Композиція для виготовлення будівельних матеріалів

Реферат: UA 84269 U UA 84269 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Корисна модель належить до технології з виробництва певного сортаменту будівельних виробів: цегли (рядової, суцільної, пустотілої, облицювальної), будівельного каменю, облицювальної плитки і ряду складових частин конструкцій, що не несуть навантажень. Відома суміш для створення будівельних матеріалів, у яких основна складова частина підготовлена необхідним чином певна карбонатна порода, що є наповнювачем. Сполучне являє собою рідке скло, а також різного складу отверджувачі. Шихта з перерахованих вище складових частин пресуванням формується у виріб із 2 зусиллям 77 кгс/см . 3 Після сушіння і випалу при t=1300 С вироби мають об'ємну масу 2000-2100 кг/м [патент США № 3573940, кл. 1066-84, опублікований 06.04.71 p.] До недоліків відносять високі енерговитрати, пов'язані з необхідністю випалу продукту при t=1300 С. Відома також сировинна суміш для виготовлення будівельних матеріалів, що включає компоненти в таких співвідношеннях, мас. ч., %: вапняк - черепашник 18-20 вапно - пушонка 4-5 зола - винесення 4-5 рідке скло решта. Вироби з даної композиції піддаються випалу при t=1300 С. [Авторське свідоцтво СРСР № 722872. кл. С 04В 19/01, опубліковано 18.03.80 р. - склад для виготовлення будівельних виробів]. Матеріал з даної композиції має недостатню міцність, водостійкість, морозостійкість. Крім того, матеріал вимагає випалу, що призводить до додаткових енерговитрат. Отримання матеріалу даної композиції, як і в попередньому випадку, вимагає випалу, що спричинює порушення екології. Найбільш близьким до корисної моделі по складу є сировинна суміш мас. ч., %: рідке скло 13,5-13,9 кремнефтористий натрій 1,7-1,9 (отверджувач) активовані відходи видобутку і переробки карбонатних 84,2-84,8. порід З шихти за даною композицією формується пресуванням виріб. Пресування проводиться за дві двосторонні стадії. 2 2 Зусилля пресування: перша стадія - 50 кг/см , друга - 350 кг/см . Виріб піддається природній сушці, не вимагає випалу. [МПК С 04В 28/00 Євразійський патент № 004585, "Композиція для виготовлення будівельних матеріалів", дата видачі патенту - 24.06.2004 p.] До недоліків винаходу слід віднести утруднене розподілення малої вагової кількості отверджувача в обсязі наповнювача (створення гомогенного, однорідного твердого розчину для отримання рівних в обсязі матеріалу фізико-механічних властивостей, збільшенні фронту дозування, змішування твердих розчинів). Недостатня з урахуванням сучасних вимог морозостійкість. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення відомої композиції, в якій введенням нових компонентів та іншого співвідношення досягається можливість поліпшення фізико-механічних властивостей та якості будівельних виробів (морозостійкості, вологопоглинання, міцності властивостей) зі збереженням естетичних та економічних вимог і за рахунок цього поліпшення експлуатаційних властивостей, які характеризують виріб. Поставлена задача вирішується тим, що у відому композицію для виготовлення будівельних матеріалів яка включає в себе активовані продукти переробки видобутку і відходів карбонатних порід, рідке скло содово-натрієве, отверджувач - кремнефтористий натрій, згідно корисної моделі, введена активна добавка, вибрана з ряду органічних солей лужних металів: отверджувач - кремнефтористий натрій - активований. Згідно винаходу уводяться: активовані продукти переробки видобутку і 86,8-86 % відходів карбонатних порід рідке скло содове, натрієве 11,5-12 % активований 1,5-1,7 % кремнефтористий натрій добавка 0,2-0,3 %. 1 UA 84269 U 5 10 15 20 25 30 35 Запропоноване технологічне рішення здійснюється з попередньої підготовки компонентів композиції. Застосовуємо відомий активований продукт наповнювач (86,8-86 %) крупністю 0,63-0,00 мм, який за стандартом забезпечується рядом технологічних операцій (дроблення, подрібнення, класифікація матеріалу). Отверджувач - активований кремнефтористий натрій (1,5-1,7 %), вводиться до складу композиції крупністю не вище 50 мк, що досягається за допомогою попереднього подрібнення матеріалу, при цьому відбувається активація останнього у зв'язку із заново утворюваних поверхнями частинок цього матеріалу. Вибираємо активну добавку (0,2-0,3 %) з ряду органічних солей лужних металів, крупність яких не вище 50 мк, що забезпечується спочатку вихідним виробництвом цих солей. Вибираємо як сполучне рідке скло содово-натрієве, що відповідає існуючим стандартам. З метою підготовки усередненої за складовими частинами композиції готової до пресування шихти здійснюють за трьома стадіями перемішування, з них у дві стадії перемішують активовані тверді частини композиції у співвідношеннях: активовані продукти переробки видобутку і відходів карбонатних порід 86,8-86 %, активований кремнефтористий натрій 1,5-1,7 %, активована добавка 0,2-0,3 %, у змішувачах типу "Торнадо". У процесі перемішування - друга стадія - здійснюється додаткова активація матеріалу, тому що відбувається взаємне тертя поверхонь частинок перемішуваних матеріалів. Третя стадія - підготовка готової до пресування шихти шляхом перемішування в чашевому змішувачі усередненої сухої маси і з додаванням сполучного - рідкого скла в співвідношенні 11,5-12 %. Структура створюваного будівельного матеріалу визначається, очевидно, просторовим розташуванням зерен мінеральної складової та інтенсивністю їх взаємодії між собою і з в'язкою речовиною. При цьому відбувається активація матеріалів за рахунок утворення нових поверхонь вільних радикалів, що приводить до утворення більш міцних зв'язків між частинками різних мінеральних активованих компонентів композиції. За вмістом вологи (в межах 6-8 %) готова до пресування шихта належить до напівсухих. Далі отриману шихту піддають пресуванню. Пресування роблять у дві стадії. Пресування двостадійне, двостороннє. Перша стадія - тиск 2 2 50 кг/см , друга - 350 кг/см . У процесі пресування і подальшої природної сушки відбувається доупрочнення отриманого матеріалу з утворенням водонерозчинних сполук. Результати випробувань, отриманих матеріалів наведені в таблицях. До випробування прийнято по п'ять зразків кожного матеріалу. 1. Наповнювач: вапняк-черепашник, крупність 0,63-0,00 мм Склад Заявляється Порівняно з патентом № 004585 від 24.06.2004 р. ОбсягМіцність на стиск складова маса, (сухий зразок), 3 2 кг/м кгс/см 2112 348,0 2155 362,0 2208 375,0 2210 375,7 2210 379,0 2012 290,0 2138 302,0 2187 313,0 2187 314,0 2187 316,5 Водопоглинання, % Морозостійкість, кількість циклів 4,5 4,4 4,3 4,3 4,3 4,7 4,6 4,5 4,5 4,5 92 94 102 98 100 50 50 55 55 55 2. Наповнювач: доломітове борошно, крупність 0,63-0,00 мм 2 UA 84269 U Склад Заявляється Порівняно з патентом № 004585 від 24.06.2004 р. 5 10 15 20 25 Обсяг-складова 3 маса, кг/м 2147 2176,3 2173 2225 2230 2065 2080 2090 2140 2140 Міцність на стиск (сухий зразок), Водопоглинання, % 2 кгс/см 394,0 4,3 430,0 4,2 427,0 4,3 391,0 4,3 415,0 4,2 329,0 4,6 389,0 4,3 415,0 4,0 326,0 4,6 346,0 4,4 Морозостійкість, кількість циклів 102 100 101 103 102 50 50 55 52 52 Результати виконаних робіт доводять доцільність прийнятих рішень і способів їх виконання у досягненні підвищення якісних фізико-механічних показників будівельного матеріалу із збереженням естетики виробу. Крім цього досягнуто щодо: 1. вапняку-черепашнику збільшення міцності на стиск в середньому на 1,2 %; збільшення морозостійкості в 1,8 рази. 2. доломіту (доломітового борошна) збільшення міцності на стиск в середньому на 1,14 %; збільшення морозостійкості в 2 раза. Досягнуто зниження витрати відносно складових частин композиції: сполучного - на 1,5-2 %; сильного отверджувача - 0,2 %. При цьому відсутнє збільшення енерговитрат, зберігається безвідходність виробництва (відсутність викидів у атмосферу і на рельєф). Виробництво екологічно чисте. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Композиція для виготовлення будівельних матеріалів, що включає активовані продукти переробки видобутку і відходів карбонатних порід, рідке скло содово-натрієве, отверджувач кремнефтористий натрій, який відрізняється тим, що введена активна добавка, вибрана з ряду органічних солей лужних металів, отверджувач - кремнефтористий натрій - активований, при наступному співвідношенні компонентів композиції, мас. ч., %: активовані продукти переробки видобутку і відходів карбонатних порід 86,8-86 рідке скло содово-натрієве 11,5-12 активований кремнефтористий натрій 1,5-1,7 добавка 0,2-0,3. Комп’ютерна верстка С. Чулій 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 3