Способ производства композитных строительных изделий

Изобретение относится к производству строительных изделий и может быть использовано в строительной промышленности для производства различных стеновых изделий. Технический результат заключается в увеличении производительности способа производства, снижении себестоимости готовых изделий, улучшении экологической ситуации территорий со значительным скоплением отходов камнедобычи известняков и бытовых отходов полимерных материалов. Подробленные бытовые отходы полимерных материалов и карбонатного наполнителя фракцией до 5 мм засыпают в экструдер, где они с помощью многосекционного шнека перемешиваются с расплавленным полимером и в виде однородной массы поступают в экструзионную головку. Проэкструдированный под давлением 50-80 кг⋅с/см2 через формующую головку экструдат разрезают на изделия и охлаждают. В качестве карбонатного наполнителя используют отходы камнепиления и переработки известняков-ракушечников или нуммулитовых известняков и/или отходы дробления и переработки известняковых пород на щебень фракцией до 5 мм. 9 пр.

 

Изобретение относится к производству строительных изделий и может быть использовано в строительной промышленности для производства различных стеновых изделий.

Наиболее близким аналогом выбран способ изготовления экструзионных керамических изделий, описанный в изобретении «Способ изготовления экструзионных керамических блоков» (патент №2043194, МПК С1 В28В 3/20). Способ включает приготовление пластической массы, экструдирование бруса с продольными каналами, резку его на изделия, сушку их в равномерном потоке теплоносителя и обжиг.

Недостатками ближайшего аналога является приготовление пластической массы для экструдирования изделий, что влечет за собой необходимость в громоздких дорогостоящих технологических прессах и оснастки. Необходимость сушки изделий в равномерном потоке теплоносителя и обжиг изделий влечет за собой необходимость в громоздких дорогостоящих технологических устройствах и дополнительных затратах времени, а также ведет к увеличению энергозатрат. Как следствие - значительная себестоимость готовой продукции, низкая производительность способа.

В основу изобретения поставлена техническая задача усовершенствования способа изготовления экструзионных строительных изделий путем увеличения производительности способа производства композитных изделий, значительного снижения себестоимости готовых изделий, улучшения экологической ситуации территорий со значительным скоплением отходов камнедобычи известняков и бытовых отходов полимерных материалов.

Поставленная задача решается тем, что в способе производства композитных строительных изделий, включающем приготовление пластической массы, экструдирование бруса с продольными каналами, резку его на изделия, сушку их в равномерном потоке теплоносителя, сырьевую смесь засыпают в экструдер, с помощью многосекционного шнека перемешивают с расплавленным полимером, формуют изделия из сырьевой смеси под давлением 50-80 кг⋅с/см2, а в качестве наполнителя используют отходы камнепиления известняков-ракушечников или нуммулитовых известняков и/или отходы дробления и переработки известняковых пород на щебень фракцией до 5 мм. Способ обеспечивает значительное увеличение производительности способа производства композитных изделий, снижение себестоимости готовых изделий, улучшение экологической ситуации территорий со значительным скоплением отходов камнедобычи известняков и бытовых отходов полимерных материалов.

Признаками изобретения, которые совпадают с признаками ближайшего аналога, являются приготовление пластической массы, экструдирование бруса с продольными каналами, резку его на изделия, сушку их в равномерном потоке теплоносителя.

Отличительными признаками технического решения являются: сырьевую смесь засыпают в экструдер, с помощью многосекционного шнека перемешивают с расплавленным полимером, формуют изделия из сырьевой смеси под давлением 50-80 кг⋅с/см2, а в качестве наполнителя используют отходы камнепиления известняков-ракушечников или нуммулитовых известняков и/или отходы дробления и переработки известняковых пород на щебень фракцией до 5 мм.

Между совокупностью существенных признаков изобретения и техническим результатом существует причинно-следственная связь. В техническом решении в качестве вяжущего используют бытовые отходы полимерных материалов, в связи с чем достигается практически полная полимеризация, а соответственно формируется водонерастворимый каркас из вторичного полимерного материала, обеспечивающий требуемые нормативные физико-механические характеристики изделия. При этом использование давлений прессования в интервале 50-80 кг⋅с/см2 значительно облегчает доступ полимерного материала по всему объему изделия. Как результат - быстрая и практически полная полимеризация известковой матрицы. Использование в качестве наполнителя отходов камнедобычи известняков фракцией до 5 мм с удельной поверхностью от 2000 см2/г до 3000 см2/г позволяет создать в известковой матрице дополнительные центры кристаллизации, а также улучшить контакты срастания на границе «наполнитель-вяжущее» за счет аналогичной структуры вещества наполнителя с продуктом полимеризации - вторичным полимерным материалом.

В результате реализации предложенного способа производства композитных строительных изделий получают прочный искусственный материал прочностью 5-15 МПа, при средней плотности 1800-1900 кг/м3, коэффициент размягчения которого составляет 0,75-0,85, что достаточно для изготовления различных стеновых изделий.

Способ осуществляется следующим образом. Подробленные бытовые отходы полимерных материалов и карбонатного наполнителя фракцией до 5 мм засыпают в экструдер, где они с помощью многосекционного шнека перемешиваются с расплавленным полимером и в виде однородной массы поступают в экструзионную головку. Проэкструдированный под давлением 50-80 кг⋅с/см2 через формующую головку экструдат разрезают на изделия и охлаждают в течение 0,5 часа, в результате чего изделия достигают конечной прочности. Далее изделия отпускаются потребителю. В качестве карбонатного наполнителя используют отходы камнепиления и переработки известняков-ракушечников или нуммулитовых известняков и/или отходы дробления и переработки известняковых пород на щебень фракцией до 5 мм.

Пример 1

Бытовые отходы полимерных материалов и отходы камнепиления известняков-ракушечников фракцией до 5 мм засыпают в экструдер. В экструдере с помощью многосекционного шнека материалы перемешиваются в однородную смесь и под давлением 50 кг⋅с/см2 проходят через формующую головку. Проэкструдированные изделия разрезают и охлаждают в течение 0,5 часа, в результате чего изделия достигают конечной прочности - 5 МПа, средней плотности - 1880 кг/м3 при коэффициенте размягчения 0,8.

Пример 2

Бытовые отходы полимерных материалов и отходы нуммулитовых известняков фракцией до 5 мм засыпают в экструдер. В экструдере с помощью многосекционного шнека материалы перемешиваются в однородную смесь и под давлением 50 кг⋅с/см2 проходят через формующую головку. Проэкструдированные изделия разрезают и охлаждают, в результате чего изделия достигают конечной прочности - 10 МПа, средней плотности - 1850 кг/м3 при коэффициенте размягчения 0,8.

Технологические параметры охлаждения изделий те же, что и в примере №1.

Пример 3

Бытовые отходы полимерных материалов и отходы дробления и переработки известняковых пород на щебень фракцией до 5 мм засыпают в экструдер. В экструдере с помощью многосекционного шнека материалы перемешиваются в однородную смесь и под давлением 50 кг⋅с/см2 проходят через формующую головку. Проэкструдированные изделия разрезают и охлаждают, в результате чего изделия достигают конечной прочности - 12 МПа, средней плотности - 1820 кг/м3 при коэффициенте размягчения 0,8.

Технологические параметры охлаждения изделий те же, что и в примере №1.

Пример 4

Бытовые отходы полимерных материалов и отходы камнепиления известняков-ракушечников фракцией до 5 мм засыпают в экструдер. В экструдере с помощью многосекционного шнека материалы перемешиваются в однородную смесь и под давлением 70 кг⋅с/см2 проходят через формующую головку. Проэкструдированные изделия разрезают и охлаждают, в результате чего изделия достигают конечной прочности - 6 МПа, средней плотности - 1880 кг/м3 при коэффициенте размягчения 0,8.

Технологические параметры охлаждения изделий те же, что и в примере №1.

Пример 5

Бытовые отходы полимерных материалов и отходы нуммулитовых известняков фракцией до 5 мм засыпают в экструдер. В экструдере с помощью многосекционного шнека материалы перемешиваются в однородную смесь и под давлением 70 кг⋅с/см2 проходят через формующую головку. Проэкструдированные изделия разрезают и охлаждают, в результате чего изделия достигают конечной прочности - 10 МПа, средней плотности - 1850 кг/м3 при коэффициенте размягчения 0,8.

Технологические параметры охлаждения изделий те же, что и в примере №1.

Пример 6

Бытовые отходы полимерных материалов и отходы дробления и переработки известняковых пород на щебень фракцией до 5 мм засыпают в экструдер. В экструдере с помощью многосекционного шнека материалы перемешиваются в однородную смесь и под давлением 70 кг⋅с/см2 проходят через формующую головку. Проэкструдированные изделия разрезают и охлаждают, в результате чего изделия достигают конечной прочности - 12 МПа, средней плотности - 1840 кг/м3 при коэффициенте размягчения 0,8.

Технологические параметры охлаждения изделий те же, что и в примере №1.

Пример 7

Бытовые отходы полимерных материалов и отходы камнепиления известняков-ракушечников фракцией до 5 мм засыпают в экструдер. В экструдере с помощью многосекционного шнека материалы перемешиваются в однородную смесь и под давлением 80 кг⋅с/см2 проходят через формующую головку. Проэкструдированные изделия разрезают и охлаждают, в результате чего изделия достигают конечной прочности - 11 МПа, средней плотности - 1900 кг/м3 при коэффициенте размягчения 0,8.

Технологические параметры охлаждения изделий те же, что и в примере №1.

Пример 8

Бытовые отходы полимерных материалов и отходы нуммулитовых известняков фракцией до 5 мм засыпают в экструдер. В экструдере с помощью многосекционного шнека материалы перемешиваются в однородную смесь и под давлением 80 кг⋅с/см2 проходят через формующую головку. Проэкструдированные изделия разрезают и охлаждают, в результате чего изделия достигают конечной прочности - 13 МПа, средней плотности - 1820 кг/м3 при коэффициенте размягчения 0,8.

Технологические параметры охлаждения изделий те же, что и в примере №1.

Пример 9

Бытовые отходы полимерных материалов и отходы дробления и переработки известняковых пород на щебень фракцией до 5 мм засыпают в экструдер. В экструдере с помощью многосекционного шнека материалы перемешиваются в однородную смесь и под давлением 80 кг⋅с/см2 проходят через формующую головку. Проэкструдированные изделия разрезают и охлаждают, в результате чего изделия достигают конечной прочности - 15 МПа, средней плотности - 1800 кг/м3 при коэффициенте размягчения 0,8.

Технологические параметры охлаждения изделий те же, что и в примере №1.

Размер отходов камнепиления известняков-ракушечников или нуммулитовых известняков и/или отходов дробления и переработки известняковых пород на щебень фракцией до 5 мм определяется конструктивным выполнением экструдера.

При использовании экструзионного давления менее 50 кг⋅с/см2 не будут обеспечиваться необходимые сдвиговые деформации для получения однородной смеси.

При использовании экструзионного давления более 80 кг⋅с/см2 будут созданы критические сдвиговые деформации, которые приведут к дестабилизирующему воздействию на расплав, позволив расплаву достигнуть деструкции.

Способ обеспечивает значительное увеличение производительности способа производства композитных изделий, снижение себестоимости готовых изделий, улучшение экологической ситуации территорий со значительным скоплением отходов камнедобычи известняков и бытовых отходов полимерных материалов.

Способ производства композитных строительных изделий, включающий приготовление пластической массы, экструдирование бруса с продольными каналами, порезку его на изделия, сушку их в равномерном потоке теплоносителя, отличающийся тем, что сырьевую смесь засыпают в экструдер, с помощью многосекционного шнека перемешивают с расплавленным полимером, формуют изделия из сырьевой смеси под давлением 50-80 кг⋅с/см2, а в качестве наполнителя используют отходы камнепиления известняков-ракушечников или нуммулитовых известняков и/или отходы дробления и переработки известняковых пород на щебень фракцией до 5 мм.



 

Похожие патенты:
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.

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

Изобретение относится к способам обезвреживания и утилизации отходов бурения и может быть использовано для комплексного обезвреживания отходов, образующихся при производстве буровых работ, таких как буровые шламы (БШ), буровые сточные воды (БСВ), отработанные буровые растворы (ОБР), загрязненные грунты и другие предварительно измельченные производственные и бытовые отходы.

Изобретение относится к производству строительных материалов и изделий из ячеистых бетонов и может быть использовано для утепления ограждающих конструкций зданий и сооружений различного назначения.
Изобретение относится к производству композиционных вяжущих на основе гипса и минеральных добавок и может быть использовано при изготовлении строительных материалов для внутренней отделки помещений.

Изобретение относится к способам утилизации отходов отработанных строительных материалов и может найти применение в качестве заполнителей и модифицирующих добавок для бетонов дорожного строительства: бордюрных камней, тротуарных плит, покрытия нижних оснований дорог.

Изобретение относится к строительной индустрии, а именно к получению модифицированного экономически выгодного тяжелого бетона на основе отходов доломитового производства.

Изобретение относится к технологии производства строительных материалов и может найти применение в области строительства в качестве стенового отделочного материала на основе гипса, для изготовления 3D панелей.
Изобретение относится к охране природной среды в нефтегазодобывающей промышленности и предназначается для утилизации нефтесодержащих буровых отходов при строительстве, эксплуатации и демонтаже нефтегазовых скважин.

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении цементов различного назначения c добавками. Технический результат - охрана окружающей среды и повышение прочности цемента.
Изобретение относится к строительным материалам, используемым для укладки в качестве дорожного покрытия дороги IV категории, а также для сооружения насыпей земляного полотна и укрепления грунтовых оснований строительных и других площадок. Технический результат - увеличение прочности покрытий и оснований дорог при снижении затрат. Дорожно-строительный композиционный материал на основе бурового шлама характеризуется тем, что он приготовлен путем перемешивания бурового шлама влажностью 50-60%, полученного при бурении скважины на технической воде плотностью 1300-1800 кг/м3, портландцемента, мелкого заполнителя (кварцевого песка) крупностью 1,5-3 мм в зависимости от содержания его в буровом шламе, добавления хлорида кальция, воды, исходя из условия необходимой пластичности смеси в зависимости от влажности бурового шлама при следующем соотношении компонентов, мас.%: буровой шлам 60-80, портландцемент 10-20, мелкий заполнитель 0-20, хлорид кальция 3-5 (от массы портландцемента), вода - остальное. 2 пр.

Изобретение относится к производству стеновых строительных материалов. Сырьевая смесь для изготовления строительного материала содержит, мас.%: измельченный до прохождения через сито №2,5 известняк 65,0-67,0; фосфогипс 32,0-34,0; нарезанное на отрезки 2-6 мм капроновое волокно 0,03-0,07. Достигаемый технический результат – повышение прочности строительного материала. 1 табл.

Изобретение относится к составам сырьевых смесей, используемых в производстве строительных материалов, в частности кирпича, блоков. Сырьевая смесь для производства кирпича содержит, мас.%: шлак из отвального бокситового шлама 37,0-45,0; кварцевый песок 25,0-30,0; портландцемент 18,0-20,0; вода 10,0-15,0. Достигаемый технический результат - повышение морозостойкости изделий, полученных из сырьевой смеси. 1 табл.

Варианты реализации изобретения относятся к операциям цементирования и, более конкретно, некоторые варианты реализации относятся к затвердевающим композициям, которые содержат печную пыль и волластонит, а также к способам их применения в подземных пластах . Способ цементирования включает: обеспечение затвердевающей композиции, содержащей печную пыль, волластонит и воду; причем содержание волластонита в затвердевающей композиции составляет от примерно 1% до примерно 75% по массе относительно общего количества цементирующих компонентов, содержащихся в затвердевающей композиции, при этом содержание печной пыли в затвердевающей композиции составляет от 5% до примерно 90% по массе относительно общего количества цементирующих компонентов, содержащихся в затвердевающей композиции, предоставление возможности схватывания затвердевающей композиции, причем затвердевающая композиция предназначена для введения в подземную формацию. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы изобретения. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 4 табл., 3 ил.

Изобретение касается производства искусственных пористых заполнителей для бетонов. Сырьевая смесь для производства искусственного пористого заполнителя содержит, мас.%: легкоплавкую глину 97,0-99,5, измельченные и просеянные через сито №5 отходы производства древесно-волокнистых плит – обрезки, бракованные изделия 0,5-3,0. Технический результат – упрощение технологии производства пористого заполнителя, утилизация отходов производства. 1 табл.

Изобретение может быть использовано в производстве наполнителей, добавок к почве для выращивания растений, для утяжеления буровых растворов, защиты от радиоактивного и электромагнитного излучения. Модифицированный карбонизированный красный шлам имеет следующий минеральный состав, мас.%: от 10 до 50 соединений железа, от 12 до 35 соединений алюминия, от 5 до 17 соединений кремния, от 2 до 10 диоксида титана, от 0,5 до 6 соединений кальция. Массовое отношение карбоната железа (II) к оксидам железа составляет, по меньшей мере, 1. Изобретение позволяет модифицировать красный шлам - отход производства процесса Байера, чтобы получить вещество с воспроизводимыми характеристиками, пригодное для дальнейшего применения. 10 н. и 26 з.п. ф-лы, 10 ил., 8 табл., 5 пр.

Изобретение может быть использовано в производстве наполнителей, добавок к почве для выращивания растений, для утяжеления буровых растворов, защиты от радиоактивного и электромагнитного излучения. Модифицированный карбонизированный красный шлам имеет следующий минеральный состав, мас.%: от 10 до 50 соединений железа, от 12 до 35 соединений алюминия, от 5 до 17 соединений кремния, от 2 до 10 диоксида титана, от 0,5 до 6 соединений кальция. Массовое отношение карбоната железа (II) к оксидам железа составляет, по меньшей мере, 1. Изобретение позволяет модифицировать красный шлам - отход производства процесса Байера, чтобы получить вещество с воспроизводимыми характеристиками, пригодное для дальнейшего применения. 10 н. и 26 з.п. ф-лы, 10 ил., 8 табл., 5 пр.

Изобретение может быть использовано в производстве строительных материалов на известковой или цементной основе, асфальта. Способ восстановления шестивалентного хрома в оксидных твердых материалах включает смешивание оксидного твердого материала, содержащего Cr(VI), с углеродсодержащим соединением. Затем проводят обработку полученной смеси в атмосфере защитного газа в реакторе с косвенным обогревом при температуре от 700 до 1100°С и охлаждение продукта реакции в атмосфере защитного газа до по крайней мере 300°С. В качестве углеродсодержащего соединения используют соединение, жидкое в температурном интервале от 20 до 100°С. Изобретение позволяет утилизировать остатки хромитовой руды путем преобразования содержащегося в них труднодоступного и нерастворимого в воде шестивалентного хрома в трехвалентный хром. 4 н. и 28 з.п. ф-лы, 2 табл., 6 пр.

Изобретение относится к производству строительных изделий и может быть использовано в строительной промышленности для производства различных стеновых изделий. Технический результат заключается в увеличении производительности способа производства, снижении себестоимости готовых изделий, улучшении экологической ситуации территорий со значительным скоплением отходов камнедобычи известняков и бытовых отходов полимерных материалов. Подробленные бытовые отходы полимерных материалов и карбонатного наполнителя фракцией до 5 мм засыпают в экструдер, где они с помощью многосекционного шнека перемешиваются с расплавленным полимером и в виде однородной массы поступают в экструзионную головку. Проэкструдированный под давлением 50-80 кг⋅ссм2 через формующую головку экструдат разрезают на изделия и охлаждают. В качестве карбонатного наполнителя используют отходы камнепиления и переработки известняков-ракушечников или нуммулитовых известняков иили отходы дробления и переработки известняковых пород на щебень фракцией до 5 мм. 9 пр.

Наверх