Спосіб одержання будівельних виробів

1. Спосіб одержання будівельних виробів, який включає роздрібнення кремнеземистої сировини, перемішування її з водним розчином гідроксиду лужного металу, охолодження гелеподібної липкої маси та роздрібнення одержаної брили в полідисперсний матеріал, який 3 перлітобетон має високе капілярне всмоктування, сорбційну вологість та вологопоглинання, що негативно позначається на морозостійкості будівельних виробів. Найбільш близьким до пропозиції за своєю технічною суттю і досягаємим результатом є спосіб використання "залуженої" і "заводненої" кремнезитової породи або кремнезитового матеріалу техногенного походження [Патент України №40628, М.КЛ5. С04В28/26, С04В38/08, прототип] шляхом роздрібнення, дозування інгредієнтів, перемішування сировинної суміші, пропарювання її в газовому середовищі або насиченій водяній парі до виникнення гелеподібної липкої маси, охолодження до твердого стану, подрібнення одержаної хрупкої маси, спроможної відновлювати початкову пластичність при повторному нагріванні, приготування проміжної шихти перемішуванням в потрібній пропорції роздрібненого дисперсного матеріалу з пористим заповнювачем необхідної крупності і засипкою одержаної таким чином сировинної суміші в розділяємі форми з одержанням плит або блоків, які надалі піддають термообробці (спученню) при температурі 250...450°С протягом 2,5...6 годин. У відомому способі надлишковий вміст вологи в напівпродукті при спученні призводить до розтріскування його частинок і утворення мікротріщин внаслідок паровибухового ефекту процесу спучення. В результаті збільшується вологопоглинання одержуваним продуктом і зменшується його морозостійкість. Дослідженнями встановлено, що роздрібнений дисперсний матеріал гідросилікатної брили з вмістом вологи біля 40% по масі схильний до злипання, що суперечить твердженням авторів прототипу про можливість накопичування такого дисперсного матеріалу і зберігання його протягом місяця, а також розподілення полідисперсного матеріалу на фракції за розміром його частинок. Окрім того, у відомому способі не вдається значно зменшити витрати енергоносіїв, оскільки частина тепла витрачається на пропарювання сировинної суміші, а також при спученні всієї маси роздрібненого дисперсного матеріалу з вмістом вологи до 40% по масі. При температурі спучення пара вологи, виділяємої при цьому, перегрівається і видаляється перегрітою до температури спучення. В основу пропозиції поставлене завдання удосконалення способу одержання будівельних виробів, в якому в результаті попередньої підсушки дисперсного матеріалу і розподілу його за розміром на дві фракції, більшу з яких спучують, забезпечується покращання якості виробів за рахунок зменшення тріщиноутворень як на поверхні, так і в об'ємі виробів, а також зменшення кількості перегрітої пари при спученні дисперсного матеріалу, за рахунок чого зменшується вологопоглинання і підвищується морозостійкість будівельних виробів та зменшуються енерговитрати на їх виробництво. Поставлене завдання вирішене завдяки тому, що в способі одержання будівельних виробів, який включає роздрібнення кремнезитової сировини, перемішування її з водним розчином гідроксиду 29376 4 лужного металу, охолодження гелеподібної липкої маси та роздрібнення одержаної брили в полідисперсний матеріал, який відрізняється тим, що перемішування сировинної суміші витримують при температурі хімічної реакції до перетворення її в гідросилікат лужного металу, а після роздрібнення одержаний полідисперсний матеріал підсушують, потім розподіляють за розміром на дві фракції і до меншої за гранулометричним складом додають в'яжучу речовину, перемішують і з одержаної сировинної суміші формують будівельні стінові вироби у вигляді плит або блоків. Додатковою ознакою є те, що крупнішу фракцію полідисперсного матеріалу після підсушування спучують, потім додають до неї в'яжучу речовину та перемішують і з одержаної сировинної суміші формують будівельні теплоізоляційні вироби у вигляді плит або блоків. Здійснення пропозиції по одержанню будівельних виробів шляхом розподілу попередньо підсушеного дисперсного матеріалу гранулометричного складу 0,01...5мм на фракції 0,01...3 та 3...5мм дозволяє одержати два типи продуктів-заповнювачів. Підсушена фракція 0,01...3мм більш тяжка, міцніша і без тріщиноутворень та відкритих пор. Підсушена фракція 3...5мм з оптимальним вмістом вологи після процесу спучення характеризується меншою насипною густиною, витримує менше навантаження і з закритою пористістю. Попередня підсушка призводить до залишкового вмісту оптимальної кількості вологи в частинках дисперсного матеріалу, що сприяє рівномірному спученню без паровибухового ефекту. В результаті будівельні вироби характеризуються відсутністю тріщиноутворень як на поверхні, так і в об'ємі виробів. При цьому якість будівельних виробів зростає за рахунок зменшення вологопоглинання і підвищення морозостійкості. Окрім того, підсушка дисперсного матеріалу дозволяє видалити частину вологи від початкового вмісту 40 до 15...18% по масі при температурі підсушки 80...90°С. Тому перегріву підлягає тільки та пара вологи, яка утримується в підсушеній частині дисперсного матеріалу гранулометричного складу 3...5мм. Такий процес термообробки дозволяє значно економити енергоресурси. Запропонований спосіб одержання будівельних виробів здійснюють таким чином. Природний кремнеземистий матеріал або кремнеземистий матеріал техногенного походження роздрібнюють, перемішують з дозованою кількістю водяного розчину гідроксиду лужного металу, наприклад, натрієвого або калієвого лугу концентрації 42...46% з отриманням гелеподібної липкої маси з витримкою її до переходу в гідросилікат лужного металу. Потім сировинну масу охолоджують до перетворення її в твердий стан з вмістом вологи до 40% по масі. Одержану брилу роздрібнюють до полідисперсного матеріалу фракції 0,01...5мм і підсушують в апараті з псевдозрідженим шаром при температурі 80...90°С до залишкового вмісту вологи 15...18% по масі. Така кількість вологи є оптимальною для рівномірного спучення 5 дисперсного матеріалу гідросилікатів лужних металів без паровибухового ефекту і утворення закритих пор. Підсушений полідисперсний матеріал фракції 0,01...5мм розділяють за розміром на дві фракції - 0,01...3 та 3...5мм. До підсушеної фракції 0,01...3мм, яка має насипну густину 500...600кг/м3 і підвищену міцність без тріщиноутворень, додають в'яжучу речовину, перемішують суміш і формують будівельні стінові вироби. Фракцію 3...5мм додатково в апараті з псевдозрідженим шаром спучують при температурі 300...350°С, за рахунок чого її насипна густина складатиме 70...150кг/м3. Після чого додають до спученої фракції в'яжучу речовину, перемішують і із сировинної суміші формують будівельні теплоізоляційні вироби. Приклад 1 (за прототипом) Природний аморфний кремнезем, наприклад, трепел масою 500кг з вологістю 10% роздрібнюють і перемішують з натрієвим лугом масою 387кг з концентрацією 44% і добавкою води масою 113кг. Одержану суміш пропарюють газовим теплоносієм або перегрітою водяною парою. При операції пропарювання відбувається прогрів сировинної маси і утворення гідросилікатів з одержанням 1т сировинного матеріалу з вологістю 40% по масі. Одержану масу охолоджують до переходу її в твердий стан, після чого одержану брилу роздрібнюють до полідисперсного матеріалу гранулометричного складу 0,01...5мм. До полідисперсного матеріалу додають роздрібнений інертний поризований матеріал, перемішують і з одержаної суміші формують будівельні вироби у вигляді плит або блоків. Заповнені форми подають в піч випалу при температурі більше 200°С. Результати зведені в таблицю. Приклад 2 (за пропозицією) Природний аморфний кремнезем, наприклад, трепел масою 500кг з вологістю 10% роздрібнюють і перемішують з натрієвим лугом масою 387кг з концентрацією 44% і добавкою води масою 113кг. Перемішування витримують до переходу сировинної маси в гелеподібну липку масу. При цьому відбувається прогрів її за рахунок тепла хімічної реакції між застосованими інгредієнтами і утворення гідросилікатів лужного металу. Одержану масу сировинного матеріалу охолоджують до переходу її в твердий стан з вологістю 40% по масі. Потім одержану брилу роздрібнюють до стану полідисперсного матеріалу гранулометричного складу 0,01...5мм. Одержаний таким чином полідисперсний матеріал підсушують в печі з псевдозрідженим шаром при температурі 80...90°С до залишкової вологості 15...18%. Підсушений полідисперсний матеріал розподіляють за розміром частинок на дві фракції 0,01...3 та 3...5мм. До фракції 0,01...3мм додають в'яжучу речовину, перемішують і з одержаної суміші формують будівельні вироби, які використовують в якості будівельних стінових виробів. Результати зведені в таблицю. Приклад 3 (за пропозицією) Як в прикладі 2, але після підсушки фракцію гранулометричного складу 3...5мм спучують при 29376 6 температурі 300...350°С. До спученого матеріалу додають в'яжучу речовину, перемішують і з одержаної сировинної суміші формують будівельні вироби, які використовують в якості будівельних теплоізоляційних виробів. Результати зведені в таблицю. З приведених в таблиці порівняльних даних видно, що попередня під сушка дисперсного матеріалу позитивно впливає на якісні характеристики одержаних будівельних виробів збільшується гранична міцність виробів, зменшується вологопоглинання і, як наслідок, збільшується морозостійкість. Окрім того, використання пропозиції призводить до економії енергоресурсів. Порівняльні результати здійснення відомого спо Технологічні показники напівпродуктівзаповнювачів Якісні по № Температура Температура Гранична прикладу Вологість, Густина, підсушки, спучення, міцність, 3 % кг/м °С °С МПа 1 2 3 80-90 80-90 250-450 300-350 38 15-18 5 520 800 400 0,45 2,5 1,5