Сырьевая смесь для производства строительных растворов и безобжиговых строительных изделий
Владельцы патента RU 2647541:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" (RU)
Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для производства строительных растворов и безобжиговых строительных изделий, например фасадной плитки. Технический результат - создание сырьевой смеси для строительных растворов и фасадной плитки с пониженным коэффициентом теплопроводности. Сырьевая смесь, содержащая цемент, песок, пресс-порошок, пигмент «РЕД» и воду, в качестве песка содержит дробленый бой огнеупорных форм от алюминотермитной сварки железнодорожных рельсов, представленный кварцевым песком с остатками невыгоревшего органического связующего до 3%, отсеянный на сите №1, и дополнительно содержит отсев вторичного щебня, молотый до удельной поверхности 430 м2/кг, при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас. %: цемент - 10,0-12,0, дробленый бой огнеупорных форм - 37,0-39,0, пресс-порошок - 9,0-10,0, пигмент «РЕД» - 2,0-4,0, отсев вторичного щебня - 20,0-21,0, вода - остальное. 1 табл.
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в основном для производства строительных растворов и безобжиговых строительных изделий, например фасадной плитки.
Известна сырьевая смесь, содержащая глину, песок и цемент, при следующем соотношении компонентов, мас. %: цемент - 10, песок - 45-72, глина 18-45 (Грунтоцементные камни. Обзорная информация. Строительные материалы, 1990).
Недостатком известной смеси является высокое значение плотности и коэффициента теплопроводности.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является сырьевая смесь, которая содержит песок, цемент, пресс-порошок, пигмент «РЕД» (RU №2243952 С1, С04В 28/02//С04В 111:20, 2005) при следующем соотношении компонентов, мас. %:
| Цемент | 13,0-20,0 |
| Пресс-порошок | 10,0-26,0 |
| Пигмент "РЕД" | 3,0-7,0 |
| Песок | 40,0-55,0 |
| Вода | 12,0-14,0 |
Недостатком данной сырьевой смеси являются недостаточно высокие теплозащитные свойства по параметру коэффициента теплопроводности материала.
Задачей изобретения является создание новой сырьевой смеси, обеспечивающей получение безобжиговых строительных материалов и растворов с улучшенными теплотехническими характеристиками, а именно с пониженным коэффициентом теплопроводности.
Поставленная техническая задача достигается тем, что сырьевая смесь для производства строительных растворов и безобжиговых строительных изделий, содержащая цемент, песок, пресс-порошок, пигмент «РЕД» и воду, содержит в качестве песка дробленый бой огнеупорных форм от алюминотермитной сварки железнодорожных рельсов, представленный кварцевым песком с остатками невыгоревшего органического связующего до 3%, отсеянный на сите №1, пресс-порошок состава, мас. %: кембрийская глина - 63,0, бентонит - 1,5, стеклобой - 4,0, череп - 5,0, гранитные отсевы - 13,0, доломит - 13,5, Na2CO3 (сверх 100%) 0,18-0,28, жидкое стекло (сверх 100%) - 0,36, дополнительно содержит отсев вторичного щебня, молотого до удельной поверхности 430 м2/кг и содержащего до 80 мас. % бой тяжелого бетона, представленного низкоосновными гидросиликатами, при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас. %:
| Цемент | 10,0-12,0 |
| Указанный дробленый бой огнеупорных форм | 37,0-39,0 |
| Указанный пресс-порошок | 9,0-10,0 |
| Пигмент «РЕД» | 2,0-4,0 |
| Указанный отсев вторичного щебня | 20,0-21,0 |
| Вода | Остальное |
На дату подачи заявки, по мнению авторов и заявителя, заявляемый состав сырьевой массы неизвестен и данное техническое решение обладает новизной.
Заявляемая совокупность существенных признаков проявляет новое свойство, которое позволяет получить технический результат. Присутствие в составе сырьевой смеси для производства строительных растворов и безобжиговых строительных изделий дробленого боя огнеупорных форм с остатками невыгоревшего органического связующего и отсева строительных отходов в совокупности с керамическим пресс-порошком и пигментом «РЕД» способствуют усложнению структуры цементной матрицы и образованию дополнительной, более равномерной пористой структуры, что приводит к уменьшению плотности и снижению коэффициента теплопроводности. Оптимальное содержание пигмента "РЕД" составляет 2-4%. При выходе за границы оптимального содержания менее 2% ухудшается окраска лицевой поверхности и замедляются процессы твердения, а увеличение содержания более 4% нерационально. Оптимальное содержание цемента 10-12%. При уменьшении его содержания менее 10% снижается прочность при сжатии готового изделия, а при увеличении более 12% увеличивается плотность. Оптимальное содержание дробленого боя огнеупорных форм от алюминотермитной сварки железнодорожных рельсов 37-39%. При уменьшении содержания дробленого боя менее 37% ухудшается структура смеси, а при увеличении более 39% ухудшается лицевая поверхность изделия. Оптимальное содержание пресс-порошка 9-10%. При уменьшении содержания пресс-порошка менее 9% снижается пластичность смеси, а при увеличении более 10% снижается удобоукладываемость сырьевой смеси. Оптимальное содержание отсева вторичного щебня составляет 20-21%. При уменьшении содержания отсева вторичного щебня менее 20% снижается прочность при сжатии, а при увеличении более 21% уменьшается трещиностойкость. Учитывая вышеизложенное, можно сделать вывод, что предлагаемый состав сырьевой смеси явным образом не следует из уровня техники, и вся совокупность существенных признаков проявляет новое свойство, позволяющее достичь указанный технический результат, т.е. изобретение соответствует критерию "промышленная применимость", т.к. оно может быть использовано в промышленном изготовлении строительных растворов и безобжиговой фасадной плитки с пониженной плотностью и более низким коэффициентом теплопроводности.
Пример конкретного выполнения
Сырьевую смесь для производства строительных растворов и безобжиговых строительных изделий готовят следующим образом: мелкодисперсные компоненты: цемент М400, пресс-порошок состава, мас. %: кембрийская глина - 63,0, бентонит - 1,5, стеклобой - 4,0, череп - 5,0, пигмент "РЕД", отсев вторичного щебня, молотый до удельной поверхности 430 м2/кг, и содержащий до 80 мас. % бой тяжелого бетона, представленного низкоосновными гидросиликатами, а также дробленый бой огнеупорных форм от алюминотермитной сварки железнодорожных рельсов, отсеянный на сите №1, дозируют в необходимых количествах, перемешивают в бетоносмесителе, добавляют воду, соответствующую ГОСТ 23732-79 до необходимой формовочной влажности, и далее используют в виде строительного раствора или транспортируют на участок прессования и формуют изделия.
Изделия выдерживают в формах в течение суток при комнатной температуре, вынимают из пресс-форм и подвергают нормальному твердению в течение 28 суток.
Образцы полученных изделий размером 150*150*20 мм подвергаются испытаниям на теплопроводность (ГОСТ 31359-2007), результаты представлены в таблице.
Анализ полученных результатов показывает, что образцы на основе сырьевой смеси предлагаемого состава имеют пониженный коэффициент теплопроводности, кроме того, попутно достигается эффект утилизации минеральных отходов в виде отсева вторичного щебня и боя огнеупорных форм от алюминотермитной сварки железнодорожных рельсов.
В работе используются следующие материалы: портландцемент марки М 400; пигмент "РЕД", ТУ 2322-003-49990652-99, разработанный на основе железосодержащих отходов, имеющий следующий состав: Fe2O3 - 98%, ZnO - 2%; пресс-порошок для производства керамической плитки, имеющий следующий состав, мас. %: кембрийская глина - 63,0, бентонит - 1,5, стеклобой - 4,0, череп - 5,0, гранитные отсевы - 13,0, доломит - 13,5, Na2CO3 сверх 100% 0,18-0,28, жидкое стекло сверх 100% - 0,36.
Дробленый бой огнеупорных форм от алюминотермитной сварки железнодорожных рельсов представлен кварцевым песком с остатками невыгоревшего органического связующего до 3%.
Отсев вторичного щебня получен отсевом на сите №5 строительных отходов от разборки зданий и сооружений и содержит, до 80 мас. % бой тяжелого бетона, представленного низкоосновными гидросиликатами. Остальные компоненты представлены боем керамического кирпича (16%) на основе кембрийской глины с температурой обжига плюс 980°С, щепой от деревянных рам, полистиролом, асфальтобетоном, стеклобоем оконного стекла (4%).
Сырьевая смесь для производства строительных растворов и безобжиговых строительных изделий, содержащая цемент, песок, пресс-порошок, пигмент «РЕД» и воду, отличающаяся тем, что она содержит в качестве песка дробленый бой огнеупорных форм от алюминотермитной сварки железнодорожных рельсов, представленный кварцевым песком с остатками невыгоревшего органического связующего до 3%, отсеянный на сите №1, пресс-порошок состава, мас. %: кембрийская глина - 63,0, бентонит - 1,5, стеклобой - 4,0, череп - 5,0, гранитные отсевы - 13,0, доломит - 13,5, Na2CO3 сверх 100% 0,18-0,28, жидкое стекло сверх 100% - 0,36, дополнительно содержит отсев вторичного щебня, молотого до удельной поверхности 430 м2/кг и содержащего до 80 мас. % бой тяжелого бетона, представленного низкоосновными гидросиликатами, при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас. %:
| Цемент | 10,0-12,0 |
| Указанный дробленый бой огнеупорных форм | 37,0-39,0 |
| Указанный пресс-порошок | 9,0-10,0 |
| Пигмент «РЕД» | 2,0-4,0 |
| Указанный отсев вторичного щебня | 20,0-21,0 |
| Вода | Остальное |
