СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АРБОЛИТА Российский патент 1999 года по МПК C04B28/26 C04B28/26 C04B18/26 C04B18/10 C04B111/20 

Изобретение относится к области строительных материалов, а именно к способу изготовления арболита на основе заполнителя из древесины лиственницы, который находит широкое применение в строительстве.

Разработка новых способов изготовления арболита с использованием различных отходов крупнотоннажных производств является в настоящее время актуальной, т.к. позволяет утилизировать отходы.

Известен способ изготовления арболита путем обработки древесного заполнителя гелем, содержащим жидкое стекло, добавки, золу. Затем эту массу смешивают с портландцементом (А.с. СССР N 1479437, БИ N 18, 1989). Недостатком известного способа является многокомпонентность состава, низкий коэффициент конструктивного качества и высокая энергоемкость портландцемента.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является способ изготовления арболита, заключающийся в том, что древесный заполнитель замачивают в течение часа, затем отжимают на центрифуге в течение 5 мин, потом смешивают с добавками, цементом и водой. (А.с. СССР N 1534031, БИ N 1, 1990). Недостатками известного способа являются необходимость процесса предобработки древесного заполнителя с использованием для этого специального оборудования (центрифуги, насосы и др.), дополнительные энергетические затраты. Полученный по известному способу арболит имеет невысокую прочность.

Изобретением решается задача упрощения процесса и повышение прочности арболита.

Сформулированная техническая задача решается за счет того, что в способе изготовления арболита путем смешивания, формования и твердения сырьевой смеси, состоящей из древесного заполнителя и вяжущего, древесный заполнитель (отходы древесины лиственницы - опилки) увлажняют до 10%, перемешивают с золощелочным вяжущим, состоящим из золы-уноса от сжигания бурых углей КАТЭКа и углесодержащего жидкого стекла, синтезированного из отходов кремниевого производства - микрокремнезема и содержащего примеси графита и карборунда. Полученную массу тщательно перемешивают до однородного состояния в смесителе принудительного действия в течение 3-5 мин. После чего формуют образцы послойным вибропрессованием, твердение которых осуществляют в пропарочной камере при температуре 80-90^oC в течение 12 ч по режиму 3+6+3 ч. Соотношение компонентов смеси - Опилки:Зола:Жидкое стекло составляет 14,6 - 15 : 35,3-35 : 51:1-51,5.

При других соотношениях компонентов физико-механические свойства арболита ухудшаются.

При изготовлении арболита по описанному выше способу древесный заполнитель не требует предварительной предобработки, сокращается длительность процесса изготовления арболита (замена твердения в нормальных условиях в течение 28 суток на тепловлажностную обработку в течение 12 ч). Заявляемый способ позволяет увеличить прочность арболита вдвое по сравнению с прототипом.

Пример. Древесный заполнитель (опилки лиственницы) увлажняются до 10% влажности, перемешиваются с золой-унос. В смесь добавляется жидкое стекло с силикатным модулем n = 1 и плотностью ρ = 1,45 - 1,48 г/см³. Соотношение между компонентами смеси составляет: опилки:зола - унос: жидкое стекло = 14,6 - 15:34,3 - 35 : 51,1-51,5 (мас.%). Смесь перемешивают до однородного состояния в смесителе принудительного действия в течение 3 - 5 мин. После этого формируется образцы размером 15х15х15 см послойным вибропрессованием. Твердение образцов осуществляется в пропарочной камере при температуре 80 + 90^oC по режиму 3+6+3 ч. Основные показатели, характеризующие физико-механические свойства полученного арболита приведены в табл. 1.

Оптимизация соотношения компонентов смеси представлена в табл. 2.

Таким образом, полученный по заявляемому способу арболит имеет более высокие физико-механические показатели, чем в известном способе. В его состав входит углеродсодержащее жидкое стекло, полученное из отхода кремниевого производства - микрокремнезема и содержащее в своем составе примеси графита и карборунда. Сокращается длительность процесса твердения - замена твердения арболитовых изделий в течение 28 суток в нормальных условиях в известном способе на тепловлажностную обработку в течение 12 ч.

Предложенный способ экономичен, т.к. позволяет заменить высокоэнергоемкий портландцемент на отходы производства - золу-унос ТЭЦ от сжигания бурых углей КАТЭКа и жидкое стекло из микрокремнезема, а в качестве древесного заполнителя использовать отходы заготовки, окорки и распиловки древесины лиственницы.

Заявляемый способ экологичен, т.к. позволяет утилизировать, крупнотоннажные отходы и получить арболит высокого качества.

Способ изготовления арболита относится к технологии строительных материалов. Способ изготовления арболита включает приготовление сырьевой смеси, состоящей из древесного заполнителя - отходов древесины лиственницы (опилки) и золощелочного вяжущего, которое состоит из зоны-унос ТЭЦ от сжигания бурых углей КАТЕКа и жидкого стекла, синтезированного из отхода кремниевого производства - микрокремнезема, содержащего примеси графита и карборунда. Соотношение компонентов, мас. % : опилки:зола:жидкое стекло = 14,6 - 15 : 34,3 - 35,0: : 51,1-51,5. Изделия формуются из арболитовой смеси послойным вибропрессованием, твердение осуществляется при тепловлажностной обработке при температуре 80-90°С по режиму 3+6+3 ч. Решаемая техническая задача: увеличение прочности арболита вдвое, использование в качестве заполнителя отходов переработки лиственницы, которые не подвергаются предобработке, сокращение длительности процесса твердения с 28 сут до 12 ч, замена высокоэнергоемкого портландцемента, на отходы производства - золу-унос и микрокремнезем. 2 табл.

Способ изготовления арболита путем смешивания, формования и твердения сырьевой смеси, состоящей из древесного заполнителя и вяжущего, отличающийся тем, что древесный заполнитель - опилки лиственницы увлажняют до 10%, перемешивают в течение 3 - 5 мин с золощелочным вяжущим, состоящим из золы-унос от сжигания бурых углей КАТЭКа и углеродсодержащего жидкого стекла с силикатным модулем n=1, плотностью ρ =1,45 - 1,48 г/см³, синтезированного из отходов кремниевого производства - микрокремнезема, и содержащего в своем составе примеси графита и карборунда, до однородного состояния при соотношении компонентов, мас.%:
Опилки - 14,6 - 15
Зола-унос - 34,3 - 35
Жидкое стекло - 51,1-51,5
после этого изделия формуют послойным вибропрессованием, твердение осуществляют при тепловлажностной обработке при температуре 80 - 90^oC в течение 12 ч по режиму 3 + 6 + 3.