Спосіб одержання будівельних виробів

Изобретение относится к строительной индустрии, а именно, к способам получения сырьевых смесей для производства стеновых материалов. Известен способ получения изделий на основе, содержащей жидкое стекло и минеральные наполнители тонкоизмельченные магнезит, доломит и доломитизированный известняк [1]. Недостатком этого способа является низкая прочность изделий и использование дорогостоящих сырьевых компонентов, что приводит к удорожанию изделий. В качестве прототипа выбран наиболее близкий по технической сущности к заявляемому способ получения строительных изделий, включающий совместный помол минерального компонента - карбонатной породы и силикат-глыбы в шаровой мельнице, формование изделий и их термообработку по режиму: 4 час. самозапаривание при 90-100°С, 2 час. - сушка при 200°С [2]. При этом получены изделия с пределом прочности при сжатии 22-23МПа. Недостатком прототипа является невысокая прочность изделий и большая энергоемкость производства. В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать способ получения строительных изделий за счет нового состава компонентов смеси. Поставленная задача решается тем, что готовят сырьевуюсмесь совместным помолом силикат-глыбы мас.%) 10-20 и отходов содового производства 80-90 или известняка 55-85 и пиритных огарков 5-25 при скорости соударения частиц 100-500м/с, затем увлажняют, формуют изделия и выдерживают вначале при температуре 10-20°С в течение 5-6ч, затем при температуре 150-180°С в течение 1-1,5ч, что обеспечивает повышение прочности готовых изделий и утилизацию отходов производства. Физико-химической основой изобретения является интенсификация химического взаимодействия компонентов смеси, механоактивированных высокоскоростным помолом, что приводит к возникновению новообразований, образующих плотный и прочный камень при более низкой температуре термообработки по сравнению с прототипом. Кремнеземистый модуль используемой силикат-глыбы составляет 2,8; крупность компонентов перед помолом не превышает 10мм. Пиритные огарки - побочный продукт переработки серного колчедана в серную кислоту. Они отличаются стабильностью свойств. Химический состав пиритных огарков следующий (%): Fе 2O356-77, SiO2-9-22, Аl2Оз - 1-18, CaO - 0,8-5. MgO - 0,1-0.2,SOз - 1-11. п.п.п. -0-5,5%. Гранулометрический состав огарков характеризуется крупностью не более 0,14мм (90%). Компоненты пиритных огарков, имеющие кислотный характер (рН=4-5) взаимодействуют с карбонатной породой и силикат-глыбой, имеющими щелочной характер рН 9-10, что приводит к возникновению новообразований. Отходы содовой промышленности образуются в процессе получения кальцинированной соды аммиачным способом после отделения жидкой части отходов - дистеллерной жидкости. Они представляют собой известковокарбонатную смесь, состоящую на 95% из кусков размеров до 10мм следующего химического состава: СаОобщ.53.91%, СаОакт. - 20,06%, MgO - 1,52%. CО2 - 26,52%, Si2 - 1,14% R2Оз - 1,14%. SОз -0,23%, Cl- 0,15%. H2O 15,31%. Химическое взаимодействие оксидов кальция и магния, находящихся в о тходах содового производства, с гидросиликатом натрия силикат-глыбы с образованием гидросиликатов кальция и магния приводит к образованию прочного и водостойкого камня. Способ осуществляют следующим образом: вначале готовят сырьевую смесь совместным помолом силикатглыбы и минерального наполнителя при следующем соотношении компонентов (мас.%); силикат-глыба 10-20, в качестве минерального наполнителя - отходы содового производства 80-90 или известняк 55-85 и пиритные огарки 5-25. Смесь подвергают помолу при скорости соударения 100-500м/с. Затем увлажняют и формуют образцы. Образцы выдерживают при температуре 10-20°С в течение 5-6ч, затем при температуре 150-180°С в течение 1-1,5ч. При этом тонкое измельчение и механоактивация компонентов при совместном помоле обеспечивают протекание процесса гидратации в период увлажнения и выдержки смеси при температуре 1020°С. Пример 1. Для получения сырьевой смеси берут карбонатную породу - известняк Альминского месторождения (Крымская обл.) в виде отходов камнепиления, силикат-глыбу и пиритные огарки Крымского завода двуокиси титана в соотношениях, указанных в таблице. Известняк и пиритные огарки являются минеральным наполнителем. Масса смеси по каждому примеру - 1кг. Каждую смесь подвергают помолу в газоструйной мельнице МС-0,05 со скоростями соударения частиц 100 и 500м/сек. После помола до размера частиц 7-40мкм смеси увлажняют до влажности 16-18% и формуют на прессе УМЭ-10ТМ образцы-цилиндры размером 3х3см при давлении 20МПа. Отформованные образцы выдерживают при температуре 10-20°С в течение 5-6ч, а затем сушат в сушильном шкафу при температуре 150° и 180°С в течение 1,5 и 1ч соответственно. После этого определяли физико-механические свойства образцов по методикам [3]. В качестве минерального наполнителя используют также отходы содового производства. Пример 2. Берут силикат-глыбу и отход содового производства Краснеперекопского содового завода и смешивают их в соотношениях, указанных в таблице. Полученные смеси измельчают до удельной поверхности 2500см 2/г, увлажняют до формовочной влажности, равной 10%, и прессуют образцы-балочки размером 4х4х16см на гидравлическом прессе ПСУ - 250 при удельном давлении 25,0Мпа. Полученныеобразцы выдерживают при температуре 10-20°C в течение 5-6ч, а затем сушат при 150-180°С в течение 1-1,5 час. После этого определяют физико-механические характеристики образцов. Результаты физико-механических испытаний в сравнении с прототипом приведены в таблице. Изобретение дает возможность использовать дешевые сырьевые материалы, например, известняковые отходы камнепиления и пиритные огарки, позволяет существенно расширить сырьевую базу строительной индустрии путем вовлечения в производство отходов промышленных производств.