СИЛИКАТНАЯ МАССА Российский патент 2011 года по МПК C04B28/18 C04B111/20 C04B111/40 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству стеновых материалов.

Известна силикатная масса с введением керамзитового песка в пределах до 27% от общей массы извести и кварцевого песка (известь 37,5; кварцевый песок 35,7; керамзитовый песок 26,8) (Шеляхин И.В., Волгина О.И., Авдеева В.А. «Получение и свойства пористо-пустотного кирпича» РИ ВНИИЭСМ).

Наиболее близким техническим решением является силикатная масса, содержащая известь строительную, песок с крупностью зерен до 5 мм (ГОСТ 379-95 «Кирпич и камни силикатные. Технические условия»).

Однако строительные изделия на основе известной силикатной массы обладают относительно высокими показателями по теплопроводности и средней плотности, большой массой изделий, что значительно увеличивает трудоемкость возведения зданий.

Задачей настоящего изобретения является снижение показателей по теплопроводности и средней плотности строительных изделий, при обеспечении марки изделий по прочности не менее M125.

Сущность изобретения заключается в том, силикатная масса, включающая известь строительную, при этом дополнительно содержит в своем составе термолитовый песок с крупностью зерен до 5 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%: известь строительная 6-20; кварцевый песок 5-74; термолитовый песок с крупностью зерен до 5 мм 6-89 или известь строительная 6-20; термолитовый песок с крупностью зерен до 5 мм 80-94.

Согласно требованиям ГОСТ 379-95 «Кирпич и камни силикатные. Технические условия» в рядовом изделии не допускается наличие в изломе или на поверхности глины, песка, извести и посторонних включений размером свыше 5 мм. В соответствии с этим в силикатную массу вводится термолитовый песок с крупностью зерен до 5 мм.

Характеристики исходных материалов

1. Известь строительная (ГОСТ 9179-77 «Известь строительная. Технические условия»)

Известь строительная является одним из компонентов известково-кремнеземистого вяжущего, которая, при смешивании с песком и заполнителем, при автоклавной обработке (при повышенной температуре и влажности) способствует образованию низкоосновных гидросиликатов кальция, которые цементируют зерна песка и заполнителя.

2. Песок

(ГОСТ 8736-93 «Песок для строительных работ. Технические условия»).

3. Термолитовый песок

Термолитовым песком называют искусственный пористый заполнитель, получаемый дроблением и обжигом кремнистых пород (опока, трепел, диатомит). Характеризуется показателями по насыпной плотности 500-1000 кг/м³, прочностью при сдавливании в цилиндре 50-100 кгс/см², водопоглощением 12-58% (Иваненко В.Н. «Строительные материалы и изделия из кремнистых пород», Киев «Будевельник», 1978 г.).

Пример. Для экспериментальной проверки заявляемых составов масс были изготовлены стандартные образцы кирпича полнотелого размером 250×120×65 мм с различным соотношением вышеперечисленных компонентов. В качестве сырья были использованы пески Астаховского месторождения Ростовской области, термолитовый песок, изготовленный на основе Успенского месторождения Ростовской области, известь строительная (г.Старый Оскол).

Образцы изготовлялись следующим образом.

Исходные компоненты: известь строительная и песок перемешиваются при условии обеспечения соотношения СаО:SiO₂ в известково-кремнеземистом вяжущем 1:1 в шаровой мельнице мокрого помола. Полученная смесь подается в смеситель, где известково-кремнеземистое вяжущее смешивается с необходимым количеством песка и термолитового песка с крупностью зерен до 5 мм, здесь же производится корректировка влажности силикатной массы. После смесителя смесь направляется в реактор гашения, где производится полное гашение извести в смеси. После выхода из реактора смесь попадает на дробилку для измельчения до требуемой крупности зерен и далее производится ее доувлажнение до необходимой формовочной влажности. Формование сырца производится на прессах при удельном давлении прессования 180-200 кгс/см². Отформованные кирпичи и камни укладываются на запарочные вагонетки и направляются на автоклавную обработку, после - на склад готовой продукции.

При наличии в смеси двух компонентов - извести строительной и термолитового песка - изготовление изделий осуществляется следующим образом: производится смешивание сырьевых компонентов, корректирование влажности, после смесь отправляется в реактор гашения, и далее аналогично с вышеописанной технологией изготовления.

Состав и свойства предлагаемого строительного изделия представлены в таблице 1 и таблице 2.

Благодаря наличию в составе смеси термолитового песка с крупностью зерен до 5 мм обеспечивается снижение показателей по теплопроводности и средней плотности изделий до 1000-1500 кг/м³, при прочностных показателях 125-300 кгс/см². Вследствие того, что термолитовый песок состоит преимущественно из кристобалита, тридимита низкой кристалличности и силикатного стекла, он обладает существенно большей химической реакционной способностью в сравнении с песком (кварцевым). Зерна термолитового песка, за счет развитой шероховатой поверхности зерен образуют гораздо более прочный контактный слой с вяжущим веществом, что существенно увеличивает прочность изделия в целом. Кроме того, за счет высокой микропористости, зерна термолитового песка имеют низкую плотность 1,0-1,6 г/см³ (плотность зерен кварцевого песка составляет 2,60-2,65 г/см³), что способствует существенному снижению плотности изделий.

Изготовление экспериментальных образцов предложенного строительного изделия полностью подтвердило достижение поставленной задачи.

Таблица 1 Составы и свойства изделий № Состав предлагаемый, % Свойства строительного изделия Известь строительная, % Песок, % Термолитовый песок с крупностью зерен до 5 мм, % Средняя плотность, кг/м³ Теплопроводность, Вт/(м·К) R_сж, кгс/см² 1 5 3 92 1150 0,39 95 2 6 5 89 1260 0,44 138 3 12 36 42 1490 0,53 330 4 20 74 6 1650 0,65 275 5 22 76 2 2120 1,18 129 Состав известный 1 7 93 - 1800 0,71 150

Таблица 2 Составы и свойства изделий № Состав предлагаемый, % Свойства строительного изделия Известь строительная, % Песок, % Термолитовый песок с крупностью зерен до 5 мм, % Средняя плотность, кг/м Теплопроводность, Вт/(м·К) R_сж, кгс/см² 1 4 - 96 1120 0,36 90 2 6 - 94 1160 0,40 120 3 15 - 85 1290 0,46 360 4 20 - 80 1310 0,47 340 5 25 - 75 1390 0,51 290 Состав известный 1 7 93 - 1800 0,71 150

Изобретение относится к производству стеновых материалов. Технический результат - снижение показателей теплопроводности и средней плотности строительных изделий при обеспечении марки изделий по прочности M125. Силикатная масса содержит, мас.%: известь строительная 6-20, кварцевый песок 5-74, термолитовый песок с крупностью зерен до 5 мм 6-89 или известь строительная 6-20, термолитовый песок с крупностью зерен до 5 мм 80-94. 2 табл.

Силикатная масса, включающая известь строительную, отличающаяся тем, что дополнительно содержит в своем составе термолитовый песок с крупностью зерен до 5 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%: известь строительная 6-20, кварцевый песок 5-74, термолитовый песок с крупностью зерен до 5 мм 6-89 или известь строительная 6-20, термолитовый песок с крупностью зерен до 5 мм 80-94.