Спосіб виготовлення будівельних виробів

1. Спосіб виготовлення будівельних виробів шляхом змішування складного в'яжучого, що містить суху молоту глину та мінеральне в'яжуче, і наповнювача з водою та формування будівельних виробів методом напівсухого пресування з наступним твердінням, який відрізняється тим, що як мінеральне в'яжуче використовують гашене 3 наступному співвідношенні вказаних інгредієнтів, мас. %: суха молота глина 15,0-21,0 фосфогіпс 5,8-6,0 пісок 21,0-25,0 нефеліновий шлам 46,4-48,0 доменний шлак 2,8-6,0 вода решта. Недоліком відомого способу є низькі показники міцності та морозостійкості готових будівельних виробів, а також їх достатньо високе водопоглинання, що обумовлює накладання суттєвих обмежень щодо можливих сфер застосування таких виробів у сучасному будівництві, та робить неможливим їхнє використання як лицевої цегли без виконання над ними додаткових операцій. Задачею корисної моделі, що заявляється, є покращення фізико-механічних параметрів будівельних виробів (підвищення міцності та морозостійкості, зниження водопоглинання і об'ємної ваги), що дозволить значно розширити сфери їхнього можливого застосування та зменшити витрати, пов'язані зі зведенням споруд із використанням згаданих виробів. Також задачею заявленого способу є розширення сировинної бази та отримання екологічно чистих та безпечних для навколишнього середовища будівельних виробів. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що у відомому способі виготовлення будівельних виробів шляхом змішування складного в'яжучого, що містить суху молоту глину та мінеральне в'яжуче, і наповнювача з водою та формування будівельних виробів методом напівсухого пресування з наступним твердінням, згідно з корисною моделлю, як мінеральне в'яжуче використовують гашене вапно, а як наповнювач вапняк-черепашник, і при цьому під час змішування додатково вводять мікрокремнезем, при наступному співвідношенні вказаних компонентів, мас. %: суха молота глина 5,0-50,0 гашене вапно 2,5-5,0 вапняк-черепашник 40,0-87,0 мікрокремнезем 0,5-1,5 вода решта. Покращення фізико-механічних параметрів будівельних виробів згідно зі способом, що заявляється, отримують за рахунок зміни структури протікання фізико-хімічних процесів, що відбуваються під час формування виробів методом напівсухого пресування за рахунок змішування всіх згаданих інгредієнтів суміші. Істотне підвищення міцності та зменшення усадкової деформації будівельних виробів зумовлено, в першу чергу, наявністю у складі вищезазначеної суміші мікрокремнезему та його взаємодії зі складним в'яжучим. При цьому зниження об'ємної ваги і зростання морозостійкості згаданих виробів відбувається за рахунок використання у вказаній суміші як наповнювач вапняку-черепашнику, що за рахунок своїх природних властивостей має неоднорідний фракційний склад, і завдяки таким своїм гранулометричним характеристикам дозволяє 67415 4 досягти достатньо високого рівня взаємодії наповнювача зі складним в'яжучим, спрощуючи та здешевлюючи таким чином спосіб виготовлення будівельних виробів, згідно із корисною моделлю, що заявляється, на відміну, наприклад, від способів, де як наповнювачі застосовуються однорідні за своїм фракційний складом компоненти, наприклад, пісок, що потребує здійснення додаткових операцій чи додаткових витрат, спрямованих на досягнення належної взаємодії між компонентами суміші. Крім того, поєднання у згаданій суміші складного в'яжучого, що складається з сухої молотої глини та гашеного вапна, із вапнякомчерепашником, згідно із заявленим способом, дозволяє будівельним виробам набути високих бактерицидних та теплоакумулюючих властивостей, що робить споруди, виготовлені з даних виробів, максимально комфортними та безпечними для людського перебування в них. Разом із цим, згідно із заявленим способом, відбувається зменшення водопоглинання готових будівельних виробів, зумовлене наявністю глини та її взаємодії із іншими інгредієнтами, які входять до складу вищезгаданої суміші, що дозволяє використовувати такі вироби ще й як лицеву цеглу. При цьому, застосування у способі, що заявляється, глини дозволяє також розширити сировинну базу місцевих будівельних матеріалів, які використовуються для виготовлення будівельних виробів, що, в свою чергу, сприяє здешевленню процесу їхнього виготовлення. Також цьому сприяє й відсутність застосування у заявленому способі енергоємних і витратних (коштовних) операцій випалу, автоклавної обробки чи пропарювання будівельних виробів при високих температурах. Покращення вищенаведених фізикомеханічних параметрів будівельних виробів згідно із корисною моделлю, що заявляється, дозволяє використовувати їх як для будівництва стін й несучих конструкцій, так і як лицеву цеглу, що значно спрощує та істотно зменшує витрати, пов'язані з будівництвом споруд із використанням таких універсальних будівельних виробів, оскільки відпадає потреба у використанні різних видів цегли та необхідності виконання певних додаткових операцій, наприклад, личкування поверхонь, створених з використанням згаданих виробів. У окремому варіанті виконання способу виготовлення будівельних виробів під час змішування інгредієнтів з водою кількісне співвідношення суха молота глина/вапнякчерепашник становить 30/70, що дозволяє підвищити пластичність такої суміші та забезпечує найбільш повну участь усіх активованих речовин, що містяться у сухій молотій глині (SiO2, Аl2О3, Fе2О3) й інших інгредієнтах, що, в свою чергу, впливає на прискорення процесів напівсухого пресування та наступного твердіння й сприяє одержанню оптимальних фізико-механічних показників готових будівельних виробів. Крім того, спосіб виготовлення будівельних виробів, що заявляється, є екологічно чистим та 5 67415 безпечним, оскільки під час його здійснення не використовуються інгредієнти, які під впливом різноманітних несприятливих факторів (погані погодні умови, «старіння» самих будівельних виробів під впливом часу, тощо) можуть завдавати шкоди людському здоров'ю чи навколишньому середовищу за рахунок фізико-хімічних властивостей хімічних елементів, які можуть входити до складу таких інгредієнтів, а самий заявлений спосіб не є шкідливим по відношенню до навколишнього середовища, оскільки під час його здійснення не відбувається жодних процесів, які б зумовлювали утворення шкідливих викидів. Спосіб виготовлення будівельних виробів, що заявляється, здійснюють наступним чином. 6 Складне в'яжуче, що містить суху молоту глину і мінеральне в'яжуче, як таке використовують гашене вапно, разом із мікрокремнеземом та наповнювачем у вигляді вапняка-черепашника змішуються з водою, при наступному співвідношенні вказаних інгредієнтів, мас. %: суха молота глина 5,0-50,0 гашене вапно 2,5-5,0 вапняк-черепашник 40,0-87,0 мікрокремнезем 0,5-1,5 вода решта. Хімічний склад сухої молотої глини, що входить до вищевказаного складного в'яжучого, наведено у табл. 1. Таблиця 1 Хімічний склад сухої молотої глини Хімічний склад, мас.% SiO2 Аl2О3 Fe2O3 ТіО2 СаО MgO Р2О5 К 2О Na2O SO3 решта 59,34 13,45 5,03 0,59 7,80 1,12 0,10 1,60 0,74 0,07 10,16 Вологість суміші отриманої зі згаданих інгредієнтів складає 9,5 - 12 %. Потім здійснюють формування виробів методом напівсухого 2 пресування під тиском до 150 кгс/см і їх наступну термовологісну обробку, яка включає три цикли, що здійснюються у камерах. Спочатку відбувається підігрів відпресованих будівельних виробів до температури 75 °С протягом 3-5 годин. Далі згадані вироби витримують при температурі 75 °С у камері, подаючи вологу пару, і таким чином пропарюють їх протягом 6 годин. Третім етапом такої обробки є припинення подання пари до камер та зниження температури до 45 °С. Після чого будівельні вироби витягають з камер і відстоюють не менше 12 годин у приміщенні, а потім згадані вироби відправляють на дозрівання протягом 28 днів. В табл. 2 наведені фізико-механічні показники будівельних виробів, виготовлених згідно зі способом, що заявляється, які відповідають конкретним складам інгредієнтів у порівнянні з виробом, виготовленим згідно зі способомпрототипом. Таблиця 2 Фізико-механічні показники будівельних виробів, виготовлених згідно із заявленим способом Фізико-механічні готових показники будівельних виробів Суха Міцність на ВапнякГашене Мікрокре Об'ємна Водопоглинання, Морозостійкість, молота Вода стиснення, 3 черепашник вапно мнезем вага, кг/м % цикли глина МПа 5,0 87,0 3,0 1,0 4,0 17,3 2138 13,2 75 5,0 87,0 5,0 1,0 2,0 23,2 2087 12,7 75 10,0 84,0 3,0 1,0 2,0 21,7 2144 13,0 100 10,0 82,0 5,0 1,0 2,0 25,0 2103 13,7 100 27,0 64,0 5,0 1,0 3,0 33,7 2087 13,2 100 27,0 64,0 5,0 0,75 3,25 27,6 2108 13,5 100 27,0 64,0 5,0 1,5 2,5 28,9 2152 13,5 100 45,0 45,0 3,0 1,0 6,0 26,4 2138 14,0 75 47,0 42,0 4,5 1,5 5,0 22,1 2215 14,5 75 50,0 40,0 2,5 0,5 7,0 16,5 2231 14,5 50 Склад інгредієнтів згідно із прототипу 18,6 2550 15,7 75 Склад інгредієнтів, мас. % Оптимальному складу інгредієнтів, мас. %: суха молота глина 27,0 гашене вапно 5,0 вапняк-черепашник 64,0 мікрокремнезем 1,0 вода 3,0. відповідають найбільш прийнятні показники міцності, об'ємної ваги, водопоглинання та морозостійкості готових будівельних виробів, отриманих відповідно до заявленого способу, коли кількісне співвідношення суха молота глина/вапняк-черепашник становить 30/70. Вони 7 67415 також мають досить низьку усадкову деформацію 3 рівну 1,83'10' мм/м, що у цілому обумовлює їхню високу функціональну придатність для сучасного житлового та промислового будівництва. Верхні та нижні граничні значення вмісту інгредієнтів згідно зі способом, що заявляється, зумовлені наступним. Верхня межа вмісту глини (50,0 %) та нижня межа вмісту вапнякучерепашнику (40,0 %) зумовлені збільшенням об'ємної ваги та поступовим зменшенням морозостійкості будівельних виробів, отриманих згідно із заявленим способом. Нижня межа вмісту глини (5,0 %) та верхня межа вмісту вапняку-черепашнику (87,0 %) обумовлені зниженням пластичності суміші, отриманої з вищезгаданих інгредієнтів, і як наслідок, зменшенням показників міцності та збільшенням водопоглинання згаданих будівельних виробів. Верхні межі вмісту гашеного вапна (5,0 %) та мікрокремнезему (1,5 %) зумовлені певним чином їхньою високою вартістю, а також відсутністю істотного впливу подальшого збільшенням їхнього вмісту на властивості готових виробів. 8 Нижні межі вмісту гашеного вапна (2,5 %) та мікрокремнезему (0,5 %) обумовлені зниженням показників міцності згаданих виробів. Застосування способу виготовлення будівельних виробів, що заявляється, дозволяє виготовляти високоякісні, із підвищеними у порівнянні з прототипом фізико-механічними параметрами будівельні вироби, які є екологічно чистими і безпечними для навколишнього середовища, та сприяють істотному зниженню витрат, пов'язаних із будівництвом споруд з їх використанням, і спрощенню самого процесу зведення будівель за рахунок універсальності згаданих виробів по відношенню для різних сфер застосування. При цьому заявлений спосіб не призводить до здорожчення самого процесу їхнього отримання, а, навпаки, сприяє розширенню сировинної бази для виробництва зазначених виробів. Джерела інформації: 1. Авторське свідоцтво СРСР № 84553 кл. С04В 33/04, 1949. 2. Патент РФ № 2004429 кл. В28В 3/00, 15.12.1993. 3. Патент РФ № 1839664 кл. С04В 28/14, 30.12.1993. Комп’ютерна верстка Л. Купенко 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