Способ получения теплоизоляционного пеностеклокерамического материала


 


Владельцы патента RU 2483046:

Общество с ограниченной ответственностью "Пенокерамобетон" (RU)

Изобретение относится к производству теплоизоляционных ячеистых строительных материалов. Технический результат изобретения заключается в снижении теплопроводности и сорбционного увлажнения, повышении прочности и расширении сырьевой базы для производства пеностеклокерамических изделий. Перемешивают тонкомолотую горную породу, минеральное вяжущее, корректирующие добавки, вспенивающий агент и воду. В качестве горной породы используют опоку, в качестве минерального вяжущего - шлакопортландцемент, в качестве стабилизирующей добавки - смесь полиакриламидного геля и карбамидоформальдегидной жидкости, взятых в соотношении 1:1, а в качестве в качестве флюсующей добавки - легкоплавкую фритту. В качестве вспенивающего агента - пенообразователь марки «ПО-6ТС» или «ПБ-2000». Перед смешиванием опоку и фритту измельчают до удельной поверхности 3500-4000 см2/г. Стабилизирующую добавку используют для предварительного приготовления пены. Отформованные изделия обжигают при температуре 950°С. Соотношение компонентов в исходной смеси составляет, мас.%: горная порода - 45,5-47,0; минеральное вяжущее - 6,5-7,0; стабилизирующая добавка - 0,8-0,9; флюсующая добавка - 15,0-17,0; пенообразователь - 0,65-0,7; вода - остальное. 3 табл.

 

Изобретение относится к производству теплоизоляционных ячеистых строительных материалов, а именно к получению пеностеклокерамического материала, и может быть использовано для изготовления эффективного теплоизоляционного слоя ограждающих конструкций жилых и производственных зданий.

Известна смесь для приготовления пеностекла, включающая перлит, осадочную кремнеземистую породу (диатомит, трепел, опоку), газообразователь, которую измельчают до получения порошка с удельной поверхностью 3000…5000 см2/г при следующем соотношении компонентов, мас.% (А.с. №1073199, С03С 11/00, БИ №6, 1984)(1):

Осадочная горная порода 15…70
Гидрооксид натрия 6…15
Газообразователь 0,02…1,5
Перлит остальное

К недостаткам известного способа относится высокое содержание гидрооксида натрия, что сопровождается снижением водостойкости и повышением водопоглощения материала, ухудшающего его теплоизолирующие свойства в процессе эксплуатации.

Наиболее близким изобретением, взятым в качестве прототипа, является способ получения пенокерамических изделий, включающий перемешивание предварительно приготовленной пены с твердыми компонентами сырьевой смеси, формование, сушку отформованных изделий при температуре 40…60°С и обжиг изделий при температуре 980…1050°С. При этом соотношение компонентов упомянутой смеси, % (Пат. №2349563, С04В 38/02, БИ №8, 2009) (2):

Глина - 36,3…41,9
Молотый бой керамического кирпича - 7,72…9,10
Древесные опилки - 1,9…4,4
Портландцемент - 4,25…4,80
Отход травления алюминия - 3,20…5,30
Молотое стекло - 6,30…9,70
Жидкое стекло - 1,25…1,29
Пластификатор - 0,10…0,20
Пена - 0,30…0,40
Вода - 30,1…32,6

Недостатком указанного способа является большое количество компонентов, усложняющее процесс получения материала, а также высокие значения плотности и теплопроводности материала.

Изобретение направлено на снижение теплопроводности и сорбционного увлажнения, повышение прочности и расширение сырьевой базы для производства пеностеклокерамических изделий.

Указанный технический эффект достигается тем, что композиция для изготовления пеностеклокерамического материала содержит в качестве основного компонента осадочную кремнеземистую горную породу - опоку, минеральное вяжущее, стабилизирующую и флюсующую добавки, воду и пенообразующее поверхностно-активное вещество и отличается тем, что в качестве минерального вяжущего содержит шлакопортландцемент марки ЦЕМ III/А 32,5Н (ГОСТ 31108-2003), в качестве стабилизирующей добавки - смесь полиакриламидного геля (ТУ6-01-1049-92) и карбамидоформальдегидной жидкости марки КФЖ-М (ГОСТ 14231-88), взятых в соотношении 1:1, в качестве флюсующей добавки - легкоплавкую фритту специально подобранного состава, в качестве пенообразующего поверхностно-активного вещества - пенообразователь марки «ПО-6ТС» (ТУ 0258-147-05744685-98) или «ПБ-2000» (ТУ 2481-185-05744685-01) в следующем соотношении компонентов, мас.%:

Указанная горная порода - 45,5…47,0,
Указанное минеральное вяжущее - 6,5…7,0
Указанная стабилизирующая добавка - 0,8…0,9
Указанная флюсующая добавка -15,0…17,0
Указанный пенообразователь - 0,65…0,7
Вода - остальное

Использование в качестве основного компонента сырьевой смеси широко распространенного непластичного керамического сырья в виде опоки в сочетании с доступным шлакопортландцементом и указанной смеси добавок позволяет значительно расширить сырьевую базу и обеспечить улучшение показателей средней плотности и коэффициента теплопроводности теплоизоляционного строительного материала.

Введение полимерной добавки позволяет значительно повысить устойчивость пеномассы, а добавление фритты - решить задачу моделирования заданного минералофазового состава пеностеклокерамического материала по требуемым показателям средней плотности, прочности и теплопроводности.

Для получения пеностеклокерамических изделий использовали следующие компоненты:

- опока Степановского месторождения Пензенской области;

- фритта, полученная измельчением до удельной поверхности 3500…4000 см2/г отходов производства оптического стекла (фритта №1 в табл.2);

- фритты, полученные измельчением до удельной поверхности 3500…4000 см2/г предварительно обожженных при температуре 850…900ГС многокомпонентных шихт (фритты №2,…, №4 в табл.2).

Составы указанной горной породы и отходов производства оптического стекла (ОПОС) приведены в табл.1.

Таблица 1
Компонент Содержание, % по мас.
SiO2 Al2O3 Fe2O3 СаО Na2O PbO ппп
Указанная горная порода 84,70 2,52 1,88 1,5 - 9,4
ОПОС 27,40 1,7 70,90 -

Многокомпонентные шихты для приготовления легкоплавких и малотеплопроводных фритт готовили из смесей, содержащих % по массе: опоку указанного месторождения - 60, воздушную известь (СаО) - 11 и натрийсодержащую соль: Na2B4О7 по ГОСТ 8429-77 (фритта №2 в табл.2); NaF по ГОСТ 4463-77 (фритта №3 в табл.2) или Na2SiF6 по ТУ 113-08-587-86 (фритта №4 в табл.2) - остальное.

Вода, применяемая для изготовления пеностеклокерамического материала, соответствует ГОСТ 23732-79.

Теплоизоляционный пеностеклокерамический материал изготавливают следующим образом. Первоначально приготавливают раствор, состоящий из отмеренных количеств воды, стабилизирующей добавки и пенообразователя. Затем раствор вспенивают путем увеличения скорости вращения ротора смесителя до 800…1000 об/мин. Далее в указанном режиме перемешивания в смеситель, содержащий пеномассу, добавляют предварительно гомогенизированную смесь, состоящую из отдозированных количеств указанной горной породы, минерального вяжущего и флюсующей добавки. Из полученной смеси изготавливают образцы стандартного размера, которые выдерживают в течение трех суток при естественных условиях твердения до набора прочности и частичного испарения избытка воды. Далее образцы подвергают тепловой обработке по режиму:

- подъем температуры до 900…950°С в течение 1,5…2 часов;

- изотермическая выдержка при температуре 950°С в течение 2…3 часов;

- снижение температуры до 20°С в течение 5…6 часов.

Составы предлагаемой композиции для изготовления теплоизоляционного пеностеклокерамического материала и свойства готовых изделий приведены в табл.2 и 3.

Таблица 2
№ состава Состав смеси, мас.%
Опока Флюсующая добавка Минеральное вяжущее Пенообразователь Стабилизирующая добавка Вода
1 45,5 Фритта №1 15,0 6,5 0,65 0,9 остальное
2 47,0 Фритта №2 16,0 7,0 0,7 0,8
3 46,0 Фритта №3 15,0 7,0 0,7 0,8
4 47,0 Фритта №4 17,0 7,0 0,7 0,8
Состав по прототипу
Глина 32,0…45,5 Молотое стекло 3,3…9,7 Портландцемент 3,1…4,8 0,3…0,4 Отход травления алюминия 3.3…6,3 31,0…32,8 Кирпичный бой 7,3…9,2 Древесные опилки 1,9…4,4 Жидкое стекло 1,25…1,31 Пластификатор С-3 0,1…0,2

Видно, что количество ингредиентов в предлагаемом составе существенно меньше, что позволяет упросить технологию изготовления. Наличие в составе мягкой горной породы с развитой внутренней микропористостью позволяет расширить сырьевую базу, снизить затраты на помол и обжиг. Кремнеземистые горные породы отличаются низкими температурными деформациями, что позволяет отказаться от введения в состав сырьевой смеси специальных отощающих добавок и сократить время на сушку и обжиг материала за счет интенсификации процессов.

Таблица 3
Свойства Показатели по свойствам
1 2 3 4 Прототип
Предел прочности на сжатие, МПа 1,8 1,5 0,8 0,95 2,1…5,4
Средняя плотность, кг/м3 350 300 250 280 420…870
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м·°С) 0,085 0,084 0,065 0,072 0,087…0,114
Сорбционное увлажнение, % (при относительной влажности воздуха 97%) 3,0…3,5 3,0…4,1 4,0…5,0 4,0…5,0 -

Из таблицы 3 видно, что предлагаемый материал имеет более низкие среднюю плотность (в 1,7…2,5 раза) и коэффициент теплопроводности (в 1,33…1,36 раза), что обеспечивает более высокие теплозащитные свойства наружных ограждающих конструкций в гражданских и промышленных зданиях.

Литература

1. А.с. 1073199 СССР. Смесь для изготовления пеностекла. Э.Р.Саакян, Н.В.Месронян, А.С.Даниелян. - Опубл. 15.02.84. - Бюл. №6.

2. Пат. 2349563. Российская Федерация. Способ получения пенокерамических изделий. М.Г.Габидуллин, А.Г.Хузагарипов. - Опубл. 20.03.2009. - Бюл. №8.

Способ получения теплоизоляционного пеностеклокерамического материала, включающий совместное перемешивание тонкомолотой горной породы, минерального вяжущего, корректирующих добавок, вспенивающего агента и воды, отличающийся тем, что в качестве горной породы используют опоку, в качестве минерального вяжущего - шлакопортландцемент, в качестве стабилизирующей добавки - смесь полиакриламидного геля и карбамидоформальдегидной жидкости, взятых в соотношении 1:1, в качестве флюсующей добавки -легкоплавкую фритту, специально подобранного состава, в качестве вспенивающего агента - пенообразователь марки «ПО-6ТС» или «ПБ-2000», при этом опоку и фритту перед смешиванием измельчают до удельной поверхности 3500…4000 см2/г, в качестве вспенивающего агента используют предварительно приготовленную пену, стабилизированную добавкой из смеси полиакриламидного геля и карбамидоформальдегидной жидкости, обжиг отформованных изделий ведут при температуре 950°С, при этом соотношение компонентов смеси составляет, мас.%:

Указанная горная порода 45,5…47,0,
Указанное минеральное вяжущее 6,5…7,0
Указанная стабилизирующая добавка 0,8…0,9
Указанная флюсующая добавка 15,0…17,0
Указанный пенообразователь 0,65…0,7
Вода Остальное



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области строительных материалов, а именно к области поризации гипсовых смесей, и может быть использовано в промышленности строительных материалов.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к производству ячеистых бетонов. .

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при производстве изделий из ячеистого бетона. .
Изобретение относится к производству пористых заполнителей для бетонов. .
Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к пеногипсовым композициям, используемым для изготовления легких теплоизоляционных материалов с пористой структурой.
Изобретение относится к производству строительных материалов и изделий из ячеистого бетона, поризованного газом, и может быть использовано при изготовлении изделий, применяемых для строительства и теплоизоляции зданий.

Изобретение относится к гибридному материалу из вспененного полимера и неорганического связующего, способ его получения и применение. .
Изобретение относится к искусственной породе и может найти применение в промышленности строительных материалов. .
Изобретение относится к производству пористых силикатных пеноматериалов, а именно стеклокристаллических пеноматериалов, которые могут быть использованы в строительной, радиотехнической и медицинской отраслях народного хозяйства.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству ячеистых бетонов, используемых в малоэтажном строительстве. .
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству ячеистых бетонов, используемых в малоэтажном строительстве

Изобретение относится к составам сырьевых смесей для изготовления керамических теплоизоляционных материалов и может быть использовано для производства теплоизоляционной керамики при строительстве жилых, гражданских и промышленных зданий

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к составам смесей для изготовления морозостойких стеновых камней и монолитных стен
Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении искусственных пористых заполнителей для легких бетонов и теплоизоляционных засыпок. Сырьевая смесь для получения пористого заполнителя, включающая кремнеземсодержащую горную породу и газообразователь, в качестве газообразователя она содержит смесь оксида алюминия и карбида кремния при следующем соотношении компонентов, мас.%: кремнеземсодержащая горная порода 95,0-96,0, оксид алюминия 3,0-4,9, карбид кремния 0,1-1,0. Технический результат - повышение прочности пористого заполнителя путем уменьшения спекания заполнителя при снижении его водопоглощения и теплопроводности. 4 пр., 1 табл.
Изобретение относится к способу изготовления изделий из ячеистого бетона и к составу сырьевой смеси для изготовления неавтоклавного теплоизоляционного ячеистого бетона. Состав сырьевой смеси для изготовления неавтоклавного ячеистого бетона естественного твердения содержит, мас.%: портландцемент 63,03-66,06, синтетический пенообразователь 0,15-0,21, газообразователь, содержащий 80% активного алюминия с размером частиц не более 100 нм и 20% полиэтиленгликоля, 0,68-0,74, вода 33,04-36,07. Состав дополнительно содержит модифицирующую нанокристаллическую добавку - корунд в количестве 0,02-0,3 мас.% от массы портландцемента. Способ получения состава по п.1 включает подачу и перемешивание в смесителе миксерного типа сначала пенообразователя с частью воды и портландцемента, а затем в полученную массу при перемешивании - суспензии из указанного газообразователя и части воды. В указанную суспензию дополнительно вводят модифицирующую нанокристаллическую добавку - корунд в количестве 0,02-0,3 мас.% от массы портландцемента. Технический результат - повышение прочности при снижении плотности и теплопроводности, получение ячеистого бетона с оптимизированной поровой структурой. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 пр., 7 табл.

Изобретение относится к строительной индустрии и может быть использовано для изготовления теплоизоляционных, конструкционно-теплоизоляционных, конструкционных изделий автоклавного твердения. Сырьевая смесь для ячеистых изделий автоклавного твердения содержит, мас.%: известь кальциевую комовую негашеную 5-12, портландцемент 7-14, молотый кварцевый песок 38-51, алюминиевую пасту 0,03-0,12, вяжущее, состоящее из предварительно погашенной извести с добавкой молотого двуводного гипса в количестве 0,05-0,25% (в пересчете на полугидрат), 15-25%, воду (сверх 100% сухих компонентов) в количестве, соответствующем водотвердому соотношению B/T=0,5-0,6. Технический результат - повышение качества строительных материалов ячеистой структуры, снижение водопотребности сырьевой смеси, уменьшение времени выдержки сырца до автоклавной обработки. 1 пр., 2 табл., 2 ил.

Изобретение относится к области строительных материалов, а именно к составам для производства ячеистого бетона и изделий на его основе, которые могут применяться в промышленном и гражданском строительстве. Сырьевая смесь для получения газобетона содержит, мас.%: портландцемент 8,9-10,5, негашеную известь 41,4-43,8, технологические добавки - сухие отходы от резки газобетонных блоков, алюминиевую пудру и поверхностно-активное вещество - суперпластификатор «Реламикс ПК» 8,97-9,8, многослойные углеродные нанотрубки, поверхность которых химически функционализирована кислородосодержащими группами, 0,0003-0,03, воду 35,881-40,7297, причем указанные нанотрубки вводят в поверхностно-активное вещество - суперпластификатор «Реламикс ПК» с последующей ультразвуковой обработкой полученной суспензии с указанными нанотрубками. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы изобретения. Технический результат - получение газобетона с улучшенными прочностными и теплоизоляционными характеристиками. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл., 1 пр.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству легкого керамзитобетона для малоэтажного строительства. Состав керамзитобетонной смеси включает, мас.%: портландцемент 18,87-21,34, керамзит 41,13-41,56, суперпластификатор ЛСТМ 0,0312, золу-унос ТЭЦ 13,92-18,87, газообразующую добавку ПАК-3 0,022-0,025, воду - остальное. Технический результат - получение керамзитобетона с повышенной прочностью и сниженной плотностью. 3 табл.
Изобретение относится к составу сырьевой смеси для производства строительных материалов, в частности пористых искусственных изделий, и может быть использовано при изготовлении гранулированного теплоизоляционного материала и особо легкого заполнителя для бетонов. Сырьевая смесь для получения гранулированного теплоизоляционного материала содержит, мас.%: микрокремнезем 33,5-45, золошлаковую смесь 3,0-14,5, отход обогащения апатито-нефелиновой руды 25-30, гидроксид натрия (в пересчете на Na2O) 22-27, двууглекислый аммоний 0,5-1,5. Изобретение развито в зависимых пунктах. Технический результат - повышение прочности гранулированного теплоизоляционного материала при снижении его водопоглощения, утилизация техногенных отходов. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к способам изготовления пенокерамики, а именно к способам изготовления пенокерамических изделий декоративного назначения. Технический результат: изготовление пенокерамических изделий с облицовочным слоем и улучшенными теплозащитными свойствами за счет изготовления внутри наружных отделочных слоев поризованного слоя любой требуемой толщины. В способе изготовления пенокерамических изделий с облицовочным слоем, включающем приготовление шликера и пены, смешивание их до получения пенокерамической массы, формование изделий, сушку и обжиг, из шликера дополнительно изготавливают пресс-порошок путем обезвоживания шликера в башенной распылительной сушилке до влажности 4-9 мас.% с последующей выдержкой для усреднения по влажности в течение 46-48 часов, а изделия изготавливают многослойными, содержащими наружные слои: облицовочный и подложки, с размещенным между ними поризованным керамическим слоем; причем наружные слои изготавливают из пресс-порошка путем формования из него листов толщиной от 0,5 до 5 мм при удельном давлении прессования в пределах от 300 до 500 кг/см2, а внутренний поризованный слой изготавливают из минерализованной предварительно растертым пресс-порошком пенокерамической массы до получения пластичной пеномассы с влажностью 16-23 объемн.% и последующим формованием из нее пластин толщиной от 10 до 50 мм; затем отформованные наружные и внутренний слои подвергают сушке до нулевой влажности, а на выходе из сушилок - укладке друг на друга с образованием многослойной конструкции, причем между верхним и нижним наружными слоями размещают от 2-х до 10-ти пластин поризованного слоя, после чего все уложенные в стопу слои подвергают обжигу до спекания друг с другом при температуре 1200-1250°C в течение 50-100 мин, причем перед обжигом верхний лицевой слой декорируют керамическими красителями или глазурями методом цифровой печати. 1 табл.
Наверх