Способ получения искусственных каменных материалов

СОЮЗ СОВЕТСКСОЦИАЛИСТИЧЕРЕСПУБЛИК 91 51)5 С 04 В 18/04 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ бъед Х зовано констр ности свойст п каменныхдержащивлен ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Бурлаков Г,С. Технология изделий из легкого бетона, М,: Высшая школа, 1986, с.172-237.Авторское свидетельство СССР Ф 759480, кл. С 04 В 28/22. (54) спосоБ получения искусственны КАМЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготов ления искусственных каменных матери лов из кремнеэемсодержащих наполнителей, преимущественно из отходов производств, и связующих компоненто Изобретение относится к строительм материалам и может быть йспольри изготовлении облицовочных,ционных и легких бетонов.изобретения - повьшение прочулучшение теплозащитныхискусственного камня,б получения искусственныхматериалов из кремнеземсонаполнителей, преимущестотходов производств, и свяомпонентов, включает пригосмеси наполнителя и связуюДля повышения прочности и улучшениятеплозащитных свойств искусственногокамня наполнитель делят на две илиболее порций, при этом наполнитель основного характера с модулем активности 2-4 смешивают со связующимкислого характера с рН 2"6,5, а наполнитель кислого характера с модулем активности 5-10 смешивают сосвязующим основного хар акт ера ср Н 7, 5-12, причем в каждую порцию наполнит еяя вводят р азличныевиды связующего одного хар актер а, а процесс смешивания выделенных порций наполнителя со связующим на заверщающей стадии перемешивания общей смеси проводят дополучения в жидкой фазе отношения ЫОкА 10 э менее 2. Способ обеспечиваетполучение искусственного камня плотностью 0,68-0,94 т/мЗ, прочностью32,5-38,2 Мпа и теплопроводностью0,06-0,08 ккал/м.ч С: 2 табл. щего с последующим нагревом, формоваЬ 1 нием и твердением, при этом наполнитель делят на две или более порций, наполнитель основного характера сМ = 2-4 смещивают со связующим кисло.го характера с рН 2-6,5, а наполни- тель кислого характера с М = 5-10 смешивают со связующим основногоивась характера с рН 7,5-12, причем в каждую порцию наполнителя вводят различные виды связующего одного характера, а процесс смешивания выделенных порций наполнителя со связующим на за 1571022вершающей стадии перемешивания общей.смеси проводят до получения в жидкойЛазе отношения 810 , А 1 Оэ менее 2.Для получения искусственных камен 5ных материалов используют различныевиды кремнеземсодержащих отходов производств, химический состав которыхпредставлен в табл.1,Характеристика связующих компонен Отов.Связующее кислого характера: от"ходы кислот - 5-25 ,-ные растворы сер-ной, плотность 1,2 - 1,8; 5-20 -ныерастворы азотной, плотность 1 ь 1 1 ю 315-20 -ные растворы соляной, плотность 1,1; 5-20 -ные растворы Аосйорной, плотность 1,25; гипс порошокСаЯО 2 НО,Связующее основного характера: от Оходы производств, г/л: щелочно-кремнеземистый раствор - ЯО 80; БаО80; раг-вор щелочи - БаО 100; раствор алюмината - А 10 з 150; НаО 120;обожженный магнезит порошок МрО;обож женный доломит порошок СаО МяО; жидкое стекло, г/л: МО 180; ЧаО 100натриевая соль фосАорной кислотыИаэРО 4 100 г/л.Модуль активности Мо,принимают поссоотношению кремнезема и глинозема внаполнителе,Примеры реализации способа при использовании конкретных наполнителейи связующих основного и кислого харак 35тера представлены в табл,2Подробно излагаются из этой таблицы примеры 1 и 6,Пример 1.Этап 1. Подготовка исходных материалов.Измельчают металлургический шпакв вибрационной мельнице и берут2000 г с М= 2; приготавливают. 8500 мл 5 -ного раствора азотной кислоты с рН 2,0; берут 400 г гипса45с рН; отмеривают 4000 мл воды для приготовления 10 -ной водной суспензиигипса. Этап 11, Порционное смешивание напопнителя и связующего.В 20-литровый аппарат с мешалкой из нержавеющей .стали подают 8500 мл 5-ного раствора азотной кислоты, куда одновременно подают 1000 г тон кодисперсного металлургического шлао ка и проводят обработку при 100 Г.с перемешиванием в течение 0,5 ч. Во второй аппарат (аналогичныйпервому) подают отмеренное количество4000 мл воды и 400 г гипса, куда подают 1000 г отвешанной навески металлургического шлака, Полученную смесьобрабатывают при перемешивании и нагревании при 100 Г в течение 0,5 ч.Этап 111. Соединение полученныхсмесей наполнителя и связующего, Полученные смеси наполнителя и связующего при интенсивном перемешиванииодновременно сливают в третий аппарат из нержавеющей стали и процесссмешения ведут при 80 Г при которомбурно протекает взаимодействие междусоставляющими компонентами двух смесей, благодаря чему в жидкой Аазеустанавливается равновесие с отношением кремнезема к глинозему 1,5.Отношение определяется количествомэтих соединений в жидкой Лазе химическим анализом.Этап 17. Формование, сушка и обжиг,Полученную на завершающей стадиисуспензию переносят в экструдер,прессуют в,Аормах, высушивают в туннельной печи при 25-200 С и обжигают да-,лее при 600, С.П р и м е р 6, Этап 1, Подготовка исходных материалов.Дпя получения высокой степени дисперсности напопнителя шлака электротермойосАатного с М = 10 измельчаютв вибрационной мельнице и отвешиваютпо 1000 г две порции; приготавливают2000 мл раствора гидрата окиси натрияс концентрацией 100. г/л НаО; берут"500 г магнезитового порошка; отмеривают 3000 мл воды,Этап 11. Порционное смешивание наполнителя и связующих,В аппарат с мешалкой из нержавеющей стали подают 2000 мл растворагидрата окиси натрия с концентрацией 100 г/л БаО, куда одновременноподают 1000 г тонкомолотого кислоготермойосйорного шлака. Смесь обрабатывают при 90 ОС в течение 0,5 ч.Во второй аппарат подают 3000 млводы и 500 г основного обожженногомагнезита с рН 12 и полученную водную суспензию перемешивают с 1000 гшлака при 25 С в течение 0,5 ч,Этап 111. Соединение полученныхсмесей наполнителя и связующих, Полученные две порции смесей электротермоФосйорного шлака и связующих одновременно сливают в третий аппарат.5 15710Полученную массу при нагревании доо100 С и интенсивном перемешиванииобрабатывают до соотношения в жидкойфазе отношения кремнезема и глинозема 1,9.5Этап ТЧ, формование , сушка иобжиг,Полученную суспензию отфильтровывают, затем твердую массу формуют 10прессованием, сырые каменные материалы сушат в туннельнойпечй при температуре 25-200 С и обжигают при450Способ обеспечивает получение искусственного камня плотностью 0,68 -0,94 т/м , прочностью при сжатии32,5-38,2 МПа и теплопроводностью0,06-0,08 ккал/м ч С,.Соблюдение поэтапного и последоватбльного осуществления приемов способа позволяет полноценно использоватьреакционноспособность как наполнителя, так и связующего, так как взаимодействие каждого из исходных пар компонентов протекает в отдельности, в.результате которого возникают активные гидратированные промежуточныеновообразования, Эти новообразованияпри сливании на завершающей стадии 30смешения входят во взаимодействие собразованием новых силикатных комплексных продуктов с гелеобразнойструктурой, С момента их образования и до завершения процесса дегидратации обжигом с образованием каркасных алюмосиликатов скачкообразноповышается механическая прочностьискусственного каменного материала.Завершение комплексообразования связано с падением силикатного модуляв жидкой фазе менее двух, Так,например, если еще в жидкой фазе содержатся ионы растворенного кремнезема1в виде - М - и Н и их больше,чем .4522ионов алюминия, то это означает,что реакция силикатообразования в системе не завершилась, для чего необходимо продолжить перемешивание массы,Условия сочетания признаков кислого и основного характера наполнителя и связующего необходимы дпя полноценного активирования йсходных материалов на первой стадии смешения,Количество порций определяется наличием количества связующих.так, например, если берут один вид наполнителя кислого или основного характера и имеют в наличии четыре вида связующих, то наполнитель делят на четыре порции и в зависимости от вида связующего меняют количество порций в зависимости от активности того и другого исходного мате- риала.формула изобретенияСпособ получения искусственных каменных материалов из смеси кремнеземсодержащих наполнителей и связующего путем нагрева ее, формования и отверждения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения прочности и улучшения теплозащитных свойств искусственного камня, .наполнитель делят на две или более порции, при этом наполнитель основного характера с модулем активности М = 2-4 смешивают со связующим кислого характера с рН 2-6,5 а наполнитель кислого характера с М = 5-10 смешивают со связующим основного характера с рН 7,5-12,причем в каждую порцию наполнителя вводят различные виды связующего одного характера, после чего сМешивают полученные порции наполнителя со связую- . щим до получения в жидкойфазе отношения БхО . АХ О э менее 2.1571022 10 Т а блиц а 2 Вид компонентов смесии характеристика камня Пример ы р еализ адни способа Известный 246,5Характеристика камняПлотностьПрочность, М 1 аТеплопроводность,ккал/м ч фС+о0,92 0,94 0,68 0,85 0,97 35,7 38,2 37,6 37,4 37,3 0,8932,5 0168 1 ф 3514,8 21,4 15,6 О,6 039 0,38 Оэ 08 Ов 08 Ото Ов 06 Оэ 07 Оэ 08 Редактор Н.КиштулинецЗаказ 1485 тираж 562 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 НаполнителиШлак металлургическийосновной с модулем Мя234Шлак термоФосАатныйкислый с модулем М,х57,5ОСвязующееРастворы из гидроокисинатрия и магнезитаосновные с рН7,51 О12Растворы из азотнойкислоты и гипса кислыес рН Составитель В.ОбразцовТехред М,Дидык Корректор Л.Патай