многотоннажного отхода ферросплавного производства на Братском заводе ферросплавов - микрокремнезема, содержащего в своем составе до 17% примесей в форме графита и карбида кремния, с последующим выдерживанием на воздухе в течение 35 минут. Осуществляют дозирование и смешивание обработанной коры сосны, 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 составе вяжущего используют жидкое стекло с силикатным модулем n=1 и плотностью р=1,25-1,26 г/см³. Соотношение компонентов смеси составляет мас. части: указанная кора 1,0, указанное жидкое стекло (n=4) 0,25, указанная зола-унос 2,1-2,2, указанное жидкое стекло (n=1) 1,9-2,0. Формование изделий осуществляется вибрированием с пригрузом при Р=0,05 кгс/см². Продолжительность твердения в пропарочной камере составляет 9 часов при Т=85-95°С. Технический результат - повышение прочности и водостойкости арболита. 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 описываемого 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].

Недостатками известного способа являются сравнительно небольшая прочность материала, а также его недостаточная водостойкость.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является улучшение качества арболита.

Технический результат - повышение прочности и водостойкости арболита.

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 размером частиц от 10 мм до менее 0,14 мм, насыпной плотностью 190-195 кг/м³, увлажненную путем дождевания до 15%-ной влажности, а затем обработанную 25% от массы коры жидким стеклом с силикатным модулем n=4 и плотностью р=1,39-1,44 г/см³, изготовленным из многотоннажного отхода ферросплавного производства на Братском заводе ферросплавов - микрокремнезема, содержащего в своем составе до 17% примесей в форме графита и карбида кремния, с последующим выдерживанием на воздухе в течение 35 минут, в качестве указанного жидкого стекла, входящего в состав вяжущего, - жидкое стекло из микрокремнезема с силикатным модулем n=1 и плотностью р=1,25-1,26 г/см³ при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Указанная кора	1,0
Указанное жидкое стекло (n=4)	0,25
Указанная зола-унос	2,1-2,2
Указанное жидкое стекло (n=1)	1,9-2,0,

а формование изделий осуществляется вибрированием с пригрузом при Р=0,05 кгс/см², продолжительность твердения в пропарочной камере составляет 9 часов при Т=85-95°С.

Пример приготовления арболита.

Древесный заполнитель - кора сосны с размерами частиц от 10 мм до менее 0,14 мм и насыпной плотностью 190-195 кг/м³ увлажняется путем дождевания до 15%-ной влажности, перемешивается с жидким стеклом, изготовленным из отхода ферросплавного производства Братского завода ферросплавов - микрокремнезема, содержащего в своем составе до 17% примесей в форме графита и карбида кремния с силикатным модулем n=4 и плотностью р=1,39-1,44 г/см³ в количестве 25% от массы коры. После этого обработанная кора выдерживается на воздухе в течение 35 минут. Затем 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 с силикатным модулем n=1 и плотностью р=1,25-1,26 г/см³. Соотношение между компонентами смеси составляет, мас.ч.: кора ÷ жидкое стекло с n=4 ÷ зола-унос ÷ жидкое стекло с n=1: 1÷0,25÷2,1-2,2÷1,9-2,0. Смесь перемешивается до однородного состояния в смесителе принудительного действия в течение 2-3 мин. После этого формуются вибрированием с пригрузом при Р=0,05 кгс/см² образцы-кубы размером 15×15×15 см. Твердение образцов осуществляется в пропарочной камере при Т=85-95°С в течение 9 часов.

Основные показатели полученного арболита приведены в таблице.

Таблица
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	Водостойкость по коэффициенту размягчения
Арболит по прототипу	700-750	3,8-4,2	0,78-0,84
Арболит по предлагаемому способу	850-900	6,5-7,1	0,89-1,0

Анализ полученных данных показывает, что при сравнительно небольшой плотности (850-900 кг/м³) арболит, изготовленный по предлагаемому способу, имеет значительно большую прочность (в среднем на 41%) и большую водостойкость (в среднем на 15%), чем арболит по прототипу.

Полученный эффект достигается, прежде всего, тем, что хрупкий и содержащий большое количество экстрактивных веществ заполнитель - кора - обрабатывается жидким стеклом из микрокремнезема, содержащего до 17% примесей в форме графита и карбида кремния. Роль графита сводится к тому, что, имея весьма малый размер и пластинчатую форму частиц и обладая высокой потенциальной энергией, он переводит жидкое стекло из объемного состояния в пленочное, препятствуя тем самым выходу экстрактивных веществ древесины в твердеющее цементное тесто. Карбид кремния, обладающий высокой прочностью и твердостью, способствует упрочнению затвердевшей пленки из жидкого стекла, что в конечном итоге упрочняет хрупкий заполнитель. Кроме того, значительную роль в структурообразовании арболита играет способ уплотнения смеси вибрированием с пригрузом (Р=0,05 кгс/см²). При таком формовании частицы древесного заполнителя занимают в структуре бетонной смеси оптимальное положение, обеспечивая тем самым наибольшую площадь контактных зон заполнителя и вяжущего.

Таким образом, использование жидкого стекла из микрокремнезема, содержащего в своем составе высокодисперсные примеси и формование смеси вибрированием с пригрузом способствует получению арболита с достаточно высокими физико-механическими показателями при весьма незначительном расходе жидкого стекла.

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 из микрокремнезема, отличающийся тем, что в качестве древесного заполнителя используют кору сосны с размером частиц от 10 до менее 0,14 мм, насыпной плотностью 190-195 кг/м³, увлажненную путем дождевания до 15%-ной влажности, а затем обработанную 25% от массы коры жидким стеклом с силикатным модулем n=4 и плотностью р=1,39-1,44 г/см³, изготовленным из многотоннажного отхода ферросплавного производства на Братском заводе ферросплавов - микрокремнезема, содержащего в своем составе до 17% примесей в форме графита и карбида кремния, с последующим выдерживанием на воздухе в течение 35 мин, в качестве указанного жидкого стекла, входящего в состав вяжущего, - жидкое стекло из микрокремнезема с силикатным модулем n=1 и плотностью р=1,25-1,26 г/см³ при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Указанная кора	1,0
Указанное жидкое стекло (n=4)	0,25
Указанная зола-унос	2,1-2,2
Указанное жидкое стекло (n=1)	1,9-2,0,

а формование изделий осуществляется вибрированием с пригрузом при Р=0,05 кгс/см², продолжительность твердения в пропарочной камере составляет 9 ч при Т=85-95°С.