Композитный теплоизоляционно-балластный материал на основе древесных отходов

Изобретение относится к области строительства, в частности к материалам на основе отходов деревообработки, и может быть использовано для тепловой изоляции и балластировки подводных теплопроводов. Технический результат заключается в повышении прочности, снижении коэффициента теплопроводности, плотности. Композитный материал содержит цемент, заполнитель, воду и дополнительно наполнитель. При этом в качестве заполнителя использована баритовая руда с размером частиц от 0,01 до 160 мкм, наполнителя - древесная стружка размером частиц от 0,5 до 20 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%: цемент - 17-25, баритовая руда - 35-56, древесная стружка - 6-12, вода - 20-30. 1 табл.

 

Изобретение относится к области строительства, в частности к материалам, произведенным на основе отходов деревообработки, и может быть использовано для тепловой изоляции и балластировки подводных теплопроводов. Подводная трубопроводная конструкция должна обладать отрицательной плавучестью, прочностью и иметь тепловую изоляцию для снижения потерь транспортируемой тепловой энергии.

Известен теплоизоляционный материал, получаемый путем смешения предварительно обработанного раствором древесного заполнителя, портландцемента, добавки и воды с последующим формованием и твердением, в котором в качестве древесного заполнителя берут технологическую щепу, в качестве раствора для обработки заполнителя используют 30%-ный раствор стекла натриевого в количестве 10% от массы древесного заполнителя, в качестве связующего берут цемент на основе портландцементного клинкера с пределом прочности 40 МПа, предварительно смешанного с добавкой, в качестве которой берут хлорид кальция в порошкообразном состоянии с массовой долей хлористого кальция не менее 90% и в количестве 2% от массы портландцемента, после смешения компонентов с водой в смесь дополнительно вводят техническую пену из водного раствора гидролизата протеинов 1%-ной концентрации (Патент №2493136 РФ, МПК C04B 40/00, C04B 18/26, C04B 20/00. Способ получения теплоизоляционного материала / Зиатдинова Д.Ф., Тимербаев Н.Ф., Сафин P.P., Сафин Р.Г. и др. №2012107547/03; Заявл. 28.02.2012; Опубл. 20.09.2013). Коэффициент теплопроводности материала от 0,142 до 0,153 Вт/(м2*°C), плотность от 305 до 326 кг/м3.

Недостатками данного материала являются большое количество компонентов и их дороговизна, а также низкая плотность, вследствие чего его применение в подводной прокладке трубопроводов усложняет конструкцию, т.к. требует дополнительную балластировку от всплытия.

Наиболее близким по технической сущности является балластный материал, который содержит цемент, заполнитель и воду. При этом в качестве заполнителя он содержит баритовую руду следующих фракций: крупной фракции с размером зерен свыше 5 мм до 25 мм, мелкой фракции с размером зерен свыше 0,16 мм до 5 мм, очень мелкой фракции с размером частиц от 0,01 мкм до 160 мкм. Дополнительно заявляемый балластный материал содержит пластификатор, а именно поликарбоацетил (Патент №2399828 РФ, МПК F16L 58/06, C04B 28/00, C04B 111/20. Балластный материал / Свечкопалов А.П., Шапорин И.И. №2008127272/03; Заявл. 07.07.2008; Опубл. 20.09.2010).

Недостатком данного материала является невозможность его применения в качестве теплоизолятора. Заявленный материал имеет плотность более 3060 кг/м3, следовательно входит в группу тяжелых бетонов. У материалов, входящих в эту группу, коэффициент теплопроводности превышает 1,35 Вт/(м2*°C). По этому показателю, применение таких материалов в качестве теплоизолирующих материалов теплопроводов технико-экономически не оправдано.

Целью изобретения является создание композитного теплоизоляционно-балластного материала с применением отходов деревообработки, обладающего низкой теплопроводностью, отрицательной плавучестью, высокой прочностью, а именно следующими физико-механическими свойствами: коэффициент теплопроводности не выше 0,17 Вт/(м2*°C), плотность не менее 1000 кг/м3, прочность на сжатие по истечении 28 суток не менее 5 МПа.

Указанная цель достигается тем, что заявляемый материал содержит цемент, заполнитель, воду и дополнительно наполнитель. При этом в качестве заполнителя использована баритовая руда с размером частиц от 0,01 до 160 мкм, наполнителя - древесная стружка с размером частиц от 0,5 до 20 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Цемент - 17-25

Баритовая руда - 35-56

Древесная стружка - 6-12

Вода - 20-30.

Предлагаемый композитный материал на основе отходов деревообработки позволяет использовать его для подводных теплопроводов в качестве тепловой изоляции и балласта одновременно.

В патентной и научно-технической литературе предложенного состава материала с указанными свойствами и показателями не обнаружено.

С целью осуществления процесса заполнения кольцевого пространства пластичность материала обеспечивается отношением воды к древесной стружке в пределах 2,5-3,5 и размером фракции баритовой руды 0,01 до 160 мкм.

Для обеспечения монолитности материала размер фракций наполнителя должен находиться в интервале 0,5-20 мм.

Примеры составов материала и его характеристики представлены в таблице.

В качестве цемента использован портландцемент марки М400.

Определение средней плотности смесей, коэффициентов теплопроводности и прочности, представленных в таблице, выполнено в соответствии с ГОСТ 12730.1-78, ГОСТ 25380-82 и ГОСТ 10180-90.

Результаты натурных экспериментов, отображенные в таблице, показывают преимущества свойств предлагаемого материала по изобретению.

Таблица
Состав композита, г/мас.% Плотность, кг/м3 Коэффициент теплопроводности, Вт/(м2*°C) Предел прочности при сжатии, МПа
Компоненты
портландцемент 1201/25
1 барит 1881/39 1433,852 0,248 18,52
древесная стружка 384/8
вода 1400/28
Компоненты
портландцемент 1201/18
2 барит 3762/56 1718,593 0,330 25,51
древесная стружка 384/6
вода 1400/20
Компоненты
портландцемент 1201/23
3 барит 1881/35 1090,593 0,17 8,3
древесная стружка 640/12
вода 1600/30
Компоненты
портландцемент 1201/17
4 барит 3762/52 1412,148 0,21 11,01
древесная стружка 640/9
вода 1600/22
Прототип
портландцемент 12-17
поликарбоацетил 0,2-0,3 3060-3400 Нет данных 56-75
5 трибутилофосфат 0,0015
вода 4-10
барит остальное

Композитный теплоизоляционно-балластный материал на основе древесных отходов, содержащий цемент, заполнитель и воду, отличающийся тем, что он содержит в качестве заполнителя баритовую руду с размером частиц от 0,01 до 160 мкм и дополнительно наполнитель - древесную стружку с размером частиц от 0,5 до 20 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Цемент 17-25
Баритовая руда 35-56
Древесная стружка 6-12
Вода 20-30



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гидравлически схватывающающейся смеси, содержащей, % масс.: a) от 6 до 25% масс. цемента, b) от 50 до 90% масс.

Группа изобретений относится к сухой композиции бетона или строительного раствора, содержащей пористые гранулы и к бетону или строительному раствору, изготовленному из этой композиции.

Настоящее изобретение относится к гидравлической композиции, включающей: по меньшей мере одно гидравлическое вяжущее, по меньшей мере одну первую пластифицирующую добавку, включающую по меньшей мере одну фосфоновую амино-алкиленовую группу, по меньшей мере одну вторую пластифицирующую добавку, включающую по меньшей мере один полимер с гребенчатой структурой, причем концентрация по массе сухого остатка второй добавки составляет от 25% до 100% от концентрации по массе сухого остатка первой добавки.

Изобретение относится к порошкам для получения самовыравнивающейся свежеприготовленной бетонной смеси. Технический результат заключается в улучшении самовыравнивания бетонной смеси.

Изобретение относится к строительной технике и может применяться при изготовлении изделий из бетона для улучшения их основных физико-химических свойств. Технический результат - улучшение основных свойств бетона: повышение прочности и снижение влагопроницаемости.

Сырьевая смесь для изготовления бетона, содержащая цемент, мелкий заполнитель, пластифицирующую добавку и воду, дополнительно содержит измельченные и просеянные через сетку №10 отработавшие мобильные телефоны с предварительно извлеченными аккумуляторами при следующем соотношении компонентов, мас.%: цемент 24-36; мелкий заполнитель 12,7-17,9; пластифицирующая добавка 0,1-1,5; вода 18-36; измельченные и просеянные через сетку №10 отработавшие мобильные телефоны с предварительно извлеченными аккумуляторами 10-40.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов. Сырьевая смесь для получения искусственной породы включает, мас.%: портландцемент 28-30, силициды углерода 26-29, оксиды железа 1-1,5, вода 28-30, нарезанное на отрезки 5-15 мм асбестовое волокно 1-1,5, кварцевый песок 11-13.
Изобретение относится к порошкообразной композиции строительного материала, предпочтительно к сухому строительному раствору промышленного производства и, в особенности, к клеям для плитки, наполнителям для швов, шпаклевкам, гидроизоляционным шламам, ремонтным растворам, выравнивающим растворам, армирующим клеям, клеям для термоизоляционных композитных систем (ТИКС), минеральным штукатуркам, тонким шпаклевкам и системам бесшовного пола, содержащей сложный эфир A) 2-этилгексановой кислоты и B) спирт с точкой кипения, по меньшей мере, в 160°C.

Настоящее изобретение относится к расширяющейся добавке в бетон и к способу её получения. Технический результат - обеспечение значительного расширения бетона в период от 2 до 7 дней после укладки, что позволяет развивать высокую раннюю прочность на сжатие.
Изобретение относится к способам приготовления бетонных смесей с добавкой микрокремнезема с химическими добавками. Техническим результатом предложенного способа является повышение прочности бетонной смеси.
Изобретение относится к производству теплоизоляционного материала из отходов металлургического, деревоперерабатывающего производства, бытовых отходов и может быть использовано в промышленном и гражданском строительстве.
Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при производстве древесно-минеральных плит и отделочных материалов в промышленном и гражданском строительстве.

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу получения теплоизоляционного материала на основе отходов деревообработки. Технический результат заключается в снижении плотности и теплопроводности материала.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касайся изготовления изделий (блоков) из арболита с одновременным получением на их поверхности основы для штукатурки.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству изделий (плит, панелей) из древесно-цементных композиций, используемых преимущественно в сельском строительстве.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству изделий (блоков) из древесно-цементных композиций, используемых, преимущественно, в сельском строительстве.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству изделий (блоков) из древесно-цементных композиций, используемых преимущественно в сельском строительстве.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к составам сырьевых смесей для изготовления теплоизоляционных изделий, используемых в конструкциях стен, полов, перегородок.
Изобретение относится к промьшленности строительных материалов, в частности к производству изделий (плит) из древесно-цементных композиций, используемых, преимущественно, в сельском строительстве.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству изделий (плит) из древесно-цементных композиций, используемых, преимущественно, в сельском строительстве.

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления теплоизоляционных, конструкционно-теплоизоляционных и конструкционных бетонов для жилищного и гражданского строительства. Композиционный материал, полученный из смеси, включающей кремнефтористый натрий, отходы деревообработки, суспензию, полученную перемешиванием размолотого трепела Сухоложского месторождения Свердловской области, 40%-го раствора едкого натра и воды в весовом соотношении 1:1,34:3,10 соответственно, с выдержкой в течение четырех часов при 95°C с последующим охлаждением, при следующем соотношении компонентов, масс. %: указанная суспензия 47-53, кремнефтористый натрий 5-7, отходы деревообработки 42-46. Технический результат - удешевление производства материала. 2 табл.

Изобретение относится к области строительства, в частности к материалам на основе отходов деревообработки, и может быть использовано для тепловой изоляции и балластировки подводных теплопроводов. Технический результат заключается в повышении прочности, снижении коэффициента теплопроводности, плотности. Композитный материал содержит цемент, заполнитель, воду и дополнительно наполнитель. При этом в качестве заполнителя использована баритовая руда с размером частиц от 0,01 до 160 мкм, наполнителя - древесная стружка размером частиц от 0,5 до 20 мм при следующем соотношении компонентов, мас.: цемент - 17-25, баритовая руда - 35-56, древесная стружка - 6-12, вода - 20-30. 1 табл.

Наверх