Силикатная масса
Владельцы патента RU 2412922:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ростовский государственный строительный университет" (РГСУ) (RU)
Талпа Борис Васильевич (RU)
Котляр Владимир Дмитриевич (RU)
Изобретение относится к производству стеновых материалов. Технический результат - снижение показателей теплопроводности и средней плотности строительных изделий при обеспечении марки изделий по прочности M125. Силикатная масса содержит, мас.%: известь строительная 6-20, кварцевый песок 5-74, термолитовый песок с крупностью зерен до 5 мм 6-89 или известь строительная 6-20, термолитовый песок с крупностью зерен до 5 мм 80-94. 2 табл.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству стеновых материалов.
Известна силикатная масса с введением керамзитового песка в пределах до 27% от общей массы извести и кварцевого песка (известь 37,5; кварцевый песок 35,7; керамзитовый песок 26,8) (Шеляхин И.В., Волгина О.И., Авдеева В.А. «Получение и свойства пористо-пустотного кирпича» РИ ВНИИЭСМ).
Наиболее близким техническим решением является силикатная масса, содержащая известь строительную, песок с крупностью зерен до 5 мм (ГОСТ 379-95 «Кирпич и камни силикатные. Технические условия»).
Однако строительные изделия на основе известной силикатной массы обладают относительно высокими показателями по теплопроводности и средней плотности, большой массой изделий, что значительно увеличивает трудоемкость возведения зданий.
Задачей настоящего изобретения является снижение показателей по теплопроводности и средней плотности строительных изделий, при обеспечении марки изделий по прочности не менее M125.
Сущность изобретения заключается в том, силикатная масса, включающая известь строительную, при этом дополнительно содержит в своем составе термолитовый песок с крупностью зерен до 5 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%: известь строительная 6-20; кварцевый песок 5-74; термолитовый песок с крупностью зерен до 5 мм 6-89 или известь строительная 6-20; термолитовый песок с крупностью зерен до 5 мм 80-94.
Согласно требованиям ГОСТ 379-95 «Кирпич и камни силикатные. Технические условия» в рядовом изделии не допускается наличие в изломе или на поверхности глины, песка, извести и посторонних включений размером свыше 5 мм. В соответствии с этим в силикатную массу вводится термолитовый песок с крупностью зерен до 5 мм.
Характеристики исходных материалов
1. Известь строительная (ГОСТ 9179-77 «Известь строительная. Технические условия»)
Известь строительная является одним из компонентов известково-кремнеземистого вяжущего, которая, при смешивании с песком и заполнителем, при автоклавной обработке (при повышенной температуре и влажности) способствует образованию низкоосновных гидросиликатов кальция, которые цементируют зерна песка и заполнителя.
2. Песок
(ГОСТ 8736-93 «Песок для строительных работ. Технические условия»).
3. Термолитовый песок
Термолитовым песком называют искусственный пористый заполнитель, получаемый дроблением и обжигом кремнистых пород (опока, трепел, диатомит). Характеризуется показателями по насыпной плотности 500-1000 кг/м3, прочностью при сдавливании в цилиндре 50-100 кгс/см2, водопоглощением 12-58% (Иваненко В.Н. «Строительные материалы и изделия из кремнистых пород», Киев «Будевельник», 1978 г.).
Пример. Для экспериментальной проверки заявляемых составов масс были изготовлены стандартные образцы кирпича полнотелого размером 250×120×65 мм с различным соотношением вышеперечисленных компонентов. В качестве сырья были использованы пески Астаховского месторождения Ростовской области, термолитовый песок, изготовленный на основе Успенского месторождения Ростовской области, известь строительная (г.Старый Оскол).
Образцы изготовлялись следующим образом.
Исходные компоненты: известь строительная и песок перемешиваются при условии обеспечения соотношения СаО:SiO2 в известково-кремнеземистом вяжущем 1:1 в шаровой мельнице мокрого помола. Полученная смесь подается в смеситель, где известково-кремнеземистое вяжущее смешивается с необходимым количеством песка и термолитового песка с крупностью зерен до 5 мм, здесь же производится корректировка влажности силикатной массы. После смесителя смесь направляется в реактор гашения, где производится полное гашение извести в смеси. После выхода из реактора смесь попадает на дробилку для измельчения до требуемой крупности зерен и далее производится ее доувлажнение до необходимой формовочной влажности. Формование сырца производится на прессах при удельном давлении прессования 180-200 кгс/см2. Отформованные кирпичи и камни укладываются на запарочные вагонетки и направляются на автоклавную обработку, после - на склад готовой продукции.
При наличии в смеси двух компонентов - извести строительной и термолитового песка - изготовление изделий осуществляется следующим образом: производится смешивание сырьевых компонентов, корректирование влажности, после смесь отправляется в реактор гашения, и далее аналогично с вышеописанной технологией изготовления.
Состав и свойства предлагаемого строительного изделия представлены в таблице 1 и таблице 2.
Благодаря наличию в составе смеси термолитового песка с крупностью зерен до 5 мм обеспечивается снижение показателей по теплопроводности и средней плотности изделий до 1000-1500 кг/м3, при прочностных показателях 125-300 кгс/см2. Вследствие того, что термолитовый песок состоит преимущественно из кристобалита, тридимита низкой кристалличности и силикатного стекла, он обладает существенно большей химической реакционной способностью в сравнении с песком (кварцевым). Зерна термолитового песка, за счет развитой шероховатой поверхности зерен образуют гораздо более прочный контактный слой с вяжущим веществом, что существенно увеличивает прочность изделия в целом. Кроме того, за счет высокой микропористости, зерна термолитового песка имеют низкую плотность 1,0-1,6 г/см3 (плотность зерен кварцевого песка составляет 2,60-2,65 г/см3), что способствует существенному снижению плотности изделий.
Изготовление экспериментальных образцов предложенного строительного изделия полностью подтвердило достижение поставленной задачи.
| Таблица 1 | ||||||
| Составы и свойства изделий | ||||||
| № | Состав предлагаемый, % | Свойства строительного изделия | ||||
| Известь строительная, % | Песок, % | Термолитовый песок с крупностью зерен до 5 мм, % | Средняя плотность, кг/м3 | Теплопроводность, Вт/(м·К) | Rсж, кгс/см2 | |
| 1 | 5 | 3 | 92 | 1150 | 0,39 | 95 |
| 2 | 6 | 5 | 89 | 1260 | 0,44 | 138 |
| 3 | 12 | 36 | 42 | 1490 | 0,53 | 330 |
| 4 | 20 | 74 | 6 | 1650 | 0,65 | 275 |
| 5 | 22 | 76 | 2 | 2120 | 1,18 | 129 |
| Состав известный | ||||||
| 1 | 7 | 93 | - | 1800 | 0,71 | 150 |
| Таблица 2 | ||||||
| Составы и свойства изделий | ||||||
| № | Состав предлагаемый, % | Свойства строительного изделия | ||||
| Известь строительная, % | Песок, % | Термолитовый песок с крупностью зерен до 5 мм, % | Средняя плотность, кг/м | Теплопроводность, Вт/(м·К) | Rсж, кгс/см2 | |
| 1 | 4 | - | 96 | 1120 | 0,36 | 90 |
| 2 | 6 | - | 94 | 1160 | 0,40 | 120 |
| 3 | 15 | - | 85 | 1290 | 0,46 | 360 |
| 4 | 20 | - | 80 | 1310 | 0,47 | 340 |
| 5 | 25 | - | 75 | 1390 | 0,51 | 290 |
| Состав известный | ||||||
| 1 | 7 | 93 | - | 1800 | 0,71 | 150 |
Силикатная масса, включающая известь строительную, отличающаяся тем, что дополнительно содержит в своем составе термолитовый песок с крупностью зерен до 5 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%: известь строительная 6-20, кварцевый песок 5-74, термолитовый песок с крупностью зерен до 5 мм 6-89 или известь строительная 6-20, термолитовый песок с крупностью зерен до 5 мм 80-94.
