Композиция для производства пористого заполнителя


 


Владельцы патента RU 2440312:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (СГАУ) (RU)

Изобретение относится к композициям для производства пористого заполнителя. Технический результат: повышение прочности при раскалывании пористого заполнителя. Композиция содержит, мас.%: жидкое стекло - 45-65, хлорид натрия - 5-15, отход горно-обогатительной фабрики при обогащении угля - 15-20, межсланцевую глину, образующуюся при добыче горючих сланцев, с содержанием, мас.%: SiO2 - 41-45; Al2O3 - 10-12; Fe2O3 - 3-4; CaO - 11-13,5; MgO - 2-3; R2O - 3-4; п.п.п. - 19-20 - 15-20. 2 табл.

 

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к пористым заполнителям для бетонов.

Известна композиция для производства пористого заполнителя следующего состава, мас.%: жидкое стекло плотностью 1.45-1,53 г/см3 - 100, хлорид натрия 4,5-50 сверх 100% /пат. Российской Федерации 2211196, МПК С04В 14/24, 38//00. Композиция для производства пористого заполнителя. / Жигулина А.Ю., Мизюряев С.А.; заявитель и патентообладатель Самар. гос. архитектурно-строит. акад. - №2000127623; заявл. 02.11.200; опубл. 27.0803, Бюл. №24/ [1].

Недостатком указанного состава керамической массы является относительно низкая прочность 0,07-0,65 МПа.

Наиболее близкой к изобретению является композиция для производства пористого заполнителя, включающая следующие компоненты, мас.%: жидкое стекло плотностью 1,45-1,53 г/см3-45-65, хлорид натрия - 5-15, монтмориллонитовая глина - 15-20, отход горно-обогатительной фабрики при обогащении угля с содержанием п.п.п. (потери при прокаливании) 15-18%-15-20 /пат. Российской Федерации 2362749, МПК С04В 14/24. Композиция для производства пористого заполнителя. / Денисов Д.Ю., Ковков И.В., Абдрахимов В.З., Журавель Л.В.; заявитель и патентообладатель Самар. Государственный университет; заявлено 03.12.2007; опубл. 27.07.2009, Бюл. №21 [2].

Недостатком указанного состава является относительно низкая прочность при раскалывании (1,3-1,45). Принят за прототип.

Сущность изобретения - повышение прочности при раскалывании.

Техническим результатом изобретения является повышение прочности при раскалывании пористого заполнителя.

Указанный технический результат достигается тем, что в известную керамическую массу, включающую жидкое стекло, хлорид натрия и отход горно-обогатительной фабрики при обогащении угля дополнительно вводят межсланцевую глину, образующуюся при добыче горючих сланцев при следующем соотношении компонентов, мас.%:

жидкое стекло 45-65
хлорид натрия 5-15
отход горно-обогатительной фабрики при обогащении угля 15-20
межсланцевую глину, образующуюся при добыче горючих сланцев 15-20

Межсланцевая глина образуется при добыче горючих сланцев на сланцеперерабатывающих заводах (на шахте). По числу пластичности межсланцевая глина относится к высокопластичному глинистому сырью (число пластичности 27-32) с истинной плотностью 2,55-2,62 г/см3. Глинистый минерал в межсланцевой глине в основном представлен монтмориллонитом с примесью гидрослюды, поэтому она вполне может заменить монтмориллонитовую глину при производстве пористого заполнителя.

Химический состав межсланцевой глины представлен следующими оксидами, мас.%: SiO2 - 41-45; Al2O3 - 10-12; Fe2O3 - 3-4; CaO - 11-13,5; MgO - 2-3; R2O (R2O=Na2O+K2O) - 3-4; п.п.п. - 19-20.

Межсланцевая глина использовалась как пластифицирующая добавка и в качестве частично выгорающей и вспучивающей добавки (п.п.п. - 19-20%).

Известно, что основным условием, обеспечивающим вспучивание композиции при ее нагревании, является совмещение во времени пиропластического состояния композиции с интенсивным газовыделением внутри обжигаемого материала. Пиропластическое состояние композиции обеспечат жидкое стекло и монтмориллонитовая межсланцевая глина, а газовыделение - отход горно-обогатительной фабрики при обогащении угля и частично межсланцевая глина.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения. Композиции (таблица 1) для производства пористого заполнителя готовили путем измельчения глины и твердого нефтесодержащего отхода сепарации нефтешлама до прохождения сквозь сито №1, 2, после чего все компоненты тщательно перемешивали, что приводит к растворению хлористого натрия. Ионы натрия понижают силикатный модуль смеси, а ионы хлора, действуя в качестве сильного окислителя, способствуют коагуляции смеси. Понижение силикатного модуля, приводящее к снижению числа силоксановых связей, облегчает переход ионов щелочного металла в раствор и движение молекул воды в монтмориллонитовую глину, что приводит к коагуляции смеси. Коагуляция смеси приводит к повышению вязкости, что дает возможность формовать гранулы любого размера.

Таблица 1
Составы композиций для производства пористого заполнителя
Компоненты Содержание компонентов, мас.%
1 2 3
Жидкое стекло 65 55 45
Хлорид натрия 5 10 15
Отход ГОФа 15 17 20
Межсланцевая глина, образующаяся при добыче горючих сланцев 15 18 20

Из полученной композиции готовили гранулы, которые подвергались термообработке в интервале температур 950-1000ºС.

При термообрабке гранул в интервале температур 100-400ºС выделяется содержащая в силикате вода, которая начинает вспучивать коагулированную массу. В интервале температуре 700-900ºС выделяется из монтмориллонита химически связанная вода (дегидратация), появляется жидкая фаза за счет повышенного содержания щелочей, и выгорают органические примеси, что приводит к началу вспучивания. Заканчивается вспучивание в интервале температур 950-1000ºС. В таблице 2 представлены физико-механические показатели пористого заполнителя.

Таблица 2
Физико-механические показатели пористого заполнителя
Показатели Составы Прототип
1 2 3
Прочности при раскалывании, МПа 2,65 2,69 2,75 1,3-1,45
Средняя плотность в куске, г/см3 0,5 0,56 0,62 -
Насыпная плотность, кг/м3 420 455 495 -

Как видно из таблицы 2, пористые заполнители из предложенных составов имеют более высокую прочность при раскалывании, чем прототип.

Полученное техническое решение при использовании межсланцевой глины, образующейся при добыче горючих сланцев, позволяет повысить прочность при раскалывании пористого заполнителя.

Использование техногенного сырья при получении пористого заполнителя способствует утилизации промышленных отходов, охране окружающей среды, расширению сырьевой базы для керамических материалов.

Композиция для производства пористого заполнителя, включающая жидкое стекло, хлорид натрия и отход горно-обогатительной фабрики при обогащении угля, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит межсланцевую глину, образующуюся при добыче горючих сланцев, содержащую, мас.%: SiO2 - 41-45; Al2O3 - 10-12; Fe2O3 - 3-4; CaO - 11-13,5; MgO - 2-3; R2O - 3-4; п.п.п. - 19-20, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

жидкое стекло 45-65
хлорид натрия 5-15
отход горно-обогатительной фабрики при обогащении угля 15-20
межсланцевую глину, образующуюся при добыче горючих сланцев 15-20


 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к пористым заполнителям для бетонов. .
Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к производству пористых заполнителей на основе жидкого стекла, предназначенных для изготовления легких бетонов, а также теплоизоляционных засыпок.
Изобретение относится к области получения строительных материалов, конкретно к получению теплоизоляционных заполнителей, используемых в качестве утеплителей в различных конструкциях и элементах зданий и сооружений строительных.
Изобретение относится к составам отделочных материалов, используемых в производстве стеновых железобетонных панелей. .
Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к пористым заполнителям для бетонов. .
Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к пористым заполнителям для бетонов. .
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к сырьевым смесям с неорганическими заполнителями и вяжущими и может быть использовано для изготовления строительных материалов и изделий многофункционального назначения.
Изобретение относится к области производства строительных материалов. .

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к составам, преимущественно к производству, конструктивно-теплоизоляционных и теплоизоляционных легких бетонов на пористом заполнителе, и может быть применено для изготовления облегченных строительных деталей, блоков и конструкций различного назначения при сборном и монолитном строительстве.

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к пористым заполнителям для бетонов. .
Изобретение относится к промышленности строительных материалов
Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к производству пористых заполнителей на основе жидкого стекла, предназначенных для изготовления легких бетонов, а также огнеупорных теплоизоляционных засыпок
Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к производству пористых заполнителей на основе жидкого стекла, предназначенных для изготовления легких бетонов, а также теплоизоляционных засыпок
Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к производству пористых заполнителей на основе жидкого стекла, предназначенных для изготовления легких бетонов, а также теплоизоляционных засыпок
Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к производству пористых заполнителей на основе жидкого стекла, предназначенных для изготовления легких бетонов, а также теплоизоляционных засыпок

Изобретение относится к производству пористых заполнителей для бетонов. Шихта для производства пористого заполнителя содержит, мас.%: глину монтмориллонитовую 50,0-65,0, доломит 5,0-10,0, молотое силикатное стекло 30,0-40,0. Технический результат - повышение прочности пористого заполнителя, полученного из шихты. 1 табл.
Изобретение относится к производству искусственных пористых заполнителей для бетонов. В способе изготовления искусственного пористого заполнителя, включающем послойную укладку гранулированного материала и его спекание в слоях, для образования, по меньшей мере, двух слоев толщиной 10-15 мм каждый, в качестве гранулированного материала используют бой стекла фракции 3-5 мм и гранулированный доменный шлак фракции 0,6-5 мм, после чего спекают при температуре 900-1050°C, охлаждают, подвергают дроблению и фракционированию. Технический результат - упрощение технологии изготовления пористого заполнителя при обеспечении его морозостойкости. 2 пр.

Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к производству пористых заполнителей на основе жидкого стекла, предназначенных для изготовления легких бетонов, а также теплоизоляционных засыпок. Композиция для производства пористого заполнителя включает, мас.%: натриевое жидкое стекло плотностью 1,41 г/см3 50-75, хлорид натрия, размолотый до размера менее 0,3 мм, 1-3, алюмосодержащий наноразмерный шлам щелочного травления алюминия 22-49. Технический результат - повышение прочности при сжатии и коэффициента размягчения пористого заполнителя, утилизация промышленных отходов. 3 табл.

Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к производству пористых заполнителей на основе жидкого стекла, предназначенных для изготовления легких бетонов, а также теплоизоляционных засыпок. Композиция для производства пористого заполнителя включает, мас.%: натриевое жидкое стекло плотностью 1,41 г/см3 50-75, хлорид натрия, размолотый до размера менее 0,3 мм, 1-3, сланцевый шлак, размолотый до прохода через сито 0,14 мм и содержащий, мас.%: SiO2 - 22,4; Al2O3 - 12,2; Fe2O3 - 7,8; MgO - 1,3; CaO - 17,3; R2O - 5,2; п.п.п. - 33,8, 22-49. Технический результат - повышение прочности при сжатии и коэффициента размягчения пористого заполнителя, утилизация промышленных отходов. 4 табл.

Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к производству пористых заполнителей на основе жидкого стекла, предназначенных для изготовления легких бетонов, а также теплоизоляционных засыпок. Композиция для производства пористого заполнителя включает, мас.%: натриевое жидкое стекло плотностью 1,41 г/см3 50-75, хлорид натрия, размолотый до размера менее 0,3 мм 1-3, сланцевую золу, содержащую, мас.%: SiO2 - 30,8, Аl2О3 - 13,8, Fе2О3 - 7,2, MgO - 1,4, CaO - 15,2, R2О - 4,2, п.п.п. - 27,4, 22-49. Технический результат - повышение прочности при сжатии и коэффициента размягчения пористого заполнителя, утилизация промышленных отходов. 4 табл.
Наверх