Способ получения заполнителя

Способ получения заполнителя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и)945136 (61) Дополнительное к авт. свмд-ву— (22) Заявлено 17 ° 09.80 (21) 3210085/29-33 с присоелмнемием заявки Ме(23)Приоритет(51)M. Кл.

С 04 В 3,1/02

С 04 В 31/42

1Ьаударствкнный комнтат

СССР по делам нзабретеннй н открытнй

Опубликовано 23.07.82. Бюллетень М27

Дата опубликования описанмя 23 . 07 .82 (53) УДК691.3 (088.8) 1 (I

M.Н. Баранова и Л.Л. Волчек (72) Авторы изобретения

Государственный научно-исследовательский институт ,по керамзиту "НИИКерамзит" (71) Заявмтель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАПОЛНИТЕЛЯ

Изобретение относится к производству 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 2,53 от веса сухой массы (lj.

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 не достаточно для снижения температуры обжига и получения морозостойкого заполнителя.

Наиболее близким к изобретению является способ получения легкого

5 пористого заполнителя из шунгиэита, включающий дробление шунгитсодержащего сланца с последующей обработкой его нормальным раствором хлорида Ма и Мц концентрации 0,05-б3 в течение 1-3б0 мин, обжиг и охлаждение 1„2).

Недостатками известного способа

15 являются низкая морозостойкость заполнителя и незначительное снижение температуры спекания, так как при обжиге происходит испарение во" ды и возгонка молекул NaC1, которые в улетучиваются, так что ионы не успевают вступить во взаимодействие а ионами кислорода ксилоксановой сетки кремнистых пород.

3 945136

Целью изобретения является снижение температуры спекания и повышение морозостойкости заполнителя.

Поставленная цель достигается тем что согласно способу получения заполнителя из кремнистого материала, включающему дробление, обработку поверхности водным раствором соединения щелочных металлов, обжиг и охлаждение, обработку осуществляют водным раствором соединения щелочных металлов сначала концентрации

0,5-13 в течение 7-10 мин, а затем концентрации 3-5Ф в течение 3-5 мин.

Обработка дробленого кремнистого материала (щебенки) водным растl вором соединения щелочных металлов (например, МаОН, KOH, Na, К СО и т.д.) сначала концентрации 0,5-1,0 позволяет очистить поверхность заполнителя от пылевидных частиц и других загрязнений и тем самым дает возможность повысить активность поверхности заполнителя, т.е. улуч-. шить его адсорбционную способность.

Кроме того, при обработке происходит частичное насыщение катионами щелочных металлов глубинных слоев щебенки в силу высокой проникающей способности раствора указанной концентра" ции. 5

КонцентрациФ водного раствора сое динения щелочных металлов менее

0,53 не обеспечивает полного насыщения катионами щелочных металлов мелких пор в более глубоких слоях щебенки. Концентрация раствора более

13 приводит к разрушению воровых перегородок с закупоркой капилляров, трещин и пор, что затрудняет проникновение водного раствора соединения щелочных металлов вглубь щебенки.

Время обработки щебенки водным раствором соединений щелочных металлов обуславливается степенью насыщения этим раствором.

Обработка менее 7 мин не обеспечивает полную очистку поверхности щебня от загрязнения и тем самым снижается степень смачивания и проникновения раствора в поры, капилляры и трещины. водным раствором соединения щелочных металлов более высокой концентрации (3-5 ь) в течение 3-5 мин позволяет этим активным реагентам адсорбироваться заполнителем как внутри пор, так и на его поверхности.

Пропитка щебенки менее 3 мин не обеспечивает полного насыщения внутрипорового пространства заполни10 теля раствором соединения щелочных материалов.

Увеличение времени пропитки более

5 мин нецелесообразно ввиду перенасыщения заполнителя обрабатываемым

М раствором.

Рекомендуемые концентрации 3-5i водного раствора соединения щелочных металлов обеспечивают насыщение

Ф преимущественно пор, расположенных

20 с, поверхности, и, частично, глубинных пор, и обусловлены необходимостью образования легкоплавких эвтектик при более низких температурах для уменьшения порового пространства в материале, а это способствует наиболее полному спеканию и повышению морозостойкости заполнителя. Для достижения необходимой степени насыщения глубинных слоев щебня катиона30 ми щелочных металлов (Ма, К+) концентрация используемого раствора не должна быть менее 3l, так как уменьшение концентрации приводит к увеличению общего. расхода раствора и к дЛительной сушке. Увеличение концентрации раствора соединения щелочных металлов более 53 нецелесообразно, так как приводит к ухудшению качественного показателя получаемого продукта ввиду появления большого количества стеклофаэы, которая приводит к понижению прочности и морозостойкости.

Предлагаемый способ получения заполнителя предусматривает предварительное дробление сырьевого материала, его фракционирование, обработку водным раствором соединений щелочных металлов.

Краснослободского месторождения

Тамбовской области и Алексеевского месторождения Мордовской АССР и вы-. сушенный трепел Губканского месторож5$ дения Белгородской области и Котовско-Гудовского месторождения Курской области дробят на лабораторной щековой дробилке до размера щебенки

Увеличение времени обработки более 10 мин приводит к перенасыще° нию щебенки ионами гидроксила, что вызывает необходимость увеличения времени последующей сушки полуфабриката. Последующая обработка щебенки, Пример. Высушенную опоку

Таблица 1

О!9 0,9

1.9 1,3

2 5 1 9 . 3.3 2,8

3,4 2,g

0,8

0,5

0 9

1150

1200

1,3

1250

1 5!

300

0,0

0,0 0,0

0,8 0,0 с

1,2 05

0,0

0,0

0,0

1150

0,0

0,0

1200

1250

1,8 1,2

0,1

0,2

19 13, 1300

0 5

0 3

5 9451

10-15 мм. Часть. образцов в количестве 10"15 шт помещают в емкость с

1". -ным водным раствором МаОН и вы. держивают (промывают) в течение

10 мин. Затем образцы сушат в суо шильном шкафу при 300 С до остаточной влажности не более 123. После подсушки щебенку помещают в емкость с 43-ным водным раствором NaOH и выдерживают (пропитывают) 4 мин. После tO этого образцы сушат в сушильном шкафу при 300 С до остаточной влажности не более 203 во избежание растрескивания образцов при обжиге.

Обработанную щебенку обжигают в д лабораторной печи по известному технологическому режиму получения заполнителя с последующим охлаждением.

Предлагаемым способом получают заполнитель из опоки и трепела ука- рв занных месторождений при обработке водным раствором Na CO> сначала концентрации 14 в течение 7 мин, а затем концентрации 53 в течение

5 мин. 25

В табл. 1 указаны температура обжига и усадки щебня фракции 10-15 мм из опоки и трепела указанных место рождений, обработанного NaOH, йа„СО, t

Опока КраснослМЬдского месторождения Тес!овской области 1100

Опока Алексеевского месторождения Мордовской АССР

36 6 а также щебня, обработанного водным раствором NaC1 концентрации 53 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 f,4-2,5 раза при снижении температуры .обжига на 50-150©С по сравнению с необработанной и обработанной

NaC1 щебенкой.

Морозостойкость щебня повышается на 11-214 по сравнению с необработанной щебенкой и на 12-203Гпо сравнению с обработанной NaCl.

Предлагаемый способ получения заполнителя из кремнистых камневидных пород позволяет получить мороэостойкий высокопрочный заполнитель для конструкционных бетонов и сократить затраты на его производство.

945136

1100

3,2

6,7

4,1

1150

1200

11,9 10,9.7,0

7,3

1250

7,2

1300

Вспуч.

7,2

1100

1О,8 11,7

7,8

15,8

1150 l0,7

15,0

14,1

25,8

14,8 I 200

22,2

15,0

Вспуч, 1250

15,!

Вспуч.

Т а б л и

Количество выдер жанных циклов

Сырье

9?,l 9",3

76,2

76,9

95,2 93,4

79,3

79,0

87,7

99,2 99,!

87,6

88,2

87,9

99,4 98,9

86,0

Фю

98,2 98

86,7

Тренел Губкинского месторождения Белгородской области

Трепел Котовско-Гудовскаго месторождения Курской области

Опока Краснослободского месторождения тамбовской области г

Опока Алексеевского месторождения

Мордовской АССР

Трепел Губкинского месторождения белгородской области

Трепел КотовскоГудовского месторождения

Курской области

Опока Балашеевского месторождения

Куйбышевской области

61 52 37

6,7 4,5

Вспуч. Вспуч. 7,5 !

Расплав. Расплав. Вспуч.

Вспуч. Вспуч.

Расплав. Расплав.

9 формула изобретения

9451

Составитель М. Хитрова

Техред Т. Иаточка Корректор М. Коста

Редактор Л. Лукач

Заказ 5252/32

Тираж 641 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

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 юшийся тем, что,. с целью снижения температуры спекания и повышения.морозостойкости, обработку по- 10 верхности осуществляют водным раст36 l0 вором соединения щелочных металлов сначала концентрации 0,5-13 в течение 7-10 мин, а затем концентрации

3-53 в течение 3-5 мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 210012, кл. С 04 В 31124, 1966, 2. Авторское свидетельство СССР

IN 537978, кл. С 04 8 31/02, 1973