СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АРБОЛИТА Российский патент 2008 года по МПК C04B40/00 C04B28/26 C04B18/26 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении изделий и конструкций из арболита.

Известен способ изготовления арболита, заключающийся в том, что древесный заполнитель - кора сосны увлажняется, перемешивается с золой-уносом, после чего вся смесь затворяется жидким стеклом из микрокремнезема с силикатным модулем n=1 [Патент РФ №2203242, БИ №12, 2003].

Недостатком известного способа является недостаточно высокая прочность материала. Наиболее близким аналогом к описываемому изобретению является способ изготовления арболита путем дозирования и смешивания увлажненного древесного заполнителя - коры сосны с жидким стеклом из микрокремнезема с силикатным модулем n=4, с последующим смешиванием обработанной коры с золой-уносом и жидким стеклом из микрокремнезема с силикатным модулем n=1, формованием изделий и их твердением в пропарочной камере [Патент РФ №2228307, БИ №13, 2004].

Недостатками описываемого способа являются сравнительно невысокие показатели прочности, а также большой расход жидкого стекла.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является улучшение качества арболита при одновременном снижении расхода жидкого стекла.

Технический результат - увеличение прочности материала и снижение расхода жидкого стекла.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что способ изготовления арболита включает предварительное увлажнение древесного заполнителя с его последующей обработкой жидким стеклом из микрокремнезема с силикатным модулем n=4 и выдерживанием на воздухе, последующее дозирование и смешивание всех компонентов, формование и твердение в пропарочной камере изделий из сырьевой смеси, состоящей из обработанного древесного заполнителя, золощелочного вяжущего, представленного золой-уносом и жидким стеклом из микрокремнезема, в качестве древесного заполнителя используют кору сосны насыпной плотностью 180-190 кг/м³ следующего зернового состава:

5 мм - 30%,

2,5 мм - 60%,

1,25 мм - 1,3%,

0,63 мм - 4,8%,

0,315 мм - 2,4%,

0,14 мм - 1,2%,

менее 0,14 мм - 0,3%,

увлажненную до 15%-ной влажности, а затем обработанную жидким стеклом с силикатным модулем n=4 и плотностью р=1,38 г/см³, изготовленным из многотоннажного отхода ферросплавного производства на Братском заводе ферросплавов - микрокремнезема, содержащего до 13-14% высокодисперсных примесей в форме β-SiC и графита - С, с последующим выдерживанием на воздухе в течение 35 минут, в качестве указанной золы - молотая в течение 20 минут в шаровой мельнице зола-унос II поля от сжигания бурого Канско-Ачинекого угля на ТЭЦ-7 г.Братска Иркутской области, в качестве жидкого стекла, входящего в состав вяжущего, - жидкое стекло из микрокремнезема с силикатным модулем n=1 и плотностью р=1,27-1,30 г/см³, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:

Указанная кора1,0Указанное жидкое стекло (n=4)0,20Указанная зола-унос2,0-2,2Указанное жидкое стекло (n=1)2,0-2,1,

а продолжительность твердения в пропарочной камере составляет 8 часов при Т=95°С.

Пример приготовления арболита.

Древесный заполнитель - кора сосны насыпной плотностью 180-190 кг/м³ и следующего зернового состава: 5 мм - 30%, 2,5 мм - 60%, 1,25 мм - 1,3%, 0,63 мм - 4,8%, 0,315 мм - 2,4%, 0,14 мм - 1,2%, менее 0,14 мм - 0,3% увлажняется до 15%-ной влажности, перемешивается с жидким стеклом, изготовленным из многотоннажного отхода ферросплавного производства Братского завода ферросплавов - микрокремнезема, содержащего до 13-14% высокодисперсных примесей в форме β-SiC и графита - С, с силикатным модулем n=4 и плотностью р=1,38 г/см³ в количестве 20% от массы коры. После этого кора выдерживается на воздухе в течение 35 минут. Затем обработанная кора смешивается с молотой в течение 20 минут в шаровой мельнице золой-уносом II поля, полученной от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г.Братска Иркутской области. Полученная смесь затворяется жидким стеклом из микрокремнезема с силикатным модулем n=1 и плотностью р=1,27-1,30 г/см³. Соотношение между компонентами смеси составляет, мас. ч.: кора ÷ жидкое стекло с n=4 ÷ зола-унос ÷ жидкое стекло с n=1: 1,0÷0,20÷2,0-2,2÷2,0-2,1. Смесь перемешивается до однородного состояния в смесителе принудительного действия в течение 2-3 мин. После этого формуются образцы-кубы размером 15×15×15 см. Твердение образцов осуществляется в пропарочной камере при Т=95°С в течение 8 часов.

Основные показатели полученного арболита приведены в таблице.

ТаблицаОсновные физико-механические свойства арболитаВид арболитаПлотность после пропаривания и высушивания до постоянной массы, кг/м³Прочность при сжатии после пропаривания и высушивания до постоянной массы, МПаКоэффициент конструктивного качестваАрболит по прототипу700-7503,8-4,20,0054-0,0056Арболит по предлагаемому способу820-8505,7-6,40,0069-0,0075

Анализ полученных данных показывает, что изготовленный по предлагаемому способу арболит имеет более высокие показатели прочности (в среднем на 33%), чем у арболита по прототипу. При этом расход жидкого стекла в предлагаемом варианте на 21% меньше, чем в известном способе. Рост прочности материала при одновременном снижении расхода жидкого стекла достигается прежде всего тем, что при помоле весьма развитая поверхность зольных частиц (поры, трещины и т.п.) разрушается, приобретая гладкую поверхность. Следствием этого является уменьшение суммарной удельной поверхности золы, что приводит к снижению расхода жидкого стекла. Кроме того, уменьшение размера частиц (за счет помола) способствует более активному взаимодействию золы с жидким стеклом, что приводит к росту прочности материала.

Предлагаемый способ позволяет не только получать стеновой материал с требуемыми физико-механическими характеристиками, но и утилизировать не находящие сегодня рационального применения многотоннажные отходы: древесную кору, микрокремнезем и золу-унос.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении изделий и конструкций из арболита. Способ изготовления арболита включает предварительное увлажнение древесного заполнителя с его последующей обработкой жидким стеклом из микрокремнезема с силикатным модулем n=4 и выдерживанием на воздухе, последующее дозирование и смешивание всех компонентов, а также формование и твердение в пропарочной камере изделий из сырьевой смеси, состоящей из обработанного древесного заполнителя, золощелочного вяжущего, представленного золой-уносом и жидким стеклом из микрокремнезема. Древесный заполнитель - кора сосны насыпной плотностью 180-190 кг/м³ зернового состава: 5 мм - 30%, 2,5 мм - 60%, 1,25 мм - 1,3%, 0,63 мм - 4,8%, 0,315 мм - 2,4%, 0,14 мм - 1,2%, менее 0,14 мм -0,3%, увлажненная до 15%-ной влажности. Кору обрабатывают жидким стеклом с силикатным модулем n=4, плотностью р=1,38 г/см³, изготовленным из многотоннажного отхода ферросплавного производства Братского завода ферросплавов - микрокремнезема, содержащего до 13-14% высокодисперсных примесей в форме β-SiC и графита - С. Кору выдерживают на воздухе в течение 35 минут. Указанная зола - молотая в течение 20 минут в шаровой мельнице зола-унос II поля от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г.Братска Иркутской области. Жидкое стекло в составе вяжущего - жидкое стекло из микрокремнезема с силикатным модулем n=1, плотностью р=1,27-1,30 г/см³, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.: кора 1,0, жидкое стекло (n=4) 0,20, зола-унос 2,0-2,2, жидкое стекло (n=1) 2,0-2,1. Продолжительность твердения в пропарочной камере составляет 8 часов при Т=95°С. Технический результат - увеличение прочности материала и снижение расхода жидкого стекла. 1 табл.

Способ изготовления арболита, включающий предварительное увлажнение древесного заполнителя с его последующей обработкой жидким стеклом из микрокремнезема с силикатным модулем n=4 и выдерживанием на воздухе, последующее дозирование и смешивание всех компонентов, формование и твердение в пропарочной камере изделий из сырьевой смеси, состоящей из обработанного древесного заполнителя, золощелочного вяжущего, представленного золой-уносом и жидким стеклом из микрокремнезема, отличающийся тем, что в качестве древесного заполнителя используют кору сосны насыпной плотностью 180-190 кг/м³ следующего зернового состава:

5 мм - 30%

2,5 мм - 60%

1,25 мм - 1,3%

0,63 мм - 4,8%

0,315 мм - 2,4%

0,14 мм - 1,2%

менее 0,14 мм - 0,3%

увлажненную до 15%-ной влажности, а затем обработанную жидким стеклом с силикатным модулем n=4 и плотностью р=1,38 г/см³, изготовленным из многотоннажного отхода ферросплавного производства Братского завода ферросплавов - микрокремнезема и содержащего до 13-14% высокодисперсных примесей в форме β-SiC и графита - С, с последующим выдерживанием на воздухе в течение 35 мин, в качестве указанной золы - молотая в течение 20 мин в шаровой мельнице зола-унос II поля от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г.Братска Иркутской области, в качестве жидкого стекла, входящего в состав вяжущего - жидкое стекло из микрокремнезема с силикатным модулем n=1 и плотностью р=1,27-1,30 г/см³ при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Указанная кора1,0Указанное жидкое стекло (n=4)0,20Указанная зола-унос2,0-2,2Указанное жидкое стекло (n=1)2,0-2,1,

а продолжительность твердения в пропарочной камере составляет 8 ч при Т=95°С.