Способ получения заполнителя

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 945136(22) Заявлено 17. 09,80 (21) 3210085/29-33с присоелинеиием заявки Ме(23)Приорнтет(51)М. Кд.С 0 М В 3,1/02 С ОЙ В 31/Й 2 Ьаударствкнный коинтат СССР по делам нзабретеннй н открытнйОпубликовано 23.07,82. Бюллетень М 27 Дата опубликования описания 23.07,82(72) Авторы изобретения Государственный научно-исследовательский институт ,по керамзиту "НИИКерамзит"(5 Й) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАПОЛНИТЕЛЯ Изобретение относится к производ" ству строительных материалов,. в частности к способам производства заполнителя из кремнистых (опоки и трепела) камневидных пород для конструкционных бетонов.Известен способ изготовления легких заполнителей из трепела путем вспучивания его при обжиге в присутствии углекислых солей щелочных металлов, которые вводят в сырьевую смесь совместно с водой затворения в количестве от 0,5 до 2,5 Ф от веса сухой массы 11. Недостатком указанного способа является сложность технологического процесса за счет помола сырья, введения солей, тщательного их распределения в сырьевой смеси, увлажнения и формования гранул.Кроме того,при введении в сырьевую смесь угРекислых солей щелочных металлов указанного количества недостаточно для снижения температурыобжига и получения морозостойкогозаполнителя.Наиболее близким к изобретениюявляется способ получения легкогЬ 5пористого заполнителя из шунгиэита,включающий дробление шунгитсодержащего сланца с последующей обработкой его нормальным раствором хлорида Ма и Мц концентрации 0,05-6в течение 1-360 мин, обжиг и охлаждение 12. Недостатками известного способа 15 являются низкая морозостойкостьзаполнителя и незначительное снижение температуры спекания, так как при обжиге происходит испарение во" ды и возгонка молекул МаС 1, которые 2 В улетучиваются, так что ионы не успевают вступить во взаимодействие а ионами кислорода ксилоксановой сетки кремнистых пород.3 945136Целью изобретения является снижение температуры спекания и повышение морозостойкости заполнителя.Поставленная цель достигается темчто согласно способу получения заполнителя из кремнистого материала,включающему дробление, обработкуповерхности водным раствором соединения щелочных металлов, обжиг иохлаждение, обработку осуществляютводным раствором соединения щелочных металлов сначала концентрации0,5-1 в течение 7-10 мин, а затемконцентрации 3-53 в течение 3-5 мин.Обработка дробленого кремнистого материала (щебенки) водным раствором соединения щелочных металлов(например, МаОН, КОН, МаСО, КСОи т.д.) сначала концентрации 0,5-1,0позволяет очистить поверхность заполнителя от пылевидных частиц идругих загрязнений и тем самым даетвозможность повысить активностьповерхности заполнителя, т.е, улуч-.шить его адсорбционную способность.Кроме того, при обработке происходитчастичное насыщение катионами щелочных металлов глубинных слоев щебенкив силу высокой проникающей способности раствора указанной концентра"ции.КонцентрациФ водного раствора соединения щелочных металлов менее0,53 не обеспечивает полного насыщения катионами щелочных металлов мелких пор в более глубоких слоях щебенки, Концентрация раствора более13 приводит к разрушению воровых ф перегородок с закупоркой капилляров,трещин и пор, цто затрудняет проникновение водного раствора соединениящелочных металлов вглубь щебенки.Время обработки щебенки воднымраствором соединений щелочных металлов обуславливается степенью насыщения этим раствором.Обработка менее 7 мин не обеспечивает полную очистку поверхностищебня от загрязнения и тем самымснижается степень смачивания и проникновения раствора в поры, капилляры и трещины. водным раствором соединения щелочныхметаллов более высокой концентрации(3-5) в течение 3-5 мин позволяетэтим активным реагентам адсорбироЗ ваться заполнителем как внутри пор,так и на его поверхности.Пропитка щебенки менее 3 мин необеспечивает полного насыщениявнутрипорового пространства заполни 10 теля раствором соединения щелочныхматериалов.Увеличение времени пропитки болеемин нецелесообразно ввиду. перенасыщения заполнителя обрабатываемымМ РастворочРекомендуемые концентрации 3-5/водного раствора соединения щелочныхметаллов обеспечивают насыщениеФ преимущественно пор, расположенных20 с, поверхности, и, частично, глубинных пор, и обусловлены необходимостьюобразования легкоплавких эвтектикпри более низких температурах дляуменьшения порового пространства вИ материале, а это способствует наиболее полному спеканию и повышениюморозостойкости заполнителя. Длядостижения необходимой степени насыщения глубинных слоев щебня катионаЗО ми щелочных металлов 1 йа, К+) концентрация используемого растворане должна быть менее 33, так какуменьшение концентрации приводит кувеличению общего. расхода раствораи к дЛительной сушке. Увеличениеконцентрации раствора соединениящелоцных металлов более 5 Ф нецелесообразно, так как приводит к ухудшению качественного показателя получаемого продукта ввиду появлениябольшого количества стеклофаэы, которая приводит к понижению прочностии морозостойкости,Предлагаемый способ получения заполнителя предусматривает предварительное дробление сырьевого материала, его фракционирование, обработку водным раствором соединений щелочных металлов. Краснослободского месторожденияТамбовской области и Алексеевскогоместорождения Мордовской АССР и вы-.сушенный трепел Губканского месторождения Белгородской области и Котовско-Гудовского месторождения Курскойобласти дробят на лабораторной щековой дробилке до размера щебенки Увеличение времени обработкиболее 10 мин приводит к перенасыще"нию щебенки ионами гидроксила, чтовызывает необходимость увеличениявремени последующей сушки полуфабри"ката. Последующая обработка щебенки ,П р и м е р. Высушенную опокуТаблица 09 0,9 1 9 1,3 25 19 ЗэЗ 2,8 3,4 2,9 0,8 0,5 0,9 1150 1200 1,3 1250 300 0,0 0,0 0,00,8 0,0с1,2 0,5 0,0 0,0 0,0 1150 0,0 0,0 1200 1250 1,8 1,2 0,1 0,2 19 1,3,1300 0,5 0,3 5 945110-15 мм. Часть. образцов в количестве 10"15 шт помещают в емкость с1",-ным водным раствором МаОН и выдерживают (промывают) в течение10 мин. Затем образцы сушат в суошильном шкафу при 300 С до остаточной влажности не более 12. Послеподсушки щебенку помещают в емкостьс 43-ным водным раствором МаОН и выдерживают (пропитывают) 4 мин. После 0этого образцы сушат в сушильномшкафу при 300 фС до остаточной влажности не более 203 во избежаниерастрескивания образцов при обжиге.Обработанную щебенку обжигают в 15лабораторной печи по известному технологическому режиму получения заполнителя с последующим охлаждением.Предлагаемым способом получаютзаполнитель из опоки и трепела ука взанных месторождений при обработкеводным раствором Ма СО снацалаконцентрации 14 в течение 7 мин,а затем концентрации 5 в течение5 мин, 25В табл. 1 указаны температура обжига и усадки щебня фракции 10-15 ммиз опоки и трепела указанных место рождений, обработанного МаОН, Ма СО 3,Опока КраснослМЬдскогоместорождения Тамбовскойобласти 1100 Опока Алексеевского месторождения Мордовской АССР100 36 6а также щебня, обработанного водным раствором МаС 1 концентрации 5 Ф и необработанного.Морозостойкость заполнителя, полученного предлагаемым и известным способами и .необработанного, указана в табл. 2.Иорозостойкость определяют путем попеременного замораживания и оттаивания за 25 и 50 циклов в холодильной камере.Полученные данные показывают, что обработка сырцовой. щебенки растворами соединений щелочных метал" лов позволяет увеличить усадку в 1,4-2,5 раза при снижении температуры обжига на 50-150 фС по сравнению с необработанной и обработанной МаС 1 щебенкой.Морозостойкость щебня повышается на 11-21 по сравнению с необработанной щебенкой и на 12-20 ФГпо сравнению с обработанной МаС 1.Предлагаемый способ получения заполнителя из кремнистых камневидных пород позволяет получить мороэостойкий высокопроцный заполнитель дляконструкционных бетонов и сократить затраты на его производство.110 6,7 115 7,0 9 125 спуч 7 1100 0,8 11,7 5,0 15,8 1150 О,8 200 1250 30 2,Коли че во выд жанных циклов Сырье бодского амбовской,2 3 76,ског 79,3 79,5,2 ког 99,2 99,1 8 лас ния 99,4 98,9 86,0Фю 6,2 9 енел Губкинского местождения Белгородскойласти Трепел Котовско-Гудовскагместорождения Курскойобласти Опока Красносл месторождения области Опока Алексее месторождения Мордовской АС Трепел Губкин месторождения Белгородской Трепел КотовскоГудовского месторКурской области Опока БалашеевскогоместорожденияКуйбышевской области Вспуч. Вспуч, 7,5Расплав, Расплав, Вспу 25,8 22,2 Вспуч, Вспуч.Расплав, Расплав.9формула изобретения 9451 Составитель М. ХитроваТехред Т. Маточка Корректор М. Коста Редактор Л. Лукач Заказ 5252/32 Тираж 641 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. М 5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,Способ получения заполнителя из крем нистого материала, включающий дробление, обработку поверхности водным раствором соединения щелочных металлов, обжиг и охлаждение, о т л и ч а ющ и й с я тем, что,. с целью снижения температуры спекания и повышения.морозостойкости, обработку по верхности осуществляют водным раст 36 10вором соединения щелочных металлов сначала концентрации 0,5-1 в течение 7-10 мин, а затем концентрации 3-5 в течение 3-5 мин. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРН 210012, кл. С 04 В 31724, 1966,2. Авторское свидетельство СССРй 537978, кл. С 04 В 31/02, 1973