Сировинна суміш для виготовлення пористого теплоізоляційного матеріалу

Реферат: Винахід належить до будівельної галузі і може бути використаний для виготовлення теплоізоляційних виробів. Задачею винаходу є розробка сировинної суміші для одержання матеріалів з рівномірною дрібнопористою структурою, низькою теплопровідністю, а також розширення сировинної бази та утилізація техногенних відходів. Сировинна суміш містить, мас. %: розмелене скло - 85,0-97,0; бій азбоцементних виробів - 3-15. UA 106314 C2 (12) UA 106314 C2 UA 106314 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до будівельної галузі і може бути використаний для виготовлення теплоізоляційних виробів. Отриманий технічний результат - можливість утилізації відходу - бою азбоцементних виробів (зокрема будівельного шиферу) та розширення сировинної бази при виробництві пористих теплоізоляційних матеріалів (піноскла) будівельного призначення. Використання як газоутворювача бою азбоцементних виробів дає можливість знизити ціну сировинної суміші, вдосконалити технологію виробництва теплоізоляційних матеріалів, а також поліпшити їх якість. Відома сировинна суміш, що містить розмелене скло, карбонатний піноутворювач та висококремнеземисту глину із вмістом оксиду силіцію 72-82 %, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: карбонатний піноутворювач - 1,5-2,0; висококремнеземиста глина - 4,5-6,0; мелене скло - залишок. [Пат. Российской Федерации RU 2149146, МКИ С03С 11/00. Шихта для получения пеностекла/ В.И. Наумов, Е.С. Ахлестин, В.В. Гимик, Е.П. Головин, В.П. Сучков - № 98123286/03; заявл. 21.12.98; опубл. 20.05.00.]. Недоліком відомої суміші є використання як піноутворювача карбонату кальцію з високою температурою декарбонізації (850 °C), що може сприяти утворенню залишкових включень крейди (вапняку) в матеріалі, призводити до нерівномірної пористості виробів та підвищувати коефіцієнт їх теплопровідності. Також відомий склад сировинної суміші [Китайгородский И.И. Кешишян Т.Н. Пеностекло. Промиздат, 1953, - С. 55, 56], яка включає дрібнодисперсний порошок скла та піролюзит в кількості 3-5 %, який виконує роль газоутворювача. Недоліком відомої суміші є високий коефіцієнт теплопровідності - 0,085 Вт/м°С. Найбільш близьким до запропонованого винаходу за технічною суттю та результатом, що досягається, є сировинна суміш, яка містить розмелене скло, газоутворювач, за який використовують збагачену марганцеву руду або шлам марганцевої руди, та воду при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: розмелене скло - 80,0-97,0, марганцева руда або шлам марганцевої руди - 2,0-10,0, вода - 1,0-10,0. [Патент 78015 Україна, МПК С03C 11/00, С04В 14/04. Сировинна суміш для виготовлення легких теплоізоляційних матеріалів/ В.М. Ребенников, М.В. Савицький, С.В. Федоренко (Україна). - № 20040807075; заявл. 25.08.04; опубл. 15.02.07. Бюл. № 2.] (прототип) Недоліками прототипу є: використання як газоутворювача марганцевої руди або її шламів, які характеризуються не постійністю хімічного та зернового складу; порівняно високий коефіцієнт теплопровідності до 0,3 Вт/м°С. Задачею винаходу є розробка сировинної суміші для одержання матеріалів з рівномірною дрібнопористою структурою та високими фізико-механічними показниками, зокрема низькою теплопровідністю, а також розширення сировинної бази, зменшення ціни виробництва пористих матеріалів та утилізація техногенних відходів. Поставлена задача вирішується тим, що відома сировинна суміш, яка містить розмелене скло та пороутворювач, відповідно до винаходу, як пороутворювач містить бій азбоцементних виробів при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: розмелене скло 85-97 бій будівельного шиферу 3-15. Як сировинні матеріали використовують склобій та бій будівельного шиферу. Як відомо, азбоцементні вироби (шифер) виготовляють з використанням 15 мас. % хризотил-асбесту та 85 мас. % портландцементу. За даними [Горшков B.C., Тимашев В.В., Савельев В.Г. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ. - М.: Высшая школа, 1981 г. - 335 с] хризотиласбест (Mg6[Si4O10](OH)8), що є гідросилікатом магнію, при нагріванні дегідратується при температурах 700-800 °C, а гідросилікати кальцію, які є основними структуроутворюючими елементами цементного каменю, - при температурах 120-700 С (в залежності від типу гідросилікату кальцію), [Теория цемента под ред. А.А. Пащенко. - К.: Строитель, 1991, - 168 с]. Присутність таких сполук в суміші при швидкому нагріванні буде сприяти утворенню достатньої кількості газової фази під час розм'якшення склобою. Розроблену суміш готують змішуванням до однорідного стану розмеленого склобою із боєм будівельного шиферу. Після чого її завантажують у металеві форми i нагрівають у печі до температури розм'якшення основного компоненту шихти та початку процесу газоутворення й витримують до закінчення утворення пор. Отриманий таким чином пористий матеріал направляють на відпал. Властивості отриманих матеріалів визначають за відомими методиками [Пеностекло (производство и приминение)/ Ф. Шилл, пер. с чешского Г.М. Матвеев. - М.: Стройиздат, 1965. 307 с.] 1 UA 106314 C2 5 Для визначення об'ємної ваги були виготовлені зразки-кубики 505050 мм. Лінійні розміри таких зразків вимірювали з точністю до 0,1 мм за допомогою штангенциркулю, масу з точністю до 0,1 г визначали на аналітичних терезах, після чого розраховували об'ємну вагу дослідних зразків. Міцність на стиск вимірюють на спеціальних механічних або гідравлічних машинах, на яких можливо рівномірно та безперервно збільшувати та вимірювати навантаження з точністю, принаймні, ±1 %. При цьому тиск підвищується зі швидкістю 1/20-1/30 від очікуваного максимального значення за 1 с. Склади дослідних сумішей та результати випробувань наведені в таблиці. 10 Таблиця Склади сумішей та властивості отриманих пористих матеріалів Відношення компонентів, в мас. % 1 2 3 Прототип 97 91 85 80 3 9 15 10 10 Компоненти Склобій Бій будівельного шиферу Марганцева руда або шлами марганцевої руди Вода Властивості 3 Об'ємна вага кг/м Теплопровідність, Вт/м°С 15 440 0,075 Показники властивостей 260 460 0,060 0,070 250 0,075 За результатами аналізу властивостей отриманих пористих матеріалів встановлено, що вони на відміну від прототипу мають менший коефіцієнт теплопровідності за рахунок одержання рівномірної дрібнопористої структури у випаленому матеріалі. Таким чином, запропоновані склади сумішей забезпечують можливість отримання із недефіцитної дешевої сировини теплоізоляційних матеріалів для будівельної та інших галузей. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 20 Сировинна суміш для виготовлення пористого теплоізоляційного матеріалу, що містить розмелене скло та пороутворювач, яка відрізняється тим, що як пороутворювач вона містить бій азбоцементних виробів, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: розмелений склобій 85-97 бій азбоцементних виробів 3-15. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2