Сырьевая смесь для производства строительных композитных изделий

Изобретение относится к строительству, а именно к технологии строительных материалов, и может быть использовано в производстве разнообразных строительных композитных изделий, полученных с помощью технологии экструзии, например блоков, лицевого и рядового кирпича, облицовочной плитки. Технический результат заключается в расширении сырьевой базы и исключении автоклавного оборудования при производстве изделий. Сырьевая смесь для производства строительных композитных изделий в качестве наполнителя содержит минеральное сырье с удельной поверхностью 500-2500 см2/г, содержащее отходы металлургических производств, в т.ч. доменные гранулированные шлаки, или отходы очистки морских и речных судов, а в качестве связующего содержит вторичный полимерный материал, состоящий из бытовых и производственных отходов полимерных материалов, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: вторичный полимерный материал 30,0-45,0; минеральное сырье 55,0-70,0.

 

Изобретение относится к строительству, а именно к технологии строительных материалов, и может быть использовано в производстве разнообразных строительных композитных изделий, полученных с помощью технологии экструзии, например блоков, лицевого и рядового кирпича, облицовочной плитки.

Известна «Сырьевая смесь для получения силикатных изделий с использованием вскрышных пород горнодобывающей промышленности» (Патент Российской Федерации №2439022, МПК С04В 28/18, опубл. 10.01.2012 г.), включающая известь, тонкодисперсный кремнеземистый компонент и заполнитель, причем в качестве тонкомолотого кремнеземистого компонента смесь содержит молотую песчаную пелито-алевритовую породу, а в качестве заполнителя - исходную песчаную перлито-алевритовую породу, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

известь негашеная 6-12
тонкомолотая песчаная перлито-алевритовая порода 12-24
исходная песчаная перлито-алевритовая порода 64-82

Недостатками прототипа является специфичность сырьевой базы, а также необходимость использования автоклавного оборудования для производства изделий на указанной сырьевой базе по прототипу.

Задачей изобретения является разработка новой сырьевой смеси для производства строительных композитных изделий с достижением технического результата - расширения сырьевой базы и исключения использование автоклавного оборудования при производстве изделий.

Поставленная задача выполняется тем, что в сырьевой смеси для производства строительных композитных изделий, включающей в качестве наполнителя смесь, содержащую минеральное сырье с удельной поверхностью 500-2500 см2/г, в качестве связующего смесь, содержащую вторичный полимерный материал, при следующем соотношении ингредиентов, мас. %: вторичный полимерный материал, состоящий из бытовых и производственных отходов полимерных материалов - 30,0-45,0; минеральное сырье - 55,0-70,0, отличающийся тем, что в качестве минерального сырья содержит отходы металлургических производств, в том числе доменные гранулированные шлаки, или отходы очистки морских и речных судов.

Новым в заявляемом техническом решении является разработка нового состава сырьевой смеси для производства стеновых композитных изделий, что позволяет значительно расширить сырьевую базу, а также упростить технологию изготовления стеновых композитных изделий путем исключения использования автоклавного оборудования.

Существенными признаками заявляемой смеси, совпадающими с прототипом, являются следующие признаки:

- состав сырьевой смеси для производства стеновых композитных изделий включает минеральное сырье,

- в качестве заполнителя смесь содержит минеральное сырье с удельной поверхностью 500-2500 см2/г;

- в качестве связующего смесь содержит вторичный полимерный материал, состоящий из бытовых полимерных отходов;

- соотношение ингредиентов в смеси, мас. %: вторичный полимерный материал - 30,0-45,0; минеральное сырье - 55,0-70,0.

Отличительными от прототипа существенными признаками заявляемой смеси являются следующие:

- в качестве минерального сырья смесь содержит отходы металлургических производств, в т.ч. доменные гранулированные шлаки,

или в качестве минерального сырья смесь содержит отходы очистки морских и речных судов пескоструйными и дробеструйными аппаратами.

Между существенными признаками заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатом - расширением сырьевой базы и исключением использования автоклавного оборудования при производстве изделий - существует следующая причинно-следственная связь.

Использование в качестве минерального сырья отходов металлургических производств, в т.ч. доменные гранулированные шлаки, и/или отходы очистки морских и речных судов пескоструйными и дробеструйными аппаратами и бытовые отходы полимерных материалов, позволяет значительно расширить сырьевую базу заявляемого технического решения по сравнению с прототипом.

При этом состав сырьевой смеси для производства стеновых композитных изделий является чрезвычайно простым, т.к. содержит всего два компонента - минеральное сырье и вторичный полимерный материал, и исключает необходимость использования автоклавного оборудования при получении стеновых изделий.

Получение минерального сырья с удельной поверхностью 500-2500 см2/г и вторичного полимерного материала, состоящего из бытовых отходов полимерных материалов не являются сложными и дорогостоящими технологическими операциями и не требуют использования нестандартного оборудования.

Следует отметить, что применение минерального сырья с удельной поверхностью менее 500 см2/г не позволяет обеспечить необходимые механические, теплотехнические и эксплуатационные характеристики стеновых композитных изделий ввиду наличия в минеральном сырье крупных частиц и, в результате, получения неоднородности структуры материала, получаемой при формовании изделий, а измельчение минерального сырья с удельной поверхностью более 2500 см2/г требует повышенного расхода энергетических и временных показателей, а также уменьшает технический ресурс оборудования без получения существенных преимуществ в готовых стеновых изделиях.

При этом соотношение ингредиентов в составе, мас. %: вторичное полимерное сырье - 30,0-45,0; минеральное сырье - 55,0-70,0, позволяет получать разнообразные стеновые композитные изделия, с заранее заданными высокими физическими свойствами и эксплуатационными параметрами, причем наличие в заявляемой смеси менее 30% вторичного полимерного материала не позволяет получить готовые стеновые композитные изделия с заданными механическими, теплотехническими и эксплуатационными характеристиками из-за недостаточного количества связующего вещества в сырьевой смеси.

Содержание же вторичного полимерного материала в заявляемой смеси более 45% практически не влияет на достигаемые механические и теплотехнические характеристики и снижает эксплуатационные характеристики (морозостойкость) стеновых изделий из-за повышенного содержания полимерного материала, при этом увеличиваются затраты на получение избыточного (более 45%) содержания вторичного полимерного материала в заявляемом составе.

Оптимальное соотношение степени измельчения исходных ингредиентов и их процентное соотношение в заявляемой смеси зависят от конкретных требований по технологии изготовления конкретных композитных стеновых изделий с заданными механическими, теплотехническими и эксплуатационными характеристиками, например:

- для кирпича: прочность на сжатие - 10-50 МПа, средняя плотность - 1350-1650 кг/м3; морозостойкость - 25-75 циклов, водопоглощение - 7-12%;

- для камня, блока: прочность на сжатие - 10-40 МПа, средняя плотность - 1200-1500 кг/м3; морозостойкость - 25-75 циклов, водопоглощение - 7-12%;

- для плитки: прочность на сжатие - 30-60 МПа, средняя плотность - 1950-2200 кг/м3; морозостойкость - 50-100 циклов, водопоглощение - 6-9%.

Данное техническое решение соответствует признаку изобретательский уровень, т.к. по совокупности всех существенных признаков, указанных в формуле изобретения, для специалиста они явным образом не следуют из уровня техники.

Сырьевая смесь для производства стеновых композитных изделий включает минеральное сырье и вторичный полимерный материал.

При этом в качестве минерального сырья заявляемый состав содержит:

- отходы металлургических производств, в т.ч. доменные гранулированные шлаки;

- отходы очистки морских и речных судов пескоструйными и дробеструйными аппаратами.

В качестве связующего смесь содержит:

- вторичный полимерный материал, образующийся из бытовых отходов полимерных материалов.

В качестве заполнителя заявляемая смесь содержит минеральное сырье с удельной поверхностью 500-2500 см2/г, а в качестве связующего содержит вторичный полимерный материал.

Соотношение ингредиентов заявляемой смеси, мас. %:

вторичный полимерный материал - 30,0-45,0;

минеральное сырье - 55,0-70,0.

С целью получения стеновых композитных изделий в различной цветовой гамме возможно использование соответствующих пигментов в количестве 0,1-3,0% сверх 100% заявляемого состава.

Примеры конкретных составов для различных изделий

Пример 1

Для получения стенового композиционного рядового кирпича с параметрами: прочность на сжатие - 10 МПа, средняя плотность - 1650 кг/м3; морозостойкость - 25 циклов, водопоглощение - 11% готовят смесь со следующими характеристиками: минеральное сырье, образующееся при камнепилении, дроблении, фракционировании различных известняковых пород, в том числе мшанковых, нуммулитовых и мраморовидных известняков и известняков-ракушечников, с удельной поверхностью 2500 см2/г, а в качестве связующего содержит вторичный полимерный материал, состоящий из бытовых отходов полимерных материалов, при следующем соотношении ингредиентов, мас. %: вторичный полимерный материал - 30,0; минеральное сырье - 70.

Краткое описание технологии изготовления изделий.

Минеральное сырье и вторичный полимерный материал дозировано загружают в измельчитель, измельчают, нагревают, обрабатывают давлением, после чего состав затвердевает.

Пример 2

Для получения стенового композиционного рядового кирпича с параметрами: прочность на сжатие - 15 МПа, средняя плотность - 1550 кг/м3; морозостойкость - 35 циклов, водопоглощение - 10% готовят смесь со следующими характеристиками: минеральное сырье, образующееся при камнепилении, дроблении и фракционировании изверженных горных пород, в том числе гранитов и диоритов, с удельной поверхностью 2300 см2/г, а в качестве связующего содержит вторичный полимерный материал, состоящий из бытовых отходов полимерных материалов, при следующем соотношении ингредиентов, мас. %: вторичный полимерный материал - 35,0; минеральное сырье - 65.

Технологические операции по изготовлению изделий те же, что и в примере 1.

Пример 3

Для получения стенового композиционного рядового кирпича с параметрами: прочность на сжатие - 30 МПа, средняя плотность - 1550 кг/м3; морозостойкость - 35 циклов, водопоглощение - 10% готовят смесь со следующими характеристиками: отходы очистки судов с удельной поверхностью 2300 см2/г, а в качестве связующего содержит вторичный полимерный материал, состоящий из бытовых отходов полимерных материалов, при следующем соотношении ингредиентов, мас. %: вторичный полимерный материал - 35,0; минеральное сырье - 65.

Технологические операции по изготовлению изделий те же, что и в примере 1.

Пример 4

Для получения стенового композиционного лицевого кирпича с параметрами: прочность на сжатие - 32 МПа, средняя плотность - 1550 кг/м3; морозостойкость - 50 циклов, водопоглощение - 9% готовят смесь со следующими характеристиками: отходы очистки судов с удельной поверхностью 2000 см2/г, а в качестве связующего содержит вторичный полимерный материал, состоящий из бытовых отходов полимерных материалов, при следующем соотношении ингредиентов, мас. %: вторичный полимерный материал - 40,0; минеральное сырье - 60.

Технология изготовления изделий аналогична технологии, указанной в примере 1.

Пример 5

Для получения стенового композиционного лицевого кирпича с параметрами: прочность на сжатие - 45 МПа, средняя плотность - 1450 кг/м3; морозостойкость – 75 циклов, водопоглощение - 9,5% готовят смесь со следующими характеристиками: доменный шлак с удельной поверхностью 2500 см2/г, а в качестве связующего содержит вторичный полимерный материал, состоящий из бытовых отходов полимерных материалов, при следующем соотношении ингредиентов, мас. %: вторичный полимерный материал - 42,0; минеральное сырье - 58.

Технологические операции по изготовлению изделий те же, что и в примере 1.

Пример 6

Для получения стеновой композиционной облицовочной плитки с параметрами: прочность на сжатие - 50 МПа, средняя плотность - 2100 кг/м3; морозостойкость - 100 циклов, водопоглощение - 7% готовят смесь со следующими характеристиками: доменный шлак с удельной поверхностью 2500 см2/г, а в качестве связующего содержит вторичный полимерный материал, состоящий из бытовых отходов полимерных материалов, при следующем соотношении ингредиентов, мас. %: вторичный полимерный материал - 45,0; минеральное сырье - 55.

Технологические операции по изготовлению изделий те же, что и в примере 1.

Примеры 1, 2 показывают, что при использовании в качестве минерального сырья вторичное сырье, образующееся при камнепилении, дроблении и фракционировании различных известняковых пород, в том числе мшанковых, нуммулитовых и мраморовидных известняков и известняков-ракушечников, при камнепилении, дроблении и фракционировании изверженных горных пород, в том числе гранитов и диоритов, прочность на сжатие не превышает 20 МПа. Примеры 3-6 подтверждают получение изделий с прочностью на сжатие от 30 МПа до 50 МПа при использовании в качестве минерального сырья отходов металлургических производств, в том числе доменные гранулированные шлаки, и/или отходов очистки морских и речных вудов.

Состав смеси обеспечивает расширение сырьевой базы и исключение использования автоклавного оборудования при производстве изделий. Кроме того, заявляемое техническое решение позволяет использовать его при разработке технологии и производстве стеновых композитных изделий.

Сырьевая смесь для производства строительных композитных изделий, включающая в качестве наполнителя смесь, содержащую минеральное сырье с удельной поверхностью 500-2500 см2/г, в качестве связующего - смесь, содержащую вторичный полимерный материал, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: вторичный полимерный материал, состоящий из бытовых и производственных отходов полимерных материалов - 30,0-45,0; минеральное сырье - 55,0-70,0, отличающаяся тем, что в качестве минерального сырья содержит отходы металлургических производств, в том числе доменные гранулированные шлаки, или отходы очистки морских и речных судов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении строительных, преимущественно бетонных или растворных, смесей в производстве бетонных и железобетонных изделий и конструкций сборного и монолитного строительства и в других производствах.

Настоящее изобретение относится к диспергирующим веществам для гидравлических вяжущих веществ. Описано диспергирующее вещество для неорганических частиц, предпочтительно для неорганических вяжущих веществ, более предпочтительно для гидравлических вяжущих веществ, при этом указанное диспергирующее вещество содержит следующие структурные единицы: I) одну триазиновую структурную единицу, предпочтительно одну 1,3,5-триазиновую структурную единицу, II) одну или две полиалкиленгликолевые структурные единицы, предпочтительно одну полиалкиленгликолевую структурную единицу общей формулы (I) -(AO)n-R2, где А представляет собой алкилен, который имеет 2-18 атомов углерода, при этом по меньшей мере 60 мол.

Настоящее изобретение относится к быстросуспендируемой порошкообразной композиции для применения в качестве сухого строительного раствора. Описана порошкообразная композиция для применения в качестве сухого строительного раствора, которая может быть получена приведением порошка, который содержит по меньшей мере одно неорганическое связующее вещество, в контакт с от 0.01 до 10 мас.%, в пересчете на общую массу композиции, жидкого компонента, содержащего по меньшей мере один сополимер, который может быть получен полимеризацией смеси мономеров, включающей (I) по меньшей мере один этиленово ненасыщенный мономер формулы (Ia) , где R1 и R2 каждый, независимо друг от друга, означают водород или алифатический углеводородный радикал, имеющий от 1 до 20 атомов углерода, Y означает Н, -COOMa, М означает водород, катион одновалентного или двухвалентного металла, ион аммония или радикал органического амина, а равно 1/2 или 1, (II) по меньшей мере один этиленово ненасыщенный мономер формулы (II) , где p равно целому числу от 0 до 6, у равно 0, v равно целому числу от 3 до 500, коэффициенты w являются, независимо друг от друга, одинаковыми или разными для каждой единицы (CwH2wO) и означают каждый целое число от 2 до 18, причем (CwH2wO) представляет собой хаотический сополимер этиленоксида-пропиленоксида, имеющий молекулярную массу от 160 до 10000 г/моль, в котором мольная доля пропиленоксидных единиц составляет от 10 до 30%, в пересчете на сумму этиленоксидных и пропиленоксидных единиц, R1 и R2 означают, как определено выше, R3 означает водород, алифатический углеводородный радикал, имеющий от 1 до 20 атомов углерода, циклоалифатический углеводородный радикал, имеющий от 5 до 8 атомов углерода, необязательно замещенный арильный радикал, имеющий от 6 до 14 атомов углерода, где жидкий компонент содержит от 1 до 60 мас.% по меньшей мере одного сополимера и от 30 до 98 мас.% органического растворителя.

Изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано для устройства земляного полотна, оснований и покрытий дорожных одежд промысловых дорог и площадок.
Изобретение относится к горной промышленности и может использоваться при разработке месторождений полезных ископаемых с твердеющей закладкой выработанного пространства.
Изобретение относится к горной промышленности и может использоваться при разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства. Технический результат - обеспечение безопасных условий горных работ при увеличении прочности закладки на растяжение.

Группа изобретений относится к строительным растворам. Технический результат - увеличение срока годности после смешивания компонентов, водоудерживающей способности и открытого времени строительного раствора, высокие значения предела прочности на разрыв при использовании заявленного строительного раствора.

Изобретение относится к области получения фунгицидных добавок для защиты от биоповреждений микроорганизмами строительных материалов. Технический результат предлагаемого изобретения заключается в минимизации концентрации фунгицидной добавки - в составе керамического шликера, строительного раствора и т.д., при сохранении её свойств.

Изобретение относится к горной промышленности и может использоваться при разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства. Технический результат - обеспечение безопасных условий горных работ при минимизации относительной деформации усадки закладочного массива.
Изобретение относится к области производства строительных материалов и изделий. Смесь для получения строительного композита включает 10 мас.

Группа изобретений относится к строительству. Технический результат – возможность использования поврежденных плит из мраморного агломерата, утилизация отходов, уменьшение толщины покрытия, получение твердости и химической стойкости поверхности с покрытием, сравнимых с кварцем, уменьшение затрат на производство.

Настоящее изобретение относится к смеси ускорителей для отверждаемых пероксидами смесей смол, которая содержит основной ускоритель (I) и соускоритель (II), причем основным ускорителем (I) является соединение формулы (I): а соускорителем (II) - соединение формулы (II-1) или (II-2): в которых R1 и R2 соответственно независимо друг от друга означают алкильную группу с одним или двумя атомами углерода, гидроксиалкильную группу с 1-3 атомами углерода или однократно или многократно этоксилированную или пропоксилированную гидроксиалкильную группу с 1-3 атомами углерода.

Изобретение относится к связующему веществу для формирования изделий на основе частиц или слоистых изделий. Технический результат заключается в устойчивости к воздействию погодных условий и длительным тепловым нагрузкам.
Изобретение относится к композиции, включающей специально ориентированное лигноцеллюлозное волокно, связанное с помощью полимера с неорганическим гидратом, таким как гипс.
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для проведения ремонтно-изоляционных работ в нефтяных и газовых скважинах. Техническим результатом изобретения является повышения долговечности и надежности слоя тампонажного материала, образовавшегося после отверждения на поверхности стенок обрабатываемой скважины.

Изобретение относится к способу регулирования реакционной способности и времени желатинизации смесей смол и/или строительных растворов реакционноспособных смол на основе радикально-полимеризующихся соединений.

Изобретение относится к области строительства. Технический результат - повышение качества и долговечности отделки фасадов зданий.

Изобретение относится к области строительства, а именно к минеральным плитам для внутренней отделки помещений, в особенности для подвесных потолков. Минеральная плита, содержащая основной мат, включающий минеральные волокна, наполнитель, связующие вещества, на котором после его сушки нанесены дополнительные покрытия, где основной мат включает, мас.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству гидравлических цементов и технологии их измельчения. Интенсификатор помола цемента содержит в своем составе кремнийорганические соединения нефункционального типа в виде полифенилсилоксана ПФС и диметилсилоксанового каучука СКТН при следующем соотношении компонентов, мас.%: полифенилсилоксан ПФС 40-60, диметилсилоксановый каучук СКТН 60-40.

Изобретение относится к бесформальдегидным композициям для покрытий. Покрытия используют для придания волокнистым панелям и акустическим панелям, таким как потолочные плитки, устойчивости к провисанию.

Изобретение относится к технологии получения неорганических термостойких, антикоррозионных строительных материалов, используемых в качестве теплоизоляции при возведении промышленных зданий, сооружений.

Изобретение относится к строительству, а именно к технологии строительных материалов, и может быть использовано в производстве разнообразных строительных композитных изделий, полученных с помощью технологии экструзии, например блоков, лицевого и рядового кирпича, облицовочной плитки. Технический результат заключается в расширении сырьевой базы и исключении автоклавного оборудования при производстве изделий. Сырьевая смесь для производства строительных композитных изделий в качестве наполнителя содержит минеральное сырье с удельной поверхностью 500-2500 см2г, содержащее отходы металлургических производств, в т.ч. доменные гранулированные шлаки, или отходы очистки морских и речных судов, а в качестве связующего содержит вторичный полимерный материал, состоящий из бытовых и производственных отходов полимерных материалов, при следующем соотношении ингредиентов, мас.: вторичный полимерный материал 30,0-45,0; минеральное сырье 55,0-70,0.

Наверх