Спосіб приготування будівельної суміші

Изобретение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано при приготовлении кирпича, стеновых и фундаментных блоков. Наиболее близким из известных заявителю является способ получения строительной смеси, в соответствии с которым сухой ил предварительно прогревают при температуре не менее 250°C, а затем смешивают его с цементом. В качестве ила используют речной, озерный, морской или иной ил. Цемент добавляют в количестве 5 - 20мас.ч. (Патент Украины №10014, 1996). Данное решение выбрано в качестве прототипа. Общими признаками прототипа и заявляемого изобретения являются смешивание ила с добавкой. Однако, ввиду большой цены на цемент, себестоимость строительной смеси по прототипу относительно высокая. Кроме того, строительные материалы, получаемые из смеси по прототипу имеют следующие физико-механические характеристики: Плотность, г/см 3 1,82 Прочность, МПа 15,5 Влагопоглощаемость, 21% Коэффициент теплопроводности, к.кал/М.час.град. 0,80 Приведенные характеристики свидетельствуют о том, что материалы, получаемые по прототипу, уступают лучшим образцам. В основу изобретения поставлена задача в способе приготовления строительной смеси путем замены добавки, с которой смешивают влажный ил с последующей сушкой, полученной смеси обеспечить удешевление получаемой строительной смеси, а также улучшить качество строительных материалов за счет увеличения прочности и уменьшения плотности, влагопоглощаемости и коэффициента теплопроводности. Поставленная задача решается в способе приготовления строительной смеси, предусматривающем перемешивание ила с добавкой тем, что в качестве добавки берут измельченный известняк в количестве 30 50мас.ч., который перемешивают с влажным илом, а полученную таким образом смесь сушат до воздушно-сухого состояния, нагревают при 880 - 920°C в течение 20 - 40мин и измельчают. Новым в заявляемом изобретении является: использование в качестве добавки измельченного известняка; - количество измельченного известняка (30 50мас.ч.); - перемешивание измельченного известняка с влажным илом; сушка влажного ила совместно с измельченным известняком; режим сушки (до воздушно-сухого состояния); - режим нагревания (880 - 920°C в течении 20 40мин). Причинно-следственную связь между совокупностью заявленных признаков и достигаемым результатом можно объяснить следующим. Если смешиванию с измельченным известняком подвергать сухой ил, то из такой смеси строительные материалы не получаются, т.к. именно в контакте известняка с влажным илом проходят физико-химические реакции, позволяющие получить после нагревания смеси при 880-920°C кирпичи и блоки. Использование известняка, измельченного для гранулометрического состояния, вместо цемента не только удешевляет строительную смесь, но и позволяет получить строительные материалы, имеющие повышенную прочность (19,0МПа) и меньшую плотность (1,25г/см 3), влагопоглощаемость (12,27%) и коэффициент теплопроводности (0,71к.кал/м/час.град). Сушка до воздушно-сухого состояния объясняется тем, что если взять ил с повышенным содержанием влаги (более 21%), то во-первых, такую смесь с измельченным известняком трудно перемешать, а во-вторых, после нагревания при 880 - 920°C образуются куски, которые очень трудно измельчить. Увеличение содержания ила (более 70мас.ч.) за счет снижения количества измельченного известняка (менее 30мас.ч.) приводит к снижению прочности. Увеличение содержания известняка (более 50мас.ч.) приводит к ухудшению вяжущих свойств. Получи ть из такой смеси кирпичи или блоки невозможно, т.к. они растрескиваются. Нагревание смеси связано с временем следующим образом: увеличение температуры одновременно с длительностью (более 920°C в течение например 1 часа) приведет к образованию спекаемой массы. Такая масса не пригодна для приготовления строительных материалов. Снижение температуры нагревания, а также и времени нагревания приводит к тому, что вяжущее не получается (отсутствие вяжущи х свойств). Способ осуществляется следующим образом. Известняк любого происхождения (ракушечник), в т.ч. отходы карьеров, измельчают. Степень измельчения может быть различна, но лучшие результаты получены при измельчении до гранулометрического состава. Затем измельченный известняк в барабане-смесителе перемешивают с влажным илом (речным, озерным, или морским), находящемся в депозите, либо поднятым при дноуглублении. Измельченный известняк берут в количестве 30 - 50мас.ч., а влажный ил 50 - 70мас.ч. Полученную смесь сушат в естественном состоянии, например, в депозите, до воздушносухого состояния (10 - 21% влаги). Высушенную смесь нагревают до 880 - 920°C в течение 20 40мин в шахтовой или вращающейся печи. Прогретая таким образом смесь охлаждается и измельчается. После измельчения смесь готова к изготовлению из нее методом формования, прессования и др. методами кирпичей, стеновых и фундаментных блоков на месте, либо транспортироваться на объекты, которые изготавливают перечисленные строительные материалы. Пример 1. Осуществляли приготовление 100кг строительной смеси в соответствии с заявляемым изобретением из ила, полученного при дноуглубительных работах Херсонского морского порта и отходов пиленого ракушняка Булдынского карьера. 50кг влажного ила смешали с 50кг ракушняка, измельченного до гранулометрического состава и оставили для естественной сушки до воздушно-сухого состояния. Высушенную до остаточной влажности 14% смесь поместили в ши хтн ую печь и нагревали при 900 ± 5°C в течении 30 минут. Затем смесь охладили в естественных условиях до 20°C и измельчили до гранулометрического состава. В лабораторных условиях из приготовленной таким образом смеси изготовили опытную партию - 30 штук кирпичей методом прессования (усилия 250кг/см 2). Испытания опытной партии показали, что кирпичи, полученные таким образом, обладали прочностью 15,0 - 19,0МПа и плотностью - 1,1 - 1,25г/см 3. Коэффициент теплопроводности - 0,71 - 0,73к.кал/М.час.град., влагопоглощаемость - 12,27%. Пример 2. Из смеси, полученной по примеру 1, но без нагревания в шихтной печи, была изготовлена опытная партия (15шт.) образцов строительных материалов (блоки размером 20 ´ 40 ´ 20см) Испытания образцов показали следующие характеристики: Прочность, МПа 1,5 - 2,0 Плотность, г/см 3 1,5 Коэффициент теплопроводности, к.кал/М.час.град. 0,79 Влагопоглощаемость, 20% Пример 3. Приготовили строительную смесь, содержащую 50мас.ч. известняка и 50мас.ч. ила, предварительно прогретого при 250°C (по патенту №10014). Из полученной смеси приготовили опытную партию кирпичей (20 штук). Испытания образцов показали следующие характеристики: Прочность, МПа 2,5 - 3,0 Плотность, г/см 3 1,5 Коэффициент теплопроводности, к.кал/м.час.град. 0,78 Влагопоглощаемость, 20% Заявляемое изобретение опробировано в Научно-исследовательском институте "БИОТ". Была изготовлена и испытана опытная партия кирпичей в количестве 120шт. и 10 стеновых блоков. Испытания показали, что их прочность и др. характеристики соответствуют указанным в примерах осуществления изобретения. Данный способ промышленно применим, т.к. кирпичи и др. строительные материалы могут быть изготовлены на любом кирпичном заводе или заводе железобетонных конструкций. Известняк является распространенным природным минералом и в карьерах ежегодно скапливается большое количество отходов при его разработке. Неограничено и количество илов (морских, речных, и др.), которые ежегодно скапливаются в депозитах, при дноуглубительных работах портов. Годовая заносимость портов г.Николаева, Херсона и Белгород-Днестровского составляет более 600.000м 3 и украинского участка Дуная 3.500.000м 3.