Строительный материал на основе портландцемента, трепела и отходов лесозаготовок, лесопиления и деревообработки Российский патент 2020 года по МПК C04B28/04 C04B28/26 C04B18/26 

Описание патента на изобретение RU2716632C1

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных бетонов для жилищного и гражданского строительства.

Известна сырьевая смесь для изготовления арболита, включающая цементное вяжущее, древесный заполнитель и минерализатор (И.Х. Наназашвили. Строительные материалы из древесно-цементной композиции. - Л.: Стройиздат, 1990, с. 99-105).

Недостатком известной сырьевой смеси является фактор присутствия в бетонной смеси выделяющихся из древесины «цементных ядов» - водорастворимых редуцирующих веществ, препятствующих гидратации цементного вяжущего, а также использование в качестве вяжущего дорогостоящего портландцемента.

Известна сырьевая смесь для изготовления арболита, включающая древесный заполнитель, минеральное вяжущее и воду, причем в качестве древесного заполнителя арболитовая смесь содержит вторичный древесный заполнитель фракции 0,315-20 мм, полученный при переработке отработанных древесно-стружечных плит, а в качестве вяжущего - бесцементную зольно-кремнеземистую композицию, состоящую из высококальциевой золы-уноса, микрокремнезема, являющегося отходом производства кристаллического кремния, и солевых минерализованных стоков - отхода производства цветной металлургии, получаемых в результате нейтрализации промышленных стоков металлургического производства - попутного продукта аффинажа цветных и драгоценных металлов известковым молоком, при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанный древесный заполнитель 20-24; высококальциевая зола-унос 37-43; указанный микрокремнезем 2,3-2,8; указанные солевые минерализованные стоки 0,9-1,0; вода – остальное (Патент РФ №2602279, дата приоритета 30.09.2015, дата публикации 20.11.2016, авторы: Шевченко В.А. и др., RU).

Недостатком известной сырьевой смеси является ограниченность ее распространения только в крупных промышленных узлах в силу необходимости использования отходов металлургического производства, производства древесно-стружечных плит, золы-уноса ТЭЦ.

Наиболее близким по технической сущности и назначению к предлагаемому изобретению является композиционный материал на основе трепела сухоложского месторождения Свердловской области, включающий вяжущее и отходы деревообработки, где смесь содержит в качестве вяжущего суспензию, полученную перемешиванием трепела, размолотого до удельной поверхности 2000 м2/г, 40%-ного раствора едкого натра и воды в весовом соотношении 1:1,34:3,10, выдержкой при 95°C в течение 4 ч и охлаждением, в качестве отходов деревообработки - щепу и дополнительно кремнефтористый натрий и микрокремнезем при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанная суспензия 47-55, кремнефтористый натрий 4-6, микрокремнезем 8-10, щепа 33-37. (Патент РФ №2561438, дата приоритета 03.07.2014, дата публикации 27.08.2015, авторы: Радаев С.С. и др., RU, прототип).

Недостатком данного материала является сложность технологического процесса изготовления, необходимость применения наряду с природными материалами химических добавок в значительном количестве, а также необходимость наличия источника техногенных минеральных добавок.

Технический результат - упрощение технологического процесса изготовления материала, обусловленное уменьшением количества компонентов смеси за счет сочетания искусственного высокоэффективного минерального вяжущего и природной, подвергаемой незначительной обработке, активной минеральной добавки.

Указанный технический результат достигается тем, что строительный материал, полученный из смеси, включающей вяжущее, щепу и воду, отличающийся тем, что вяжущее представляет собой композицию, содержащую активную минеральную добавку – трепел, размолотый до удельной поверхности 2000 м2/г, и портландцемент марки 32,5 при следующем соотношении, мас.%: портландцемент – 60, трепел – 40; в качестве древесного заполнителя – щепу, полученную при измельчении кусковых отходов лесозаготовок, лесопиления и деревообработки, при этом в воду добавляется хлорид кальция в количестве 2 % от объема воды при следующем соотношении компонентов, мас.%: вяжущее – 40, щепа из древесины хвойных, лиственных пород или их смеси, длиной не более 60 мм и толщиной не более 30 мм – 28, вода – 32.

Примеры альтернативных составов, в которых отражены конкретные значения всех компонентов, приведены в табл.1. Выбранные соотношения компонентов соответствуют образцу №2.

Таблица 1


образца
Щепа,
%
Вяжущее,
%
Вода,
%
Вода+CaCl2,
%
Вода+раствор
NaOH, %
Режим
формования
Условия твердения
1 23 35 - - 42 Механизированное формование 20±2оС, при W=60-70% 2 28 40 - 32 - Механизированное формование 21±2оС, при W=60-70% 3 20 35 45 - - Механизированное формование 22±2оС, при W=60-70% 4 24 33 - 43 - Механизированное формование 23±2оС, при W=60-70%

Наличие активного кремнезема в трепеле приводит к образованию веществ, нейтрализующих образующиеся при взаимодействии с водой как портландцемента, так трепела гидратов окиси кальция, и тем самым способствует снижению выделения «цементных ядов». Кроме того, активная добавка, связывая гидрат окиси кальция в нерастворимые соединения, снижает его концентрацию в водном растворе твердеющей цементной массы и тем ускоряет гидролиз содержащихся в клинкере силикатов кальция (А.В. Волженский, Ю.С. Буров, В.С. Колокольников. Минеральные вяжущие вещества. - М.: Стройиздат, 1973, с. 383).

Приготовление композиционного вяжущего осуществляют следующим образом: тщательно перемешивают размолотый до удельной поверхности 2000 м2/г трепел, портландцемент марки 32,5 при следующем соотношении, мас.%: портландцемент - 60, трепел - 40.

Применяемая щепа должна соответствовать ГОСТ 15815-83 «Щепа технологическая. Технические условия». Щепа может быть получена из древесины хвойных и лиственных пород, а также их смеси и имеет размеры: длина не более 60 мм, толщина не более 30 мм.

Получаемый строительный материал на основе портландцемента, трепела и отходов лесозаготовок, лесопиления и деревообработки по показателю прочности на сжатие незначительно уступает аналогичному по составу материалу, где в качестве вяжущего используется только портландцемент, при этом замена части портландцемента на трепел позволяет существенно снизить стоимость материала.

Похожие патенты RU2716632C1

название год авторы номер документа
ДРЕВЕСНО-ЦЕМЕНТНАЯ СМЕСЬ 2020
  • Миннуллин Ильдус Тагирович
RU2816205C2
КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ ТРЕПЕЛА СУХОЛОЖСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ 2014
  • Радаев Сергей Сергеевич
  • Илюхин Константин Николаевич
  • Селезнева Ольга Игоревна
  • Кудоманов Максим Валерьевич
  • Горгодзе Георгий Автандилович
  • Рясная Наталья Зияфатовна
  • Алферова Юлия Александровна
RU2561438C1
АРБОЛИТОВАЯ СМЕСЬ 2015
  • Шевченко Валентина Аркадьевна
  • Киселев Владимир Петрович
  • Титов Валерий Архипович
  • Лебедева Татьяна Геннадьевна
  • Плахтий Иван Андреевич
  • Трифонов Роман Валерьевич
RU2602279C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕРМОДРЕВБЕТОНА 2021
  • Чернов Василий Юрьевич
  • Чернов Юрий Васильевич
  • Разинов Александр Сергеевич
  • Гайсин Ильшат Гилазтинович
  • Шарапов Евгений Сергеевич
  • Мальцева Елена Михайловна
RU2790390C1
Сырьевая смесь для изготовления изделий из поризованного арболита и способ изготовления изделий из сырьевой смеси 2022
  • Васильев Станислав Юрьевич
  • Делекторский Денис Юрьевич
  • Морозов Александр Евгеньевич
RU2796512C1
СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АРБОЛИТА 2015
  • Шевченко Валентина Аркадьевна
  • Лебедева Татьяна Геннадьевна
  • Плахтий Иван Андреевич
  • Трифонов Роман Валерьевич
RU2593836C1
Сырьевая смесь для изготовления композиционного строительного материала 2023
  • Радаев Сергей Сергеевич
  • Королёва Ольга Игоревна
  • Кузнецова Татьяна Николаевна
  • Баранова Альбина Алексеевна
RU2814687C1
Способ изготовления арболита 2016
  • Сафин Руслан Рушанович
  • Хасаншин Руслан Ромелевич
  • Кайнов Петр Александрович
  • Назипова Фарида Василовна
  • Гараева Айгуль Фанисовна
  • Шайхутдинова Айгуль Равилевна
  • Воронин Александр Евгеньевич
  • Галяветдинов Нур Равилевич
  • Ахунова Лилия Вакифовна
RU2620696C1
Сырьевая смесь для изготовления конструкционно-теплоизоляционного материала 2023
  • Радаев Сергей Сергеевич
  • Королёва Ольга Игоревна
  • Кузнецова Татьяна Николаевна
  • Баранова Альбина Алексеевна
  • Савенков Андрей Иванович
RU2814693C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЛЕГКОГО БЕТОНА НА ОРГАНИЧЕСКОМ ЗАПОЛНИТЕЛЕ РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ 2017
  • Любомирский Николай Владимирович
  • Бахтин Александр Сергеевич
  • Бахтина Тамара Алексеевна
  • Левестам Александр Юльевич
RU2708421C2

Реферат патента 2020 года Строительный материал на основе портландцемента, трепела и отходов лесозаготовок, лесопиления и деревообработки

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных бетонов для жилищного и гражданского строительства. Строительный материал, полученный из смеси, включающей, мас.%: вяжущее, представляющее собой композицию, содержащую трепел, размолотый до удельной поверхности 2000 м2/г, - 40 и портландцемент марки 32,5 - 60, щепу, полученную при измельчении кусковых отходов лесозаготовок, лесопиления и деревообработки, из древесины хвойных, лиственных пород или их смеси, длиной не более 60 мм и толщиной не более 30 мм - 28, воду - 32, при этом в воду добавляют хлорид кальция в количестве 2% от объема воды. Технический результат - упрощение технологического процесса изготовления материала, утилизация отходов. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 716 632 C1

Строительный материал, полученный из смеси, включающей вяжущее, щепу и воду, отличающийся тем, что вяжущее представляет собой композицию, содержащую активную минеральную добавку – трепел, размолотый до удельной поверхности 2000 м2/г, и портландцемент марки 32,5 при следующем соотношении, мас.%: портландцемент – 60, трепел – 40, в качестве древесного заполнителя – щепу, полученную при измельчении кусковых отходов лесозаготовок, лесопиления и деревообработки, при этом в воду добавляется хлорид кальция в количестве 2% от объема воды при следующем соотношении компонентов, мас.%: вяжущее – 40, щепа из древесины хвойных, лиственных пород или их смеси, длиной не более 60 мм и толщиной не более 30 мм – 28, вода – 32.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2020 года RU2716632C1

КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ ТРЕПЕЛА СУХОЛОЖСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ 2014
  • Радаев Сергей Сергеевич
  • Илюхин Константин Николаевич
  • Селезнева Ольга Игоревна
  • Кудоманов Максим Валерьевич
  • Горгодзе Георгий Автандилович
  • Рясная Наталья Зияфатовна
  • Алферова Юлия Александровна
RU2561438C1
Сырьевая смесь для изготовления цементно-стружечных плит 1987
  • Свиридов Дмитрий Серафимович
  • Фельдман Наум Борисович
  • Ефремов Александр Владимирович
  • Волженский Александр Васильевич
  • Чистов Юрий Дмитриевич
SU1511232A1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ НА ОСНОВЕ КРЕМНЕЗЕМСОДЕРЖАЩЕГО СВЯЗУЮЩЕГО 2005
  • Кондратенко Александр Николаевич
  • Кривобородов Юрий Романович
  • Подосинников Олег Павлович
RU2283818C1
КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ ОПАЛОВЫХ ПОРОД 2013
  • Радаев Сергей Сергеевич
  • Илюхин Константин Николаевич
  • Селезнёва Ольга Игоревна
  • Кудоманов Максим Валерьевич
  • Горгодзе Георгий Автандилович
  • Рясная Наталья Зияфатовна
  • Алферова Юлия Александровна
RU2547534C2
АРБОЛИТОВАЯ СМЕСЬ 2015
  • Шевченко Валентина Аркадьевна
  • Киселев Владимир Петрович
  • Титов Валерий Архипович
  • Лебедева Татьяна Геннадьевна
  • Плахтий Иван Андреевич
  • Трифонов Роман Валерьевич
RU2602279C1
Способ изготовления школьных досок 1927
  • Молодченков В.П.
SU10051A1
CN 105669119 A, 15.06.2016.

RU 2 716 632 C1

Авторы

Царев Евгений Михайлович

Волдаев Максим Николаевич

Миронов Вадим Анатольевич

Таланцев Владимир Иванович

Даты

2020-03-13Публикация

2019-04-11Подача