ДЕКОРАТИВНЫЙ ОБЛИЦОВОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 1995 года по МПК C03B31/00 

Изобретение относится к строительству и промышленности стройматериалов, в частности к созданию и производству долговечного многослойного универсального декоративно-облицовочного материала со свойствами природных камней типа мрамора и гранита на основе стекла и кремнеземистых отходов промышленности и горных выработок для защиты бетонных конструкций зданий и сооружений от агрессивных влияний внешней среды, а также для чистых полов и цветных тротуаров.

Наиболее близким к предлагаемому является декоративно-отделочный материал, состоящий из последовательно уложенных слоев песка, конструкционного слоя и слоя цветного стеклогранулята.

Недостатком этого материала, как и большинства отделочных материалов из стекла, является сложность технологии изготовления, связанная с необходимостью тонкого измельчения стеклобоя до величины, меньшей размера частиц силикатного песка, высокий объемный вес 80-100 кг/м³. Недостатком является и ограниченность использования в системе капитального строительства из-за резко выраженной разницы коэффициента линейного расширения материалов из стекла и бетона, так как они не могут быть использованы для наружной отделки фасадов зданий и сооружений. Кроме того, невысокие декоративные свойства, кованая поверхность требуют дополнительной сложной системы обработки шлифовки и полировки, а также известные материалы обладают недостаточной прочностью на изгиб.

Цель изобретения снижение объемного веса и упрощение технологии изготовления.

Цель достигается тем, что декоративный облицовочный материал, состоящий из последовательно уложенных слоев песка, конструкционного слоя и слоя цветного стеклогранулята, имеет конструкционный слой следующего состава, мас. известково-кремнеземистые отходы промышленности и горных выработок 30-40; отходы металлургических и карборундовых производств 5-10; стеклобой 40-50 и газообразователь (уголь, карбонаты) 5-10.

Для снижения крупноразмерного плиточного изделия в конструкционный слой материала вводят газообразные вещества, в качестве которых используются уголь и карбонаты (мел, сода), способные при соответствующих температурно-временных режимах обработки в печах-кристаллизаторах снижать вес указанного слоя со 100 до 700 кг/м³.

Технология изготовления декоративного облицовочного материала включает следующие стадии: получение цветных стеклокристаллических гранул мелкокомпонентного химического состава и определенной фракции для верхнего (лицевого) декоративно-художественного слоя в обычных стекловаренных печах; получение для конструкционного слоя смеси (стеклобой, кремнеземистые отходы промышленности силикатные пески, шлаки, золы и др. и газообразователь); засыпка кварцевого песка на поверхность стеклокристаллических (керсиловых) плит элементов подвижного пода печей-кристаллизаторов; термическая обработка многослойной стеклокремнеземистой композиции (сыпучей или предварительно отформованной на основе синтетической связки, например 5%-ного жидкого стекла с применением CO₂) по специальному температурно-временному режиму, предусматривающему расплав, огневую полировку и объемную кристаллизацию верхних слоев композиции с одновременным спеканием нижних и последующим отжигом всего изделия; механическая обработка кромок и лицевой плоскости плиточного изделия.

П р и м е р 1. В карбид-кремнийсодержащие или стеклокристаллические формы, являющиеся одновременно элементами подвижного пода туннельной печи-кристаллизаторы, засыпают сначала слой крупнозернистого кварцевого или силикатного песка толщиной 3 мм, затем слой предварительно увлажненной стеклокремнеземистой смеси, состоящей из 30% кремнеземистых отходов промышленности и горных выработок, 5% отходов металлургических и карборундовых производств, 50% стеклобоя, а также 10% газообразователя толщиной 12 мм, причем количество воды составляет 2% от веса стеклокремнеземистой смеси. В качестве газообразователя используют мел.

Верхнюю часть формы заполняют слоем цветных стеклокристаллических гранул и стеклобоем в смеси с красителем (оксиды металлов) толщиной 5 мм.

На эти формы вместо сыпучей многослойной стеклокремнеземистой массы могут укладываться предварительно отформованные стеклокремнеземистые плиты, в составе которых имеется связующее в виде 5%-ного жидкого стекла и CO₂.

Формы поступают в туннельную печь-кристаллизатор, где происходит постепенный нагрев компонентов до 900-950^оС, обеспечивающий расплав, огневую полировку и кристаллизацию стеклокремнеземистой смеси верхнего слоя с одновременным спеканием стеклокремнеземистых композиций среднего и нижнего слоев. Затем температуру снижают до 700^оС и производят отжиг изделия со скоростью 5^оС/мин. При 200^оС формы выходят из печи, а изделия постепенно охлаждаются до комнатной температуры.

Полученный декоративный отделочный материал имеет следующие физико-химические свойства:
Предел прочности при сжатии, кг/см² 260
Предел прочности при растяжении, кг/см² 120 Водопоглощение, 0,24
Потери в весе при истирании, г/см² 0,09
Морозостойкость
без признаков разрушений, цикл 300 Термостойкость,^оС 120
Ударное воздейст- вие, кгс/см² 8,0 Объемный вес, кг/м³ 70
Коэффициент термического расширения идентичен бетону, в результате обеспечивается надежное сцепление предлагаемого материала со строительными железобетонными конструкциями (до 12 кг/см²).

П р и м е р 2. В формы печи засыпают слой крупнозернистого кварцевого или силикатного песка толщиной 2,5 мм, затем слой предварительно увлажненной стеклокремнеземистой смеси, состоящей из 40% кремнеземистых отходов промышленности и горных выработок, 10% отходов металлургических и карборундовых производств, 40% стеклобоя, а также 10% газообразователя толщиной 11 мм, причем количество воды составляет 2% от веса стеклокремнеземистой смеси. В качестве газообразователя используют соду.

Верхнюю часть формы заполняют слоем цветных стеклокристаллических гранул и стеклобоем в смеси с красителем толщиной 4 мм. Далее процесс идентичен примеру 1. Материал имеет свойства:
Предел прочности при сжатии, кг/см² 280
Предел прочности при растяжении, кг/см² 140 Водопоглощение, 0,3
Потеря в весе при истирании, г/cм² 0,06
Морозостойкость
без признаков разрушений, цикл 200
Ударное воздейст- вие, кгс/см² 8,6 Объемный вес, кг/м³ 60

Использование: для защиты бетонных конструкций зданимй и сооружений от агрессивных влияний внешней среды, а также для чистых полов и цветных тротуаров. Сущность изобретения: материал сотоит из последовательно уложенных слоев песка, конструкционного слоя и слоя цветного стеклогранулята. Конструкционный слой выполнен из смеси следующего состава мас. %: известково-кремнеземистые отходы промышленности и горных выработок 30-40, отходы металлургических и карборундовых производств 5-10, стеклобой 40-50, газообразователь 5-10. Толщина верхнего слоя составляет 4-5 мм, среднего 11-12 мм, нижнего 2,5-3 мм. Объемный вес материала 60-70 кг/м³.

ДЕКОРАТИВНЫЙ ОБЛИЦОВОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ, содержащий последовательно уложенные слои песка, конструкционного слоя и цветного стеклогранулята, отличающийся тем, что, с целью снижения объемной массы и упрощения технологии его изготовления, конструкционный слой выполнен из смеси следующего состава, мас.

Известково-кремнеземистые отходы производства и горных выработок 30 - 40
Отходы металлургических и карборундовых производств 5 10
Стеклобой 40 50
Газообразователь 5 10
при этом толщина верхнего слоя составляет 4 5 мм, среднего 11 12 мм, нижнего 2,5 3,0 мм.