Суміш для виробництва теплоізоляційного пористого бетону

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, преимущественно к производству теплоизоляционных изделий из ячеистого бетона, полученных добавлением газообразующих веществ. Известна сырьевая смесь для изгоготовления теплоизоляционных материалов, включающая известь – 25,7-31,8%, алюминееву пудру - 0,2-0,3%, в качестве кремнеземсодержащего компонента - золу - 58-61 % и остальное - асбест [1]. Однако, применение экологически вредного составляющего - асбеста, не позволяет использовать известную смесь в строительстве. Наиболее близкой по технической сущности достигаемому эффекту является смесь для изготовления изделий из ячеистогo бетона, содержащая вяжущее, тонкомолотый кремнеземистый компонент, газообразователь, воду и добавки. В качестве добавок смесь содержит сульфанол и семиводный сульфат магния в соотношении, соответственно, по весу от 1:33 до 1:100 в количестве от 1,01 до 2,06% от веса вяжущего [2]. Известная смесь позволяет получить ячеистый бетон плотностью не ниже 350 кг/м3 . Изобретение направлено на создание сырьевой смеси для изготовления теплоизоляционного ячеистого бетона, в котором путем введения компонентов - отходов литейного и нефтеперерабатывающего производства, снижается плотность и теплопроводность, Поставленная задача решается тем, что смесь для изготовления теплоизоляционного ячеистого бетона, включающая цемент. шлаковое вяжущее, кремнеземистый компонент, алюминиевую пудру, поверхностно-активное вещество, воду и добавку, содержит в качестве вяжущего известково- шлаково-гипсовое вяжущее и цемент, в качестве кремнеземистого компонента - природный кварцевый песок и отработанную формовочную смесь литейного производства, в качестве добавки - сульфат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%: известково-шлаково-гипсовое вяжущее цемент кремнеземистый компонент алюминиевая пудра поверхностно-активноевещество сульфат натрия вода 23-24 2 36 0,1-0,12 0,01-0,012 0.3-0,4 остальное. причем в качестве кремнеземистого компонента смесь содержит отработанную формовочную смесь литейного производства в количестве не менее 18% и кварцевый песок. Отработанные формовочные смеси представляют собой отходы чугунолитейного производства, полученные после высокотемпературной обработки в процессе литья. Исходная формовочная смесь представляет собой смесь наполнителя, связующего вещества и добавок, улучшающих технологические свойства массы. В качестве наполнителя применяют кварцевый песок, содержание которого составляет 90-96%, связующего - глину и лигносульфаты технические, При приготовлении формовочной смеси связующее перемешивают с добавлением воды. В подготовленную суспензию вводят технологические добавки. При заливке металла с формовочной смесью происходят термохимические превращения. Тепло отливки передается в форму. При заливке расплавленного металла температура в зоне его контакта со стенкой формы, изготовленной из формовочной смеси, достигает 1500°С. Средняя температура прогрева формовочной смеси составляет 200-290°. В результате температурных воздействий зерна кварца частично растрескиваются в зоне контакта с металлом. При превращении a - кварц a - кристобалит, ввиду разрыхления решетки, реакционная способность кремнезема в твердом состоянии возрастает. Остывание формовочной смеси происходит медленно, поэтому в отработанных формовочных смесях имеются модификации кварца в виде a - тридилита a - кристобалита, т. е. активные формы кремнезема. Кварц претерпевает изменения: и Температурные изменения глин зависят от их минералогического состава. Бентонитовая глина имеет температуру плавления 1250-1350°С, при t° 400-700°С теряется консистенционная вода. а при to около 600°С она теряет способность набухать в воде, при дальнейшем повышении t° до 700°С глина переходит в аморфное состояние с полным разрушением кристаллической решетки. Добавки типа ССБ под действием температуры обезвоживаются и частично распадаются, образуя золу и пылевидную фракцию отработанной формовочной смеси. Характеристика отработанной формовочной смеси литейного производства, вводимой в состав поедлагаемой смеси: Плотность, г/см Плотность в естественном состоянии, г/см 3 2,46-2.52 1.17-1,4 Содержание пылевидных глинистых частиц, % 1,1-10 Модуль крупности, Мкр Содержание окислов, %: SiO2 Fе2О3 СаО МgО SO3 п.п.п. 1,17-1.5 91.78-92,8 2.5-3.9 0,58-0,8 0.42-0,6 0.41 2,7 В качестве добавки Используют продукт нефтепереработки - сульфат Na технический марки Б. Его химический состав: Na2SО4 NaCI Na2CО3 п.п.п. 88,6% не > 1,85% не > 2,85% 5% Ячеистобетонную смесь готовят по литьевой технологии следующим образом. Отработанную формовочную смесь литейного производства подвергают двукратной очистке от металлических включений. Очищенную смесь послойно складируют с природным кварцевым песком в соотношении 1:2,3 по объему. Полученный кремнеземистый компонент подвергают мокрому помолу в шаровых мельницах до удельной поверхности 280-300 м2 /кг и подают в шлам-бассейн в виде шлама плотностью 1,60-1.65 кг/л. . На автономной установке готовят водный раствор сульфата Nа технического плотностью 1,12-1.18 г/см3 . На дозировочном узле при помощи весового дозатора взвешивают цемент иизвестковошлаково-гипсовое вяжущее в соответствии с заданным составом предлагаемой смеси. Известково- шлаково-гипсовое вяжущее включает. мас.%, от всего состава смеси известь шлак доменный гранулированный гипсовый камень 15-15,5 7-7,5 1 Шлам из кремнеземистого компонента дозируют по объему и разбавляют водой до расчетной плотности. Заданный объем раствора сульфата Na добавляют в шлам. Далее производят смешение и ускорение шлама и водного раствора сульфата Na. Водно-алюминиевую суспензию готовят в бетономешалке из пастообразного газообразователя. Предварительно отдозированные компоненты загружают в газобетономешалку. Полученную газосиликатную массу разливают в заранее подготовленную металлическую оснастку общим объемом 7,5-7,8 м . После набора пластической прочности ячеистобетонную смесь разрезают на плиты заданных размеров. Термообработку изделий производят в автоклавах. При твердении в автоклаве комплекс песок + отработанная формовочная смесь + сульфат Na улучшает структуру ячеистого бетона, увеличивая количество устойчивых образований: гидросиликата кальция, трехкальциевого алюмината и трехкальциевого гидроалюмоферрита. Это приводит к росту прочности при сжатии готовых изделий. Кроме того, при частичном плавлении и выгорании органических связующих и катализатора, содержащихся в комплексе песок + отработанная формовочная смесь + сульфат Na, увеличивается количество пор в ячеистой структуре материала, а это обеспечивает снижение плотности. Составы и результаты испытаний образцов представлены в таблице. Как видно из таблицы, при содержании в смеси известково-шлаково-гипсового вяжущего в количестве, меньшем 23%, происходит частичная осадка ячеистобетонной массы, й плотность газобетона выше 300 кг/м3 (329-340 кг/м3 ); при содержании известково-шлаковогипсового вяжущего в количестве, большем 24 %, ячеистобетонная масса недорастает, и плотность тоже выше 300 кг/м3 (328-344 кг/м3 ). При содержании природного кварцевого песка больше 18% (состав № 8) происходит осадка массы (плотность 319 кг/м3 ), а содержание отработанной формовочной смеси литейного производства в количестве не ниже 18% и выше до 36% обеспечивает кинетику роста пластической прочности, что предотвращает осадку смеси и получение газобетона плотностью 300 кг/м3 и ниже, обеспечивает соответственно, снижение коэффициента теплопроводности. В сравнении с прототипом, предлагаемая смесь позволит снизить плотность теплоизоляционного материала на 15-20%, а коэффициент теплопроводности - на 5-10% при достаточной прочности, также позволит уменьшить вес строительных конструкций. Утилизация отходов литейного и нефтеперерабатывающего производства улучшает экологическую обстановку.