СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ БЛОКОВ Российский патент 2025 года по МПК C04B28/02 C04B18/04 C04B14/06 

Изобретение относится к производству строительных блоков на основе сырьевой смеси из побочных продуктов неорганического производства.

Известна сырьевая смесь для изготовления строительных блоков, содержащая цемент, песок, заполнитель и воду (RU 2268863), в которую в качестве заполнителя введены гранулы, полученные вторичной переработкой пластиковых бутылок или полиэтиленовой тары, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Цемент 12-14;

Песок 37-41;

Гранулы из полимера 30-34;

Вода 13-14.

Недостатком указанного способа является значительное содержание специально приготовленных органических полимеров, что негативно сказывается как на себестоимости строительного изделия, так и его экологичности.

Известна сырьевая смесь для строительных материалов, включающая цемент, наполнитель, заполнитель, углеродные кластеры фуллероидного типа, суперпластификатор, воду затворения (RU 2627335 от 07.08.2017).

Недостатком указанного способа является наличие значительного количества специфических добавок для достижения прочностных свойств, что негативно сказывается как на себестоимости строительного изделия, так и его сложности процесса его изготовления.

Наиболее близким аналогом к заявленному составу сырьевой смеси по достигаемому результату относится сырьевая смесь для изготовления строительных блоков, содержащая цемент, кварцевый песок, шлак металлургического производства, вспениватель и воду (RU 2312091, С04В 38/10, 2006.01).

Недостатком данного способа является недолговечность строительных изделий и ограниченность их применения из такого ввиду гигроскопичности такого состава.

Сущность изобретения заключается в приготовлении смеси для производства строительных блоков на основе дешёвых и доступных компонентов, которые в совокупности проявляют ряд полезных свойств, а также квалифицированному применению смеси побочных продуктов неорганических производств и простоте промышленного изготовления смеси.

Основной задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение является производство строительных материалов, например, строительных блоков, из доступных и дешёвых сырьевых компонентов, простота изготовления, не требующего сложного технологического оборудования.

Техническим результатом при осуществлении заявленного изобретения являются высокие эксплуатационные характеристики строительных блоков, расширение номенклатуры сырьевых смесей, снижение себестоимости готовой продукции, квалифицированное применение смеси побочных минеральных продуктов неорганического производства. Причём достигаются прочностные характеристики строительных материалов без применения в производстве сложного технологического оборудования, в нормальных температурных условиях Т=20⁰С, не требующих термическую обработку строительных материалов.

Технический результат достигается тем, что в качестве сырьевой смеси для изготовления строительных блоков применяют цемент, кварцевый песок, наполнитель, ускоритель твердения и воду, при этом в качестве ускорителя твердения сырьевой смеси содержит жидкое натриевое стекло плотностью 1,38-1,45 г/см³ и силикатным модулем 2,5-3,2 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

цемент 5-15 кварцевый песок 20-50 наполнитель 25-45 жидкое стекло до 5 вода остальное до 100%

В качестве наполнителя используется смесь побочных продуктов неорганического производства следующего состава, мас.%:

карбонат кальция и магния 50 сульфат кальция и гидроксид кальция 15 двуокись кремния и полуторные окислы R₂O₃ 5 вода 30

В качестве полуторных окислов используются полуторные окислы следующей формулы (Fe₂O₃+Al₂O₃).

Технический результат достигается благодаря использованию в качестве вяжущего не только цемента М 400 или М 500, но и наполнителя, состоящего из смеси карбонатов кальция и магния, гидроксидов и сульфатов кальция, двуокиси кремния и полуторных окислов (R₂O₃), воды, а в качестве ускорителя твердения - натриевого жидкого стекла, которые в совокупности проявляют ряд полезных свойств.

Изобретение поясняется примерами и иллюстрируется табличными данными.

Пример 1

В смеситель при постоянном перемешивании дозируется расчётное количество сухих компонентов, масс.: кварцевый песок -50%, наполнитель 25 %, . Далее, во вращающийся смеситель, происходит подача воды в количестве 19%. В получившуюся смесь при постоянном перемешивании дозируют цемент М400 в количестве 5%. После равномерного смешения добавляется в смесь натриевое жидкое стекло плотностью 1,43 г/см³ и силикатным модулем 3,0 - 1%. Полученная смесь для равномерного перемешивания вращается в смесителе в течение 3 минут и заливается в специально подготовленные формы под размер строительного блока (в данном случае 15Х30Х15 см). Полное отверждение и формирование требуемых характеристик блока происходит в течение 8 часов при температуре 20°С.

Аналогичным способом осуществляются примеры 2-11 согласно указанным в таблице 1 рецептурам. Также в таблице приведены характеристики получаемых блоков при различных рецептурах и время их затвердевания.

Исследования проводились в три этапа:

I этап.

Сырьевые смеси готовились с минимальными количествами активных компонентов, примеры 1-4.

II этап.

Сырьевые смеси готовились с номинальными/ оптимальными количествами активных компонентов, примеры 5-8.

III этап.

Сырьевые смеси готовились с максимальными количествами активных компонентов, примеры 9-11.

№ п/п Композиция смеси согласно примерам Количественное отношение компонентов, масс.% Время (в часах) застывания строительного блока при Т=20 ⁰С в форме 15Х30Х15 см Характеристики блока Цемент марки М400-М500 Жидкое натриевое стекло Наполнитель Кварцевый песок Вода, остальное Прочность кг/см² Плотность кг/м³ Теплопроводность Вт/м град Морозостойкость (циклов) Водопоглощение % 1 Пример 1 5 1 25 50 до 100 8 90 1600-1900 0,34-0,45 45-80 6-12 2 Пример 2 6 1,5 27 45 до 100 7,5 105 1600-1900 0,34-0,45 45-80 6-12 3 Пример 3 7 2,0 30 40 до 100 7,2 120 1600-1900 0,34-0,45 45-80 6-12 4 Пример 4 8 2,5 32 38 до 100 6,9 140 1600-1900 0,34-0,45 45-80 6-12 5 Пример 5 9 2,8 34 34 до 100 5,8 175 1600-1900 0,34-0,45 45-80 6-12 6 Пример 6 10 3,0 37 30 до 100 5,0 200 1600-1900 0,34-0,45 45-80 6-12 7 Пример 7 11 3,4 39 28 до 100 4,1 220 1600-1900 0,34-0,45 45-80 6-12 8 Пример 8 12 3,7 40 26 до 100 3,6 260 1600-1900 0,34-0,45 45-80 6-12 9 Пример 9 13 4,0 42 24 до 100 3,0 280 1600-1900 0,34-0,45 45-80 6-12 10 Пример 10 14 4,5 44 22 до 100 2,3 290 1600-1900 0,34-0,45 45-80 6-12 11 Пример 11 15 5,0 45 20 до 100 2 295 1600-1900 0,34-0,45 45-80 6-12

Изобретение относится к производству строительных материалов на основе сырьевой смеси из побочных продуктов неорганических производств. Сырьевая смесь для изготовления строительных блоков содержит цемент, кварцевый песок, наполнитель, отвердитель/ускоритель зрелости связки и воду. Наполнитель - смесь побочных продуктов неорганических производств, включающая в свой состав карбонаты кальция и магния, сульфат кальция и гидроксид кальция, двуокись кремния и полуторные окислы (R₂O₃). Отвердитель/ускоритель зрелости связки - натриевое жидкое стекло плотностью 1,38-1,45 г/см³ и силикатным модулем - 2,5-3,2. Соотношение компонентов следующее, мас.%: цемент - 5-15; кварцевый песок - 20-50; наполнитель - 25-45; жидкое стекло - до 5; вода - остальное до 100%. Технический результат - высокие эксплуатационные характеристики строительных блоков, расширение номенклатуры сырьевой базы за счет побочных минеральных продуктов неорганических производств. 1 табл., 11 пр.

Сырьевая смесь для изготовления строительных блоков, содержащая цемент, кварцевый песок, наполнитель, ускоритель твердения и воду, отличающаяся тем, что она содержит в качестве наполнителя смесь побочных минеральных продуктов неорганического производства следующего состава, мас.%: карбонаты кальция и магния 50; сульфат кальция и гидроксид кальция 15; двуокись кремния и полуторные окислы R₂O₃ 5; вода 30, а в качестве ускорителя твердения сырьевой смеси содержит жидкое натриевое стекло плотностью 1,38-1,45 г/см³ и силикатным модулем 2,5-3,2, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

цемент 5-15 кварцевый песок 20-50 наполнитель 25-45 жидкое стекло до 5 вода остальное до 100%