КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПОРИСТОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ Российский патент 2015 года по МПК C04B14/24 C04B20/06 C04B38/00 

Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к производству пористых заполнителей на основе жидкого стекла, предназначенных для изготовления легких бетонов, а также теплоизоляционных засыпок.

Известна композиция для получения керамзита (пористого заполнителя) состава, мас.%: отходы флотации углеобогащения - 60, модифицированное жидкое стекло - 40 / Денисов Д.Ю. Использование отходов флотации углеобогащения в производстве керамзита / Д.Ю. Денисов, И.В. Ковков, В.З. Абдрахимов // Башкирский химический журнал. - 2008. - Том 15. - №2. - С.107-109/.

Недостатком указанного состава керамической массы являются относительно низкая прочность 1,7-1,9 МПа.

Известна композиция для получения водостойкого пористого заполнителя состава, мас.%: натриевое жидкое стекло - 50-70, хлорида натрия - 1-3, горелые породы с содержанием глинистой составляющей не менее 50% и потери при прокаливании не менее 16% - 22-49 /Патент №2481286 РФ, МПК С04В 14/24. Композиция для производства водостойкого пористого заполнителя / Абдрахимов В.З., Семенычев В.К., Абдрахимова Е.С., Вдовина Е.В.; заявитель и патентообладатель Самарская академия государственного и муниципального управления; заявлено 29.06.2011; опубл. 10.05.2013. Бюл. 13/.

Недостатком указанного состава являются относительно низкие прочность при сжатии (2,0-2,12 МПа) и коэффициент размягчения (93-94).

Данное техническое решение принято за прототип.

Техническим результатом является повышение прочности при сжатии и коэффициента размягчения пористого заполнителя.

Указанный технический результат достигается тем, что в композицию для получения водостойкого пористого заполнителя, включающую натриевое жидкое стекло плотностью 1,41 г/см³ и хлористый натрий, размолотый до размера менее 0,3 мм, дополнительно вводят сланцевую золу, содержащую, мас.%: SiO₂ - 30,8; Al₂O₃ - 13,8; Fe₂O₃ - 7,2; MgO - 1,4; CaO - 15,2; R₂O - 4,2; п.п.п. - 27,4 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

натриевое жидкое стекло плотностью 1,41 г/см³ 50-75 хлорид натрия, размолотый до размера менее 0,3 мм 1-3 сланцевая зола, мас.%: SiO₂ - 30,8; Al₂O₃ - 13,8;   Fe₂O₃ - 7,2; MgO - 1,4; CaO - 15,2; R₂O - 4,2   п.п.п. - 27,4 22-49

В качестве наполнителя для производства пористого заполнителя использовались сланцевая зола. Зола-унос - тонкодисперсный материал, состоящий из минеральной части сжигаемого топлива и улавливаемый из дымовых газов ТЭС. Размер частиц золы-уноса колеблется от 3-5 до 100-150 мк. Плотность золы-уноса составляет 2-2,5 г/см³, насыпная плотность 0,85-1,05 г/см³, удельная поверхность 1150-1280 см²/г.

Химические составы: оксидный и поэлементный сланцевой золы представлены в таблицах 1 и 2.

Известно, что основным условием, обеспечивающим вспучивание композиции при ее нагревании, является совмещение во времени пиропластического состояния композиции с интенсивным газовыделением внутри обжигаемого материала. Пиропластическое состояние композиции обеспечат жидкое стекло и содержание в сланцевой золе глинистой составляющей, а газовыделение - содержание в данных отходах органики (п.п.п. в таблице 1 и С в таблице 2).

Для приготовления сырьевой смеси использовались следующие компоненты:

1) товарное натриевое жидкое стекло плотностью 1,41 г/см³ (см. ГОСТ 13075-81);

2) хлористый натрий (ГОСТ 13830-97, производства ОАО «Бассоль»), размолотый до размера менее 0,3 мм;

3) в качестве тонкомолотого компонента - сланцевая зола.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения. Композиции (таблица 3) для производства пористого заполнителя готовили путем тщательного перемешивания всех компонентов, аналогично технологии, представленной в прототипе. Получение смеси производилось в мешалке принудительного действия в следующем порядке. Сначала в мешалку загружались тонкомолотый компонент и хлорид натрия, которые тщательно перемешивались, затем в готовую сухую смесь при включенной мешалке заливалось натриевое стекло тонкой струйкой. Перемешивание производилось до получения однородной массы, но не менее 5 минут.

Полученная смесь системой ножей разрезалась на отдельные гранулы, которые термообрабатывались при 250-300°C в печном грануляторе, вспучиваясь при этом и образуя шарообразные высокопористые гранулы. Полученные гранулы помещались в электрическую печь, разогретую до температуры 790°C, и выдерживались там 10 минут. После изотермической выдержки гранулы охлаждались при скорости охлаждения 40°C/мин. Физико-механические показатели пористого заполнителя представлены в таблице 4.

Как видно из таблицы 4, пористые заполнители из предложенных составов имеют более высокие прочность на сжатие и коэффициент размягчения, чем прототип.

Техническое решение при использование предложенных составов позволяет повысить прочность на сжатие и коэффициент размягчения пористого заполнителя.

Использование техногенного сырья при получении пористого заполнителя способствует утилизации промышленных отходов, охране окружающей среды, расширению сырьевой базы для керамических материалов.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Денисов Д.Ю. Использование отходов флотации углеобогащения в производстве керамзита / Д.Ю. Денисов, И.В. Ковков, В.З. Абдрахимов // Башкирский химический журнал. - 2008. - Том 15. - №2. - С.107-109.

2. Патент №2481286 РФ, МПК С04В 14/24. Композиция для производства водостойкого пористого заполнителя / Абдрахимов В.З., Семенычев В.К., Абдрахимова Е.С., Вдовина Е.В.; заявитель и патентообладатель Самарская академия государственного и муниципального управления; заявлено 29.06.2011; опубл. 10.05.2013. Бюл. 13.

Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к производству пористых заполнителей на основе жидкого стекла, предназначенных для изготовления легких бетонов, а также теплоизоляционных засыпок. Композиция для производства пористого заполнителя включает, мас.%: натриевое жидкое стекло плотностью 1,41 г/см³ 50-75, хлорид натрия, размолотый до размера менее 0,3 мм 1-3, сланцевую золу, содержащую, мас.%: SiO₂ - 30,8, Аl₂О₃ - 13,8, Fе₂О₃ - 7,2, MgO - 1,4, CaO - 15,2, R₂О - 4,2, п.п.п. - 27,4, 22-49. Технический результат - повышение прочности при сжатии и коэффициента размягчения пористого заполнителя, утилизация промышленных отходов. 4 табл.

Композиция для производства пористого заполнителя, включающая натриевое жидкое стекло плотностью 1,41 г/см³ и хлорид натрия, размолотый до размера менее 0,3 мм, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит сланцевую золу, содержащую, мас.%: SiO₂ - 30,8, Al₂O₃ - 13,8, Fe₂O₃ - 7,2, MgO - 1,4, CaO - 15,2, R₂O - 4,2, п.п.п. - 27,4 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
натриевое жидкое стекло плотностью 1,41 г/см³ 50-75 хлорид натрия, размолотый до размера менее 0,3 мм 1-3 сланцевая зола, мас.%: SiO₂ - 30,8, Al₂O₃ - 13,8,   Fe₂O₃ - 7,2, MgO - 1,4, CaO - 15,2, R₂O - 4,2,   п.п.п. - 27,4 22-49