Конструкционно-теплоизоляционный строительный материал Российский патент 2025 года по МПК C04B28/24 C04B14/10 C04B16/02 C04B18/04 C04B35/634 

Изобретение относится к строительным материалам, в частности, к составу сырьевой смеси для приготовления строительного материала, применяемого в производстве конструкционно-теплоизоляционных изделий, а также для малоэтажного строительства.

Известна Сырьевая смесь, содержащая, мас. %: едкий натр 2,3-2,8, молотый керамзит 7,28-7,3, полуводный сульфат кальция 2,07-2,1, натриевое жидкое стекло 3,9-3,92, алюминиевая пудра 0,05-0,14, керамзитовый гравий 35,48-35,5, вода 18,4-18,43, молотое стекло остальное, (патент РФ №2432346, С04В 38/02,08, приоритет от 09.03.2010, оп. 27.10.2011 г.)

Недостатком вышеуказанной Сырьевой смеси является то, что достаточно сложный состав смеси, который ведет к удорожанию материала, имеет недостаточно высокий уровень прочности, в том числе механической, а также недостаточно высокие гидро-, звуко-, и теплоизоляционные свойства из-за наличия в смеси молотого стекла и алюминиевой пудры имеющих относительно высокий коэффициент теплопроводности.

Известна Сырьевая композиция для производства керамических изделий, которая содержит пластическую глину и добавки при расчетном соотношении вышеуказанных компонентов в композиции (патент РФ №2380336, С04В 38/00, оп.10.08.2009 г.).

Недостатком вышеуказанной Сырьевой композиции является то, что достаточно сложный состав смеси, ведущий к удорожанию материала, имеет недостаточно высокий уровень прочности, в том числе механической, а также недостаточно высокие гидро-, звуко-, и теплоизоляционные свойства.

Наиболее близкой является Конструкционно-теплоизоляционный строительный материал, полученный из состава, в который входит основной компонент, связующий компонент и наполнитель, которые перемешаны и выдержаны в температурном режиме с последующим охлаждением (патент РФ №2814694, С04В 28/24,26; С04В 111/20, оп. 04.03.2024 г., прототип).

Недостатком вышеуказанного Конструкционно - теплоизоляционного строительного материала является то, что достаточно сложный состав смеси, ведущий к удорожанию материала, имеет недостаточно высокий уровень прочности, в том числе механической, а также недостаточно высокие гидро-, звуко-, и теплоизоляционные свойства за счет наличия в смеси гидроскопичных компонентов.

Техническим результатом предлагаемого решения является повышение прочности конструкционно - теплоизоляционного строительного материала, в том числе механической, повышение морозостойкости и долговечности строительного материала, повышение гидро-, звуко- и теплоизоляционных свойств конструкционно-теплоизоляционного строительного материала, повышение его экологической чистоты за время эксплуатации, устойчивость к атмосферным воздействиям, а также расширение ассортимента конструкционно - теплоизоляционных строительных материалов.

Поставленный технический результат достигается тем, что Конструкционно-теплоизоляционный строительный материал получен из состава, в который входит основной компонент, связующий

компонент и наполнитель, которые перемешаны и выдержаны в температурном режиме с последующим охлаждением, при этом дополнительно содержит облицовочно-изолирующий компонент, представляющий собой термостойкий прозрачный полимерный материал в виде панели, основной компонент представляет собой керамзитовый гравий, связующий компонент представляет собой легкоплавкую глину, при следующих соотношениях, мас. %: керамзитовый гравий от 40 до 60, легкоплавкая глина - остальное,

наполнитель представляет собой древесные опилки микроскопических размеров или распушенные отходы комвольно-суконных и хлопчатобумажных комбинатов или послеуборочную полову с полей, который взят в количестве от 0,3 до 20% от массы легкоплавкой глины, перемешенный состав размещают в разборную форму с крышкой, осуществляют предварительную сушку в форме под крышкой в течение 6-8 часов при температуре 40°С - 80°С, после которой сформованную смесь состава подвергают окончательной сушке при температуре 40°С - 80°С в течение 10 - 12 часов, затем выдерживают в температурном режиме 850°С - 1230°С в виде термического нагрева, в течение не менее 2,5 часов, после чего сформованный состав охлаждают до температуры плавления облицовочно-изолирующего компонента для обеспечения его фиксации на поверхности сформованного состава, при этом панель предварительно формуют с размерами, обеспечивающими закрытие поверхности сформованного состава, и из термостойкого прозрачного полимерного материала, взятого в количестве от 0,2 до 3% от массы смеси из керамзитового гравия и легкоплавкой глины, кроме этого в доведенный до температуры плавления термостойкий прозрачный полимерный материал дополнительно вводят термостойкий декоративный наполнитель в количестве от 20 до 70% от массы термостойкого прозрачного полимерного материала в виде оптически прозрачных микросфер из стекла, обладающих сильным отражательным «катафотирующим» эффектом, или в виде цветных микросфер из стекла, позволяя реализовывать любой художественный замысел от монохромных орнаментов до высокохудожественных пейзажей и картин в любом масштабе, или в виде древесных опилок микроскопических размеров для имитации различных пород дерева, изменяющих свой цвет при нагреве свыше 160°С, или в виде микрочастиц бронзы, или в виде микрочастиц алюминия, термостойкий прозрачный полимерный материал дополнительно окрашен в монохромный цвет, в том числе флуоресцентный, или в разные цвета, имея цветовую гамму, в том числе флуоресцентную, термостойкий прозрачный полимерный материал выполнен с возможностью использования его на 3D принтерах для реализации любого художественного замысла от монохромных орнаментов до высокохудожественных пейзажей и картин в любом масштабе, поверхность Конструкционно-теплоизоляционного строительного материала со стороны панели имеет гладкую поверхность, отличающуюся блеском, легкоплавкая глина дополнительно окрашена в разные цвета, внутренняя поверхность крышки формы выполнена с рифлениями классическими или авторскими и Конструкционно-теплоизоляционный строительный материал имеет название «керамзит-керамика» или сокращенное название - «к-керамика».

На фиг. представлена Таблица «Физико-механические характеристики конструкционно-теплоизоляционного строительного материала».

Конструкционно-теплоизоляционный строительный материал (далее по тексту - «Строительный материал») получен из состава, в который входит основной компонент, связующий компонент и наполнитель, которые перемешаны и выдержаны в температурном режиме с последующим охлаждением, и дополнительно содержит облицовочно-изолирующий компонент в виде панели.

Основной компонент представляет собой керамзитовый гравий.

Керамзитовый гравий формирует упорядоченную ячеистую структуру, своего рода силовой каркас, который пространственно фиксируется при обжиге связующим компонентом - легкоплавкой глиной, которая сама при этом также принимает упорядоченную ячеистую структуру, своего рода силовой каркас и эти две ячеистые структуры после обжига и спекания между собой, представляют собой уже единое тело и синергетически взаимно усиливают друг друга. Кроме того, керамзитовый гравий в роли наполнителя легкоплавкой глины и сам наполнитель для легкоплавкой глины - блокируют усадку легкоплавкой глины в процессе сушки изделия перед обжигом.

Керамзитовый гравий - один из самых экологически чистых декоративных материалов, имеет высокую прочность, хорошую звуко- и теплоизоляцию, морозоустойчив, огнеупорен, долговечен, химически инертен, кислотоустойчив, усредненное водопоглощение керамзитового гравия составляет от 8 до 20%.

Керамзитовый гравий насыпной имеет плотность от 250 до 650 кг/м³, размер фракций от 0.5 до 40 мм.

Керамзитовый гравий соответствует ГОСТу 9757 - 90 «Гравий, щебень и песок искусственные пористые», теплоизоляционный материал имеющий средний коэффициент теплопроводности от 0.07 до 0.16 Вт/(мК).

Для сравнения: 10 см. керамзита, применяемого в качестве утеплителя, эквивалентны 60 см. керамзитобетонной стены, 25 см. толщине доски или 80 -120 см. кирпичной кладке.

Связующий компонент представляет собой легкоплавкую глину, которая обеспечивает после обжига смеси состава Строительного материала фиксацию в пространстве гранул керамзитового гравия в точках контакта гранул между собой, а также и во всем пространстве, объеме между керамзитовыми гранулами, образуя вместе с ним ячеистую структуру, своего рода силовой каркас.

Например, в качестве связующего компонента используют легкоплавкую глину, которая используется в производстве керамического кирпича, например, красный кирпич производится из легкоплавких и умеренно пластичных глин. При высокой пластичности добавляется песок. Оптимальный химический состав глинистого кирпичного сырья следующий (в %): Si02 - 53-81; А1203 - 7-23,0; Fe203 - 2,5-8,0; CaO - 1,0-15,0; MgO - 0,5-2,0; K20 - 1,8-4,0; S03 - 3,0-4,0; п. 3,9.

Легкоплавкая глина дополнительно может быть окрашена в разные цвета.

Керамзитовый гравий и легкоплавкая глина взяты при следующих соотношениях, мас.%:

керамзитовый гравий от 40 до 60,

легкоплавкая глина - остальное.

Процентное соотношение керамзитового гравия и легкоплавкой глины зависит в том числе и от размера фракций керамзитового гравия, которые могут находиться в интервале от 0.5 до 40 мм.

Наполнитель представляет собой, например, древесные опилки микроскопических размеров или распушенные отходы комвольно-суконных и хлопчатобумажных комбинатов или распушенную послеуборочную полову с полей, который взят в количестве от 0,3 до 20% от массы легкоплавкой глины.

Наполнитель для легкоплавкой глины обеспечивает ее пористость после термического нагрева и вместе с керамзитовым гравием блокирует усадку легкоплавкой глины в процессе сушки при температуре 40°С - 80°С.

Облицовочно-изолирующий компонент представляет собой термостойкий прозрачный полимерный материал, например, полисульфон или полиэтилентерефталат, или полистирол, или полиметилкрилат.

Облицовочно-изолирующий компонент используют в виде панели с расчетными размерами, обеспечивающими покрытие одной поверхности сформованной смеси состава. Панель обеспечивает влагостойкость, в том числе устойчивость к атмосферным осадкам, путем закрытия микропор и капилляров на поверхности смеси состава Строительного материала, предварительно сформованного, выдержанного в температурном режиме сушки и нагрева с последующим охлаждением, блокирует и так называемое, усредненное водопоглощение керамзитового гравия, которое составляет от 8 до 20%.

Облицовочно-изолирующую панель предварительно формуют из термостойкого прозрачного полимерного материала, взятого в количестве от 0,2 до 3% от массы смеси из керамзитового гравия и легкоплавкой глины, для этого расчетное количество термостойкого прозрачного полимерного материала размещают в форме с размерами, обеспечивающими расчетные размеры панели.

Поверхность конструкционно-теплоизоляционного строительного материала со стороны панели имеет гладкую поверхность, отличающуюся блеском.

Дополнительно термостойкий прозрачный полимерный материал содержит термостойкий декоративный наполнитель, взятый в количестве от 20 до 70% от массы термостойкого прозрачного полимерного материала.

Термостойкий декоративный наполнитель позволяет создавать различную палитру всех цветов и оттенков, что в свою очередь позволяет реализовывать любой художественный замысел от монохромных орнаментов до высокохудожественных пейзажей и картин, и представляет собой термостойкие порошковые пигменты или

оптически прозрачные микросферы из стекла, обладающие сильным отражательным - катафотирующим эффектом,

или цветные микросферы из стекла, которые имеют ярко выраженные отражательно - катафотирующие свойства, имея идеально круглую форму они, как двояко-выпуклые линзы, собирая свет со всех сторон, фокусируют этот свет и отправляют его уже в виде сфокусированных лучей, имеющих тот или иной цвет, в сторону наблюдателя, или древесные опилки микроскопических размеров для имитации различных пород дерева, изменяющих свой цвет при нагреве свыше 160°С, или микрочастицы металла, например, бронзы или алюминия.

Причем, все перечисленные выше компоненты, представляют собою широчайшую цветовую палитру.

Например, цветные микросферы из стекла, имеющие, например, цвет изумрудно-зеленый или рубиновый, будучи введенные, например, в расплавленный оптически прозрачный Полисульфон, с последующим охлаждением, будут находиться в нем в уже связанном состоянии, в виде достаточно тонкой оптически прозрачной облицовочно-изолирующей панели или/и могут находиться в металлической или керамической емкостях любого типа и любого объема - для создания банка разных цветов и оттенков для дальнейшего его использования, и в этом случае, эти, своего рода, уже готовые «краски» можно использовать, при последующем расплавлении, на 3D принтерах, для создания крупномасштабных панелей - будущих фасадов домов, любых архитектурных сооружений с изображениями на них высокохудожественных пейзажей, портретов, картин, орнаментов, с последующей маркировкой и с последующим разрезанием на фрагменты-панели по заданным размерам строительного материала.

Термостойкий прозрачный полимерный материал посредством термостойких порошковых пигментов окрашен в монохромный цвет, в том числе флуоресцентный, или в разные цвета, имея цветовую гамму, в том числе флуоресцентную, термостойкий прозрачный полимерный материал выполнен с возможностью использования его на «три дэ» принтерах для реализации художественного замысла.

Термостойкий декоративный наполнитель, который выдерживает температурное воздействие без изменения своих функциональных свойств, заданного вида и расцветки, вводят в расчетном количестве в доведенный до температуры плавления термостойкий прозрачный полимерный материал, например,

в расплавленный, термостойкий оптически прозрачный Полисульфон, имеющий температуру плавления в пределах 340°С - 370°С или

в расплавленный, термостойкий оптически прозрачный Полиэтилентерефталат, имеющий температуру плавления в 250°С - 265°С или

в расплавленный, термостойкий оптически прозрачный Полиметилакрилат с температурой плавления в 160°С, или

в расплавленный, термостойкий оптически прозрачный Полистирол с температурой плавления в 160°С.

Термостойкий декоративный наполнитель вводят в количестве от 20% до 70% от массы термостойкого прозрачного полимерного материала при непрерывном помешивании, после чего расплав термостойкого прозрачного полимерного материала термостойким декоративным наполнителем разливают в формы, формуя панель, где расплав в виде

термостойкого прозрачного полимерного материала с термостойким декоративным наполнителем при последующем охлаждении - кристаллизуется и после полного остывания, вынимается из формы уже в виде готовой панели, содержащей в себе в уже связанном состоянии, например, термостойкий прозрачный полимерный материал с цветными микросферами из стекла.

Панель фиксируется на одной поверхности смеси состава, сформованного, выдержанного в температурном режиме сушки и нагрева с последующим охлаждением до температуры плавления облицовочно-изолирующего компонента для обеспечения его фиксации.

Дополнительно при введении антипиренов (добавок, способствующих затуханию пламени) облицовочно-изолирующий компонент становится трудногорючим (огнестойким).

Строительный материал изготавливают следующим образом.

Берут керамзитовый гравий и легкоплавкую глину в расчетном количестве при следующих соотношениях, мас. %: керамзитового гравия от 40 до 60, легкоплавкую глину - остальное.

Затем добавляют наполнитель, например, древесные опилки микроскопических размеров, например, ели, или распушенные отходы комвольно-суконных и хлопчатобумажных комбинатов или послеуборочную полову с полей, в количестве от 0,3 до 20% от массы легкоплавкой глины.

Тщательно ингредиенты смеси перемешивают в емкости, обеспечивающей расчетный объем смеси состава, известным способом и средствами, например, с помощью бетономешалки. После чего, полученную смесь состава помещают в разборные формы и закрывают крышками. Формы дополнительно выполнены с возможностью обеспечения вибрации и встряхивания смеси в разборной форме с крышкой. Дополнительно осуществляют вибрацию формы при закрытой крышке с одновременным уплотнением смеси состава Строительного материала затяжеленной (тяжелой) крышкой для упорядоченного размещения компонентов смеси состава между собой и с возможностью выдавливания излишней легкоплавкой глины за пределы разборной формы с крышкой.

Затяжеленная (тяжелая) крышка выполнена, например, из тяжелого металла, с толщиной, утяжеляющей крышку. Дополнительно внутренняя поверхность крышки выполнена с рифлениями классическими или авторскими, позволяющими формировать рисунок на поверхности сформованной смеси состава.

Затем осуществляют предварительную сушку смеси состава Строительного материала в разборной форме под крышкой в течение 6 - 8 часов при температуре 40°С-80°С.

После предварительной сушки смеси состава форма разбирается, снимается и сформованную смесь состава, например, в виде блока, без формы подвергают окончательной сушке при 40°С - 80°С в течение 10 - 12 часов.

Затем сформованную смесь состава выдерживают в температурном режиме в виде термического нагрева при температуре в пределах 850°С-1230°С, в течение не менее 2,5 часов, после чего сформованную смесь состава, например, в виде блока, охлаждают до температуры плавления облицовочно-изолирующего компонента, например, до температуры плавления Полисульфона равной 340°С - 370°С для обеспечения его фиксации закрепления на поверхности сформованного состава.

Предварительно формуют панель облицовочно-изолирующего компонента, для берут термостойкий прозрачный полимерный материал в количестве от 0,2 до 3% от массы смеси из керамзитового гравия и легкоплавкой глины и засыпают в форму, обеспечивающую форму и размеры панели для закрытия поверхности сформованной смеси состава.

Дополнительно в доведенный до температуры плавления термостойкий прозрачный полимерный материал вводят термостойкий декоративный наполнитель в количестве от 20 до 70% от массы термостойкого прозрачного полимерного материала в виде оптически прозрачных микросфер из стекла, обладающих сильным отражательным - катафотирующим эффектом, или в виде цветных микросфер из стекла, или в виде древесных опилок микроскопических размеров, или в виде микрочастиц бронзы или алюминия.

После чего, на поверхность (внешнюю или внутреннюю) сформованной смеси состава, например, в виде блока укладывают предварительно приготовленную панель облицовочно-изолирующего компонента из оптически прозрачного Полисульфона содержащего в себе цветные микросферы из стекла, обладающих сильным отражательно-катафотирующим эффектом. Облицовочно-изолирующий компонент взят в количестве от 0,2 до 3% от массы смеси из керамзитового гравия и легкоплавкой глины.

Панель прижимают к поверхности сформованной смеси состава известными способами, например, с помощью пневмоцилиндра, в следствии чего происходит частичное или полное расплавление панели, обеспечивающее фиксацию панели на поверхности и при дальнейшем охлаждении Строительного материала надежно закрепляется на поверхности сформованной смеси состава Строительного материала.

Панель облицовочно-изолирующего компонента, закрывая поры и капилляры на поверхности сформованной смеси состава Строительного материала, препятствует попаданию влаги вовнутрь, усиливая, за счет возникновения синергетического эффекта, свойства Строительного материала, такие как прочность, в том числе и механическую, морозоустойчивость, долговечность, гидро-, звуко- и теплоизоляцию, устойчивость к внешним атмосферным воздействиям.

Учитывая это и то, что теплопроводность воды равна 0,58 Вт/(м⋅К), т.е. примерно в 24 раза выше, чем у воздуха (0,0243 Вт/мК), следовательно, при замерзании увлажненного Строительного материала происходило бы значительное уменьшение его теплопроводности, поскольку теплопроводность льда составляет 2,32 Вт/(м⋅К), т.е. почти в 100 раз больше, чем воздуха в тонких порах, следовательно, изоляция с помощью облицовочной панели и связующего компонента каждой из гранул керамзитового гравия, составляющих силовой каркас Строительного материала и всего внутреннего пространства Строительного материала, препятствует проникновению влаги из вне, что позволяет зафиксировать коэффициент теплопроводности керамзитового гравия (0,07-0,16 Вт/(м⋅К)) на одном из самых нижних значений, вне зависимости от погодных условий и условий эксплуатации строительного материала.

Строительный материал, имея в целом влагопоглощение 0,3%, оптимально защищен от промерзания, а, следовательно, и от разрушения льдом, что повышает его долговечность и, как следствие, значительно увеличивает морозостойкость Строительного материала, при этом увеличивается прочность Строительного материала, в том числе и механическая, кроме того усиливаются гидро-, звуко- и теплоизоляционные свойства строительного ⋅после термического нагрева ведет к повышению прочности Строительного материала, в том числе механической, повышению морозостойкости и долговечности строительного материала, повышению гидро-, звуко- и теплоизоляционных свойств Строительного материала, повышению экологической чистоты за время эксплуатации Строительного материала, устойчивости к атмосферным воздействиям.

В процессе термического нагрева в пределах 850°С - 1230°С, применяемые ингредиенты смеси состава в заявленных пропорциях, вступают во взаимодействие между собой, образуя при спекании связующего компонента, совместно с пространственно-упорядоченным керамзитовым гравием, - пространственный силовой каркас, в процессе которого керамзитовые гранулы фиксируются между собой связующим компонентом в точках контакта керамзитовых гранул между собой, а также во всем пространстве, объеме между гранулами керамзитового, кроме того, в процессе термического нагрева происходит выжигание наполнителя с образованием мельчайших пор в легкоплавкой глине, которые существенно улучшают теплоизоляционные свойства изделия, что дает возможность получить легкий и прочный строительный материал.

Наполнитель для легкоплавкой глины и сами гранулы керамзитового гравия, которые в данном случае также являются наполнителем для глины, позволяют исключить стадию длительной сушки, позволяют практически на нет свести усадку и, как следствие, растрескивание готового изделия. Иными словами, наполнитель для глины вместе с керамзитом блокирует усадку легкоплавкой глины в процессе сушки.

Готовый Строительный материал любой формы, например, прямоугольной, круглой и т.д. получается легким, прочным, теплостойким и экологически чистым, имеет название «керамзит-керамика» или сокращенное название - «к-керамика».

Кроме этого термостойкий декоративный компонент вводимый в облицовочно-изолирующую панель, представляет собой оптически прозрачные микросферы из стекла, обладающие сильным отражательным «катафотирующим» эффектом, если же вводятся цветные микросферы из стекла, то это позволяет реализовывать любой художественный замысел от монохромных орнаментов до высокохудожественных пейзажей и картин в любом масштабе, древесные опилки микроскопических размеров вводятся для имитации различных пород дерева, микрочастицы бронзы или алюминия вводятся для создания монохромных, например, орнаментов.

Прозрачный полимерный материал и сам может быть окрашен в монохромный цвет, в том числе флуоресцентный или окрашен в разные цвета и иметь цветовую гамму, в том числе флуоресцентную.

Конструкционно-теплоизоляционный строительный материал имеет гладкую, отличающуюся сильным блеском с обеих сторон поверхность, и название «керамзит-керамика» или сокращенное название - «к-керамика».

Суть предлагаемого технического решения можно проиллюстрировать следующими примерами.

Пример 1.

Готовят состав для Строительного материала, для этого берут керамзитовый гравий и легкоплавкую глину в соотношении:

керамзитового гравия - 4,0 кг (40%) и легкоплавкой глины - 6,0 кг (60%),

затем в легкоплавкую глину вводят распушенные естественным способом отходы комвольно-суконных и хлопчатобумажных комбинатов - 0,6 кг (10% от массы легкоплавкой глины).

Смесь состава тщательно перемешивают с помощью бетономешалки и помещают в разборную форму с крышкой.

Форма разборная и имеет возможность кратковременной вибрации и подпружиненную крышку с целью создания более плотного, упорядоченного прилегания гранул керамзитового гравия к друг другу для образования внутреннего пространственного силового каркаса Строительного материала.

Осуществляют предварительную сушку состава в форме при температуре 40°С в течение 8 часов, после чего форма разбирается, снимается и смесь состава Строительного материала, сформованный в виде блока, подвергается окончательной сушке конвективным способом при температуре 80°С в течение 12 часов.

После чего смесь состава Строительного материала, сформованную в виде блока, доводят в электрической печи обжига, при постепенном и непрерывном нагреве до температуры обжига в 1000°С и выдерживают в течение 3 часов.

При достижении температуры обжига 1000°С происходит процесс спекания, гранул керамзитового гравия и связующего компонента - легкоплавкой глиной, между собой, при этом и сама легкоплавкая глина приобретает керамические свойства, при этом во время обжига изделия в легкоплавкой глине происходит выжигание наполнителя с образованием мельчайших пор, что существенно улучшает теплоизоляционные свойства Строительного материала.

Предварительно изготавливают облицовочно-изолирующей компонент в виде декоративно-облицовочно-изолирующей панели из оптически прозрачного Полиметилакрилата, дополнительного содержащего в себе микрочастицы древесных опилок, при этом облицовочно-изолирующей компонент взят в количестве 0,4 кг (3,8%) от массы смеси керамзитового гравия и легкоплавкой глины, а микрочастицы древесных опилок взяты в количестве 20% от массы Полиметилакрилата.

Затем Полиметилакрилат и микрочастицы древесных опилок тщательно перемешивают, размещают в форму и формуют в виде панели с размерами, обеспечивающими закрытие поверхности сформованной смеси состава.

После обжига сформованная смесь состава Строительного материала естественным образом непрерывно и плавно охлаждается до температуры плавления панели из Полиметилакрилата, которая соответствует температуре в 160°С, затем на поверхность сформованной смеси состава Строительного материала укладывают панель из Полиметилакрилата с древесными опилками микроскопических размеров, и прижимают с помощью пневматики к поверхности Строительного материала, в следствии чего происходит расплавление панели из Полиметилакрилата, обеспечивающее фиксацию панели на поверхности и при дальнейшем охлаждении Строительного материала надежно закрепляется на поверхности сформованной смеси состава Строительного материала, при этом цвет древесных опилок микроскопических размеров становится прогрессивно более темным, позволяя имитировать разные сорта древесины при температурах выше 160°С.

После полного естественного процесса охлаждения Строительный материал складируют для дальнейшей отправки потребителю.

Пример 2.

Готовят состав для Строительного материала, для этого берут керамзитовый гравий и легкоплавкую глину в соотношении:

керамзитового гравия - 5 кг (50%) и легкоплавкой глины - 5 кг (50%),

затем в легкоплавкую глину вводят древесные опилки микроскопических размеров - 0,25 кг (5% от массы легкоплавкой глины).

Смесь состава тщательно перемешивают и помещают в разборную форму с крышкой.

Осуществляют предварительную сушку смеси состава в форме при температуре 50°С в течение 8 часов, после чего форма разбирается, снимается и смесь состава Строительного материала, сформованная в виде блока с прямоугольным сечением, подвергается окончательной сушке конвективным способом при температуре 80°С в течение 12 часов.

После чего смесь состава Строительного материала, сформованную в виде блока, доводят в электрической печи обжига, при постепенном и непрерывном нагреве до температуры обжига 1230°С и выдерживают в течение 2,5 часов, при этом температуру нагрева - обжига определяют от вида и состава глины, что обеспечивает качество конечного продукта.

При достижении температуры обжига 1230°С происходит процесс спекания, гранул керамзитового гравия и связующего компонента - легкоплавкой глины, между собой, при этом и она сама приобретает керамические свойства, а во время обжига в легкоплавкой глине происходит выжигание наполнителя с образованием мельчайших пор, что существенно улучшает теплоизоляционные свойства Строительного материала.

Предварительно изготавливают облицовочно-изолирующей компонент в виде декоративно-облицовочно-изолирующей панели из оптически прозрачного Полиэтилентерефталата, дополнительного содержащего в себе микрочастицы бронзы, при этом облицовочно-изолирующей компонент взят в количестве 0,1 кг. (1%) от массы керамзитового гравия и легкоплавкой глины, а микрочастицы бронзы взяты в количестве 50% от массы Полиэтилентерефталата.

Затем Полиэтилентерефталат и микрочастицы бронзы тщательно перемешивают, размещают в форму и формуют в виде панели с размерами, обеспечивающими закрытие поверхности сформованной смеси состава.

После обжига сформованная смесь состава Строительный материал естественным образом непрерывно и плавно охлаждается до температуры плавления декоративно-облицовочно-изолирующей панели из Полиэтилентерефталата, т.е. до температуры 265°С.

Затем на поверхность смеси состава Строительного материала укладывают панель из Полиэтилентерефталата, содержащую в себе микрочастицы бронзы, и прижимают с помощью пневматики к поверхности смеси состава Строительного материала, в следствие чего происходит частичное расплавление облицовочной панели из Полиэтилентерефталата, обеспечивающее фиксацию панели на поверхности и при дальнейшем охлаждении Строительного материала надежно закрепляется на поверхности сформованной смеси состава Строительного материала

После полного естественного процесса охлаждения Строительный материал складируют для дальнейшей отправки потребителю

Пример 3.

Готовят состав для Строительного материала, для этого берут керамзитовый гравий и легкоплавкую глину в соотношении:

керамзитового гравия - 6 кг (60%) и легкоплавкой глины - 4 кг (40%),

затем в легкоплавкую глину вводят или распушенные отходы комвольно-суконных и хлопчатобумажных комбинатов - 0.25 кг (6,25% от массы легкоплавкой глины).

Смесь состава тщательно перемешивают с помощью бетономешалки и помещают в разборную форму с крышкой.

Осуществляют предварительную сушку смеси состава в форме при температуре 60°С в течение 7 часов, после чего форма разбирается, снимается и смесь состава Строительного материала, сформованная в виде блока, подвергается окончательной сушке конвективным способом при температуре 80°С в течение 12 часов.

После чего смесь состава Строительного материала, сформованную в виде блока, доводят в электрической печи обжига, при постепенном и непрерывном нагреве до температуры обжига в 950°С и выдерживают в течение 3 часов, при этом температуру нагрева - обжига определяют от вида и состава легкоплавкой глины, обеспечивая качество конечного продукта.

При достижении температуры обжига в 950°С происходит процесс спекания, гранул керамзитового гравия и связующего компонента - легкоплавкой глиной, между собой, при этом и сама легкоплавкая глина приобретает керамические свойства и во время обжига в легкоплавкой глине происходит выжигание наполнителя с образованием мельчайших пор, что существенно улучшает теплоизоляционные свойства Строительного материала.

Предварительно изготавливают облицовочно-изолирующей компонент в виде декоративно-облицовочно-изолирующей панели из оптически прозрачного Полисульфона, дополнительного содержащего в себе цветные микросферы из стекла, при этом облицовочно-изолирующей компонент взят в количестве 0,2 кг.(2%) от массы керамзитового гравия и легкоплавкой глины, а цветные микросферы из стекла взяты в количестве 70% от массы Полисульфона.

Затем Полисульфон и микрочастицы древесных опилок тщательно перемешивают, размещают в форму и формуют в виде панели с размерами, обеспечивающими закрытие поверхности сформованной смеси состава.

После обжига сформованная смесь состава Строительного материала естественным образом непрерывно и плавно охлаждается до температуры плавления облицовочной панели из Полисульфона, имеющего температуру плавления в 360°С. Затем на поверхность сформованной смеси состава Строительного материала укладывают панель из Полисульфона и цветных микросфер из стекла, прижимают с помощью пневматики к внешней поверхности сформованной смеси состава Строительного материала, в следствии чего происходит расплавление панели из Полисульфона, обеспечивающее фиксацию панели на поверхности и при дальнейшем охлаждении Строительного материала надежно закрепляется на поверхности сформованной смеси состава Строительного материала.

После полного естественного процесса охлаждения Строительный материал складируют для дальнейшей отправки потребителю.

Экспериментально установлено, что получен Конструкционно-теплоизоляционный строительный материал в виде пористого керамического материала с возможностью формирования предела прочности на сжатие до 20 Мпа и теплопроводностью от 0,1 до 0,16 Вт/мК (фиг.).

Получили Конструкционно-теплоизоляционный строительный материал с повышенной прочностью, в том числе и механической, с повышенной морозостойкостью и долговечностью строительного материала, с повышенной гидро-, звуко- и теплоизоляционными свойствами, также с повышенной экологической чистотой при эксплуатации строительного материала, с повышенной устойчивостью к атмосферным воздействиям, все это обеспечивается, в том числе и за счет одновременного:

1. протекания процесса фиксации гранул керамзитового гравия в точках их касания и во всем пространстве между гранулами керамзита и глиной, где сам процесс фиксации обеспечивается спеканием связующего компонента с гранулами керамзита во время обжига;

2. протекания процесса изоляции пор и капилляров гранул керамзитового гравия и всего пространства Строительного материала обеспечивается расплавлением и, как следствие, фиксацией декоративно-облицовочно-изолирующего компонента с поверхностью Строительного материала во время его дальнейшего охлаждения до температуры кристаллизации применяемого полимера.

Заявленный Конструкционно-теплоизоляционный строительный материал позволяет получить без использования цемента пористый конструкционно - теплоизоляционный строительный материал, повышенной прочностью, повышенной морозостойкостью и долговечностью, с повышенными гидро-, звуко- и теплоизоляционными свойствами, а также повышенной его экологической чистоты за время эксплуатации и устойчивостью к атмосферным воздействиям, что позволяет его использовать как теплоизоляционный и строительный материал в строительстве, в том числе и в малоэтажном строительстве.

Изобретение относится к строительным материалам, в частности, к составу сырьевой смеси для приготовления строительного материала, применяемого в производстве конструкционно-теплоизоляционных изделий, а также для малоэтажного строительства. Конструкционно-теплоизоляционный строительный материал получен из состава, в который входит основной компонент, связующий компонент и наполнитель, которые перемешаны и выдержаны в температурном режиме с последующим охлаждением. При этом материал дополнительно содержит облицовочно-изолирующий компонент, представляющий собой термостойкий прозрачный полимерный материал в виде панели. Основной компонент представляет собой керамзитовый гравий, связующий компонент представляет собой легкоплавкую глину, которые взяты при следующихх соотношениях: керамзитовый гравий от 40 до 60 мас.%, легкоплавкая глина – остальное. Наполнитель представляет собой древесные опилки микроскопических размеров, или распушенные отходы комвольно-суконных и хлопчатобумажных комбинатов, или послеуборочную полову с полей, который взят в количестве от 0,3 до 20% от массы легкоплавкой глины. Термостойкий прозрачный полимерный материал взят в количестве от 0,2 до 3% от массы смеси из керамзитового гравия и легкоплавкой глины. Техническим результатом является повышение прочности конструкционно-теплоизоляционного строительного материала, в том числе механической, повышение морозостойкости и долговечности строительного материала, повышение гидро-, звуко- и теплоизоляционных свойств материала, повышение его экологической чистоты за время эксплуатации, устойчивость к атмосферным воздействиям, а также расширение ассортимента конструкционно-теплоизоляционных строительных материалов. 10 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Конструкционно-теплоизоляционный строительный материал, полученный из состава, в который входит основной компонент, связующий компонент и наполнитель, которые перемешаны и выдержаны в температурном режиме с последующим охлаждением,

отличающийся тем, что

дополнительно содержит облицовочно-изолирующий компонент, представляющий собой термостойкий прозрачный полимерный материал в виде панели, основной компонент представляет собой керамзитовый гравий, связующий компонент представляет собой легкоплавкую глину, которые взяты при следующих соотношениях, мас. %:

керамзитовый гравий от 40 до 60,

легкоплавкая глина - остальное,

наполнитель представляет собой древесные опилки микроскопических размеров, или распушенные отходы комвольно-суконных и хлопчатобумажных комбинатов, или послеуборочную полову с полей, который взят в количестве от 0,3 до 20% от массы легкоплавкой глины,

при этом термостойкий прозрачный полимерный материал взят в количестве от 0,2 до 3% от массы смеси из керамзитового гравия и легкоплавкой глины.

2. Конструкционно-теплоизоляционный строительный материал по п. 1, отличающийся тем, что термостойкий прозрачный полимерный материал дополнительно содержит термостойкий прозрачный полимерный материал в виде оптически прозрачных микросфер из стекла, обладающих сильным отражательным - катафотирующим эффектом, в количестве от 20 до 70% от массы термостойкого прозрачного полимерного материала.

3. Конструкционно-теплоизоляционный строительный материал по п. 1, отличающийся тем, что термостойкий прозрачный полимерный материал дополнительно содержит термостойкий прозрачный полимерный материал в виде цветных микросфер из стекла в количестве от 20 до 70% от массы термостойкого прозрачного полимерного материала.

4. Конструкционно-теплоизоляционный строительный материал по п. 1, отличающийся тем, что термостойкий прозрачный полимерный материал дополнительно содержит термостойкий прозрачный полимерный материал в виде древесных опилок микроскопических размеров в количестве от 20 до 70% от массы термостойкого прозрачного полимерного материала.

5. Конструкционно-теплоизоляционный строительный материал по п. 1, отличающийся тем, что термостойкий прозрачный полимерный материал дополнительно содержит термостойкий прозрачный полимерный материал в виде микрочастиц бронзы в количестве от 20 до 70% от массы термостойкого прозрачного полимерного материала.

6. Конструкционно-теплоизоляционный строительный материал по п. 1, отличающийся тем, что термостойкий прозрачный полимерный материал дополнительно содержит термостойкий прозрачный полимерный материал в виде микрочастиц алюминия в количестве от 20 до 70% от массы термостойкого прозрачного полимерного материала.

7. Конструкционно-теплоизоляционный строительный материал по п. 1, отличающийся тем, что термостойкий прозрачный полимерный материал дополнительно окрашен в монохромный цвет, в том числе флуоресцентный.

8. Конструкционно-теплоизоляционный строительный материал по п. 1, отличающийся тем, что термостойкий прозрачный полимерный материал дополнительно окрашен в разные цвета, имея цветовую гамму, в том числе флуоресцентную.

9. Конструкционно-теплоизоляционный строительный материал по п. 1, отличающийся тем, что термостойкий прозрачный полимерный материал выполнен с возможностью использования его на 3D принтерах.

10. Конструкционно-теплоизоляционный строительный материал по п. 1, отличающийся тем, что его поверхность со стороны панели имеет гладкую поверхность.

11. Конструкционно-теплоизоляционный строительный материал по п. 1, отличающийся тем, что легкоплавкая глина дополнительно окрашена в разные цвета.