Композиционный материал на основе трепела сухоложского месторождения свердловской области

Композиционный материал на основе трепела сухоложского месторождения свердловской области

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления теплоизоляционных, конструкционно-теплоизоляционных и конструкционных бетонов для жилищного и гражданского строительства.

Наиболее близким по технической сущности и назначению к предлагаемому изобретению является арболит (Наназашвили И.Х. Арболит - эффективный строительный материал. М., Стройиздат, 1984, 90 с.; Баженов Ю.М. Технология бетона. М., 2004), включающий портландцемент, кварцевый песок и отходы деревообработки.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является удешевление производства стенового материала.

При осуществлении заявляемого технического решения поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в возможности получения стеновых материалов с применением упрощенной технологии и местного сырья.

Указанный технический результат достигается тем, что композиционный строительный материал получают из смеси, включающей вяжущее и отходы деревообработки, где смесь содержит в качестве вяжущего суспензию, полученную перемешиванием трепела, размолотого до удельной поверхности 2000 м²/г, 40%-ного раствора едкого натра и воды в весовом соотношении 1:1,34:3,10, выдержкой при 95°C в течение 4 ч и охлаждением, в качестве отходов деревообработки - щепу и дополнительно кремнефтористый натрий и микрокремнезем при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанная суспензия - 47-55, кремнефтористый натрий - 4-6, микрокремнезем - 8-10, щепа - 33-37.

В качестве жидкостекольного затворителя используется суспензия, получаемая гидротермальным выщелачиванием трепела Сухоложского месторождения Свердловской области раствором щелочи при 95°C. При этом исключаются энергоемкие операции - получение силикат-глыбы и ее автоклавное растворение, характерные для производства жидкого стекла по традиционному сухому способу. В процессе гидротермального выщелачивания трепела образуется жидкое стекло и нерастворимые глинистые примеси, сопутствующие опаловой породе.

Для получения вяжущего используют трепел Сухоложского месторождения Свердловской области с содержанием аморфного SiO₂ 61,0 мас.% следующего химического состава, мас.%: SiO_{2 общ} 76,76; СаО 0,70; Al₂O₃ 7,74; MgO 1,17; Fe₂O₃ 4,75; FeO 0,99; MnO 1,17; TiO₂ 0,30; Na₂O+K₂O 0,98; SO₃ 0,15; сорокапроцентный раствор технического едкого натра по ГОСТ 2263-79.

Приготовление вяжущего осуществляют следующим образом: тщательно перемешивают размолотый до удельной поверхности 2000 м²/г трепел, раствор щелочи и воду в весовом соотношении 1:1,34:3,10 соответственно, после чего выдерживают в закрытом сосуде в течение четырех часов при 95°C. Жидкая фаза полученной суспензии представлена жидким стеклом со следующими показателями: концентрация SiO₂ 160 г/л, силикатный модуль m=1,37, плотность 1200 кг/м³. Остывший до комнатной температуры продукт смешивают с кремнефтористым натрием, микрокремнеземом и щепой при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Суспензия жидкого стекла	47-55
Кремнефтористый натрий	4-6
Микрокремнезем	8-10
Щепа	33-37

Применяемая щепа должна соответствовать ГОСТ 15815 «Щепа технологическая. Технические условия». Щепа может быть получена из древесины хвойных и лиственных пород, а также их смеси и имеет размеры: длина не более 60 мм, толщина не более 30 мм.

Из полученной массы формуют изделия с последующей выдержкой в формах в течение 4 часов. Полученные изделия применяются в качестве стенового материала. Характеристики материала в сравнении с подобными приведены в таблице 1. Характеристики композиционного материала приведены в таблице 2.

Композиционный строительный материал, полученный из смеси, включающей вяжущее и отходы деревообработки, отличающийся тем, что смесь содержит в качестве вяжущего суспензию, полученную перемешиванием трепела, размолотого до удельной поверхности 2000 м²/г, 40%-ного раствора едкого натра и воды в весовом соотношении 1:1,34:3,10, выдержкой при 95°C в течение 4 ч и охлаждением, в качестве отходов деревообработки - щепу и дополнительно кремнефтористый натрий и микрокремнезем при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Указанная суспензия	47-55
Кремнефтористый натрий	4-6
Микрокремнезем	8-10
Щепа	33-37