СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 2003 года по МПК C04B28/14 C04B111/20 C04B11/06 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к составам сырьевой смеси для изготовления стеновых и декоративных облицовочных изделий.

Известна сырьевая смесь, относящаяся к технологии производства вяжущих материалов, включающая фторангидритовый отход производства плавиковой кислоты, феррованадиевый шлак с активной минеральной добавкой, которую нейтрализуют до рН 7,0-12,0 (см., например, SU 1609772, С 04 В 28/14, 23.06.1990). Известна также сырьевая смесь для изготовления облицовочных плиток, включающая, мас.%:
Фторангидрит - 88-92
Технологическая вода нефтепромыслов - 8-12
(ЯКОВЛЕВ Г. И., ЛАСИС А.Ю. Гипсокерамический материал на основе фторангидрита: Современные проблемы строительного материаловедения.// Материалы международной научно-технической конференции, ч. 2. - Казань, 1996.

Наиболее близким из аналогов является сырьевая смесь для изготовления строительных изделий на основе ангидрита, с добавкой сульфат-ионов и фосфата натрия, затворяемая на воде (см. , например, заявку JP 53-49021, опубл. 04.05.1978).

Наиболее близким из аналогов в части способа является способ изготовления строительных изделий из сырьевой смеси на основе ангидрита с добавкой, затворяемой водой, путем формования с последующим твердением путем выдержки в воде (100% влажность) в течение 7-28 суток (см., например, патент DD 0153817, опубл. 11.04.1984).

Недостатком указанного способа является относительно низкая прочность изделий и высокое водопоглощение. Целью изобретения является увеличение водостойкости и прочности изделия. Поставленная цель достигается за счет того, что сырьевая смесь для изготовления строительных изделий содержит ангидрит, добавку фосфата натрия и воду, причем ангидрит в виде фторангидритового отхода производства плавиковой кислоты, а добавка дополнительно содержит натриевое жидкое стекло в соотношении с фосфатом натрия 1:1-5:1, при этом содержание добавки в сырьевой смеси составляет 10-30 мас.% от массы компонентов без воды при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%: указанный фторангидритовый отход производства - 70-90, натриевое жидкое стекло - 5-25, фосфат натрия - 5-15, вода - до достижения влажности сырьевой смеси 10-15%. В способе изготовления строительных изделий из сырьевой смеси на основе ангидрита с добавкой, включающем формование и выдержку в воде в течение 7-28 суток, строительные изделия готовят из сырьевой смеси по п.1, а перед выдержкой в воде осуществляют сушку и обжиг при температуре 800-950^oС.

Фторангидрит - отход производства плавиковой кислоты, состоит из ангидрита 79,9-88,7%, фтористого кальция 12-14,2% и серной кислоты - 2-3,2% (ТУ 5744-132-05807960-98). Замачивание обожженного материала приводит к превращению обезвоженного при обжиге сульфата кальция в двухводный сульфат кальция, что приводит к дополнительному набору прочности при выдержке изделия в водной среде.

Сопоставительный анализ с ближайшим из аналогов позволяет сделать вывод, что заявляемый состав отличается от известного введением новой добавки, а именно раствора натриевого жидкого стекла и фосфата натрия, а также сушкой и обжигом перед выдержкой в воде.

Анализ известных составов смесей, используемых из отходов производства, содержащих дигидрат сульфата кальция, показал, что применение силиката натрия (натриевого жидкого стекла) известно. Однако его применение в сочетании с другими добавками не обеспечивает смесям тех свойств, которые они проявляют в заявляемом решении, а именно повышение водостойкости и прочности изделия, а также набор прочности при выдержке изделия в водной среде. Таким образом, данный состав компонентов придает смеси новые свойства, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "технический уровень".

При осуществлении технического решения фторангидрит пропускают через валковую мельницу, обеспечивающую размельчение до частиц не более 1 мм. Отмеряют фосфат натрия и натриевое жидкое стекло до 10-30 мас.% от массы сухого фторангидрита в соотношении компонентов соответственно 1:1-1:5, затем этот состав смешивают с водой. После этого раствор смешивают со фторангидритом. Влажность состава, включающего фторангидрит, нариевое жидкое стекло и фосфат натрия, должна составлять 10-15%.

Формование и прессование изделия происходит при удельном давлении 20-50 МПа и обжигают при температуре 800-950^oС в течение 25-40 мин.

В таблице 1 приведены составы компонентов в зависимости от соотношения их масс.

Первый состав содержал 90 г фторангидрита, 5 г натриевого жидкого стекла и 5 г фосфата натрия. Второй состав - 80 г фторангидрита, 15 г натриевого жидкого стекла и 5 г фосфата натрия. Третий состав соответственно 70 г, 25 г и 5 г. Смешав натриевое жидкое стекло и фосфат натрия, добавляем 15 г воды и перемешиваем в течение 5 мин. Затем этим раствором увлажняем измельченный фторангидрит, перемешиваем и даем выстоятся в течение 1 ч. После чего формовали при удельном давлении 25 МПа в виде плитки размером 70х70х5. Затем полученные образцы обжигали в муфельной печи при температуре 800^oС в течение 30 мин. После обжига образцы помещали в водную среду на срок от 7 до 28 дней и затем производили испытания. Процесс нарастания прочности идет медленно и выдержка в воде менее 7 суток является малоэффективной, а более 28 суток нерациональной. В качестве примера заявляемого состава подготовлены три смеси, которые показали оптимальные результаты (см. таблицу 2).

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к составам сырьевой смеси для изготовления стеновых и декоративных строительных изделий, и к способу их изготовления. Технический результат - увеличение водостойкости и прочности изделий. Сырьевая смесь для изготовления строительных изделий содержит ангидрит, добавку фосфата натрия и воду, причем ангидрит в виде фторангидритового отхода производства плавиковой кислоты, а добавка дополнительно содержит натриевое жидкое стекло в соотношении с фосфатом натрия 1:1-5:1, при этом содержание добавки в сырьевой смеси составляет 10-30 мас.% от массы компонентов без воды при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас. %: указанный фторангидритовый отход производства 70-90, натриевое жидкое стекло 5-25, фосфат натрия 5-15, вода - до достижения влажности сырьевой смеси 10-15%. В способе изготовления строительных изделий из сырьевой смеси на основе ангидрита с добавкой, включающем формование и выдержку в воде в течение 7-28 суток, строительные изделия готовят из сырьевой смеси по п.1, а перед выдержкой в воде осуществляют сушку и обжиг при температуре 800-950^oС. 2 с.п. ф-лы, 2 табл.

1. Сырьевая смесь для изготовления строительных изделий, включающая ангидрит, добавку фосфата натрия и воду, отличающаяся тем, что она содержит ангидрит в виде фторангидритового отхода производства плавиковой кислоты, а добавка дополнительно содержит натриевое жидкое стекло в соотношении с фосфатом натрия 1:1-5:1, при этом содержание добавки в сырьевой смеси составляет 10-30 мас.% от массы компонентов без воды при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:
Указанный фторангидритовый отход производства - 70-90
Натриевое жидкое стекло - 5-25
Фосфат натрия - 5-15
Вода- до достижения влажности сырьевой смеси - 10-15%
2. Способ изготовления строительных изделий из сырьевой смеси на основе ангидрита с добавкой, включающий формование и выдержку в воде в течение 7-28 суток, отличающийся тем, что строительные изделия готовят из сырьевой смеси по п.1, а перед выдержкой в воде осуществляют сушку и обжиг при температуре 800-950^oС.