Стеновой материал Российский патент 2003 года по МПК C04B28/08 C04B28/08 C04B18/26 C04B111/20 

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано при изготовлении конструкционно-теплоизоляционного материала на основе органических заполнителей и минеральных вяжущих.

Известен стеновой материал, включающий гипс или фосфогипс в качестве вяжущего, цемент в качестве добавки, тетраэтоксипол, полимерную эмульсию и воду в следующем соотношении, мас.%:

Гипс или фосфогипс 70,2-71,2

Цемент 7,02-7,16

Тетраэтоксилан 0,39-0,46

Полимерная эмульсия 1,54-2,31

Вода Остальное

(см. описание изобретения к патенту РФ № 2044714, кл. С 04 В 28/14, БИ № 27, 1995 г.).

Недостатком аналога является недостаточная плотность.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является стеновой материал, включающий шлак доменный гранулированный молотый, древесину измельченную в качестве органического заполнителя, известь негашеную в качестве щелочного компонента, хлористый кальций и сульфат алюминия или смесь оксидов железа и воду в следующем соотношении компонентов, мас.%:

Древесина измельченная 35-50

Гранулированный молотый

доменный шлак 19-27

Известь негашеная 8-10

Хлористый кальций 8-12

Сульфат алюминия

или смесь оксидов железа 1-3

Вода Остальное

(см. описание к заявке на изобретение RU 2035429 С1, С 04 В 18/26, 20.05.1995).

Недостатком ближайшего аналога является недостаточная прочность.

В основе создания изобретения лежит задача по разработке стенового материала, обладающего повышенной прочностью при незначительном росте плотности. Технический эффект выражается в том, что гидролизованные ионы Na⁺ при взаимодействии с органическим заполнителем вызывают на поверхности древесной частицы щелочную целлюлозу, которая играет роль дополнительных связей в контактной зоне "древесные опилки - щелочной компонент", что и приводит к росту прочности материала при незначительном повышении плотности.

Поставленная задача достигается тем, что сырьевая смесь включает шлак доменный гранулированный в качестве вяжущего, древесные опилки (древесина поперечной распиловки) в качестве заполнителя, негашеную известь в качестве щелочного компонента, жидкое стекло (с модулем m = 2,8), кальцинированную соду и воду в следующем соотношении компонентов, мас.%:

Шлак доменный гранулированный 30-36

Древесные опилки 18-24

Жидкое стекло 25-30

Кальцинированная сода 10-16

Негашеная известь 0,03-0,035

Вода Остальное

Введение древесины ниже 18% нецелесообразно, так как при этом существенно уменьшается армирующая роль этого материала, увеличение расхода древесины выше 24% по массе уменьшает прочность материала.

При использовании жидкого стекла ниже 25% от шлака его ведение не оказывает нужного эффекта на свойства стенового материала, а при введении более 30% - ухудшает прочностные свойвства материала.

При введении негашеной извести ниже 0,03% или выше 0,035% усложняется процесс формирования (трамбования) материала.

Отличием данного изобретения от прототипа является то, что в него вводят жидкое стекло и кальцинированную соду. Использование этих компонентов совместно со шлаком и древесными опилками способствует достижению поставленной задачи, а именно повышению прочности при уменьшающихся значениях плотности.

Пример 1. Брали 500 г (размолотого до удельной поверхности 3000 см²/г) шлака, добавляли 300 г сухих древесных опилок. Полученную смесь перемешивали в сухом состоянии. Затем брали 175 г натриевого жидкого стекла (с модулем, равным 2,8), 70 г кальцинированной соды, 0,136 г негашеной извести, воду, соединяли их и добавляли в смесь, перемешивая до однородной консистенции, и формовали образцы. Полученные образцы обладали следующими свойствами: R_сж = 3,0 MПa, p₀ = 0,9 г/см³.

Пример 2. По методике в примере 1 брали, г:

Шлак доменный гранулированный молотый 500

Натриевое жидкое стекло 189

Известь негашеная 0, 138

Кальцинированная сода 91

Древесные опилки 300

Вода Остальное

Результаты: R_сж = 3,5 МПа, р₀ = 1 г/см³.

Пример 3. По методике в примере 2 брали,г:

Шлак доменный гранулированный молотый 500

Натриевое жидкое стекло 210

Кальцинированная сода 112

Известь негашеная 0,132

Вода Остальное

Результаты: R_сж = 4,0 MПa, p₀ = 1,1 г/см3.

Полученный материал имеет прочность - R_сж = 4,0 МПа, р₀ = 1,0 г/см³, коэффициент размягчения - 0,6 и может быть использован для изготовления стеновых панелей.

Лабораторные испытания проведены в лаборатории кафедры производства строительных конструкций Тверского государственного технического университета. Полученные образцы обладают заданными свойствами по прочности и плотности.

Стеновой материал может быть использован при изготовлении конструкционно-теплоизоляционного материала на основе органических заполнителей и минеральных вяжущих. Стеновой материал включает, мас.%: вяжущее - шлак доменный гранулированный - 30-36, древесные опилки - 18-24, жидкое стекло - 25-30, кальцинированная сода - 10-16, негашеная известь - 0,03-0,035, вода - остальное. Технический результат: повышение прочности материала при незначительном увеличении плотности.

Стеновой материал, включающий вяжущее - шлак доменный гранулированный, древесные опилки, щелочной компонент - известь негашеную и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит жидкое стекло и кальцинированную соду, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Шлак доменный гранулированный 30-36

Древесные опилки 18-24

Жидкое стекло 25-30

Кальцинированная сода 10-16

Негашеная известь 0,03-0,035

Вода Остальное