Способ формования изделий из минерального вяжущего и пористых упругих заполнителей Советский патент 1949 года по МПК G01N11/00 

Предметом изобретения является способ получения изделий с малой конечной влажностью после формовки и малым объемным весом при достаточно высокой механической прочности из смеси порошка л кнерального вяжущего с мелкозернистым пористым упругим заполнителем.

Рабочая смесь, приготовленная путем смешивания охлажденного ниже 0 порошка вяжуш,его с предварительно достаточно увлажненными затем замороженными и раздробленными на отдельные частицы древеснъгми опил,ка1ми («ли инь1ми частицами мелкозернистого пористого упругого материала), формуется в соответствуюш,ей прессформе, после чего изделие выдерживается без сушки для дальнейшего нарастания прочности, а затем в случае необходимости подвергается сушке.

Дозировка заполнителя и его влажность перед замораживанием в каждом конкретном случае определяются из расчета введения минимально необходимого для полной гидратации вяжушего количества воды и достаточно полного насыщения ею пор заполнителя.

43 Свод. ВЫПУСК 1. ч. II, 19.50 г.

При формовке изделий протекают следующие процессы.

При нарастании давления из рабочей смеси удаляется основная часть воздуха, заключенного между частицами компонентов смеси. Зерна заполнителя вследствие наличия в порах льда вначале ведут себя как вполне твердые тела и мало деформируются. По достижении некоторого давления, достаточного для появления жидкой фазы, в рабочей смеси начинает протекать цепная экзотермическая реакция гидратации вяжущего. Появлению жидкой фазы в сжатой смеси способствуют, кроме снижения температуры плавления льда при повышении давления, некоторое повышение температуры смеси вследствие внутреннего трения частиц и отчасти вследствие адиабатического сжатия воздуха, а также криоскопический эффект, имеюший место при наличии в вяжущем веществе сравнительно легко растворимых в воде соединений.

Вода, образующаяся при таянии льда, постепенно заполняет поры между уплотненными частицами вяжущего, что обеспечивает максимальную его прочность после твердения вследствие малой пористости

673

собственно цементирующего вещества, в то время как пространство, занятое частицами заполнителя, уменьшается в объеме лишь в незначительной степени, чему способствует также и то обстоятельство, что давление внутри сжатой смеси при сохранении ею постоянного объема постепенно уменьшается, вследствие уменьшения объема льда при его превращении в воду.

Скорость реакции гидратации и количество выделяющегося тепла зависят, главным образом, от природы вяжущего, соотношения компонентов и начальной температуры смеси. Для увеличения скорости реакции гидратации возможно в ряде .применять в качестве добавки к вяжущему равномерно распределенную тонкомолотую негащеную- известь. Для замедления реакции возможно применение в качестве добай и инертных микронаполнителей.

Способ пригоден для вяжущих, затворяемых водой и не действующих разрущающе на заполнитель. Наибольший интерес представляют вяжущие с малыми сроками твердения, так как при этом в производственных условиях не потребуется большой парк пресс-форм.

Новый способ позволяет следующее.

1.Использовать эффект повышения механической прочности частиц упругого пористого заполнителя за счет наличия в его порах твердого тела (льда), благодаря чему при прессовании скелет такого заполнителя деформируется в незначительной степени, в то время, как вяжущее сильно уплотняется. Это обеспечивает при гидратации наибольшую его прочность при сохранении изделием необходимой пористости.

2.Использовать мелкозернистый упругий пористый заполнитель в

качестве носителя необходимой для гидратации вяжущего воды в форме льда, что в свою очередь позволяет:

а)достаточно равномерно распределить воду в рабочей смеси путем пористого смешивания сухих компонентов;

б)предотвратить до момента формовки преждевременный контакт вяжущего с основной массой воды и тем самым сохранить достаточно продолжительное время активность рабочей смеси, что особенно важно при применении быстро гидратирующих вяжущих.

3.Использовать экзотермический эффект гидратации вяжущего для превращения инертного компонента смеси (льда) в активную воду, что обеспечивает полноту гидратации вяжущего в предварительно охлажденной рабочей смеси без поглощения тепла из окружающей среды.

4.Использовать явление понижени.я температуры плавления льда при повышении давления, с целью вызвать начало цепной экзотермической реакции гидратации вяжущего путем кратковременного повышения давления в рабочей смеси до появления жидкой фазы.

Предмет изобретения

Способ формования изделий из минерального вяжущего и пористых упругих заполнителей, отличающийся тем, что порощок вяжуц его охлаждают до температуры ниже 0°, смешивают с предварительно увлажненным и замороженным, с целью получения жесткого каркаса изделия, заполнителем и полученную массу подвергают сжатию в пресс-формах, причем твердение изделий происходит за счет взаимодействия вяжущего с водой, образующейся при таянии льда при его. сжатии.