Способ приготовления композиции для строительных изделий

 

Использование: получение строительных материалов, в частности, блоков или плиток для наружной облицовки зданий. Сущность изобретения: способ приготовлении композиции для строительных изделий включает смешение связующего, в качестве которого используют алкидный лак на основе глифталевой или пентафталевой смолы с кремнеземистым наполнителем, в качестве которого используют горелые пески-отходы литейного производства, предварительно выдержанные при 700-750 ^oС в течении 15-45 мин в окислительной среде, причем компоненты смешивают при соотношении связующего и кремнеземсодержащего наполнителя соответственно 1:(10-38). Водопоглощение изделий составляет до 4,2%, морозостойкость порядка 50 циклов. 2 табл.

Изобретение относится к приготовлению композиций для строительных изделий, в частности блоков и плиток для наружной облицовки зданий и сооружений.

Известна композиция для строительных работ, включающая глифталевый лак, растворитель-ксилол, наполнитель и пигмент (1).

Наиболее близкий по технической сущности является способ получения искусственных каменных материалов из кремнеземсодержащих наполнителей, преимущественно отходов производства, и связующих компонентов путем смешивания, нагрева смеси, формования и отверждения, предусматривающий разделение наполнителя на две или более порции, смешивание со связующим каждой порции в отдельности и последующее смешивание между собой полученных порций наполнителя со связующим, при этом порцию наполнителя основного характера смешивают со связующим кислого характера, а наполнитель кислого характера смешивают со связующим основного характера (2).

Изобретение направлено на упрощение технологии и снижение затрат на производство.

Это достигается тем, что в способе приготовления композиции для строительных изделий, включающем смешение полимерного связующего с кремнеземсодержащим наполнителем, нагрев, формование и отверждение изделий, в качестве связующего используют алкидный лак на основе глифталевой или пентафталевой смолы, а в качестве кремнеземсодержащего наполнителя горелые пески отходы литейного производства, предварительно выдержанные при 700-750^оС в течение 15-45 мин в окислительной среде, причем компоненты смешивают при соотношении связующего и кремнеземсодержащего наполнителя соответственно 1:(10-38).

Отходы линейного производства, так называемые "горелые пески" или отработанные формовочные смеси, практически не находят применение. Их удаляют в отвалы, изымающие земельные участки из оборота и наносящие ущерб рациональному землепользованию и окружающей среде из-за содержания токсичных компонентов. Использование в качестве наполнителя отходов литейного производства позволяет снизить затраты на производство, при этом разработку отвалов производят традиционными методами.

Используемый в качестве связующего материал алкидные лаки с пленкообразователем в виде глифталевых или пентафталевых смол является недефицитным, недорогим, неагрессивным, экологически безопасным, его промышленный выпуск широко освоен. Лаки хранят и транспортируют традиционным способом, легко дозируют по объему и по весу. При этом для каждого конкретного вида точно известно содержание всех компонентов, в частности, пленкообразователя.

Используемое соотношение компонентов обусловлено выбором оптимального соотношения между физико-механическими свойствами материала и затратами на его производство.

Требования ГОСТ 13996-84 "Плитки керамические фасадные рядовые" нормируют следующие значения физико-механических свойств, водопоглощение. До 9-12 морозостойкость, циклы 40.

Материал, получаемый по заявленному способу, представлен в табл. 1.

В табл. 2 представлены результаты испытаний с конкретными параметрами обработки горелых песков в заявленном диапазоне температур и времени.

Как следует из табл. 1, интервал соотношения пленкообразователь: кремнеземсодержащий наполнитель в смеси обусловлен комплексным влиянием физико-механических свойств материала, технологических свойств смеси и себестоимостью производства. При этом себестоимость производства материала с соотношением пленкообразователя и наполнителя 1:25 условно принята за единицу. Относительно нее оценивают себестоимость производства других материалов. При соотношении пленкообразователь: наполнитель более, чем 1:38 (1:39, 1:40 и т.д.) свойства получаемого материала не удовлетворяют требованиям ГОСТ.

С другой стороны, с увеличением содержания пленкообразователя свойства материала улучшаются, но одновременно в линейной зависимости растет себестоимость производства. Кроме того, при увеличении содержания пленкообразователя сверх содержания, соответствующего соотношению компонентов в смеси 1: 10, ухудшаются технологические свойства получаемых смесей растет залипание в пресс-форме, в результате чего увеличивается число образцов, которые невозможно извлечь из формы без механических повреждений, т.е. уменьшается выпуск годной продукции.

Данный способ получения строительных материалов осуществляют следующим образом.

В процессе предварительной подготовки исходных материалов порцию отходов литейного производства, так называемых горелых песков", объем которой обусловлен рабочим объемом теплового агрегата, помещают в последний и выдерживают при 700-750^оС в окислительной среде в течение 0,25-0,75 ч, затем измельчают и просеивают, после чего дозируют связующее и наполнитель таким образом, чтобы соотношение вышеупомянутых компонентов находилось в интервале 1:(10-38) соответственно. Затем наполнитель и связующее смешивают, формуют, например, прессованием, и помещают в тепловой агрегат, где проводят стадию отверждения.

Примеры конкретного осуществления способа.

П р и м е р 1. Берут отходы производства, а именно горелые пески литейного производства, помещают в тепловой агрегат с температурой воздушной среды 700-750^оС и выдерживают в окислительной среде в течение 0,25-0,75 ч. При этом происходит активация поверхности зерен кварцевого песка, а также удаление углерода и содержащихся в горелых песках токсичных веществ. После такой термообработки материал охлаждают до 50-70^оС, а затем подают на просеивание, которое осуществляют на сите N 1,0 (например, на гирационном грохоте). Материал, не прошедший через указанное сито, подвергают измельчению, а затем опять просеивают. Материал, прошедший через сито и имеющий модуль крупности 1,5-2,5, подвергают магнитной сепарации для гарантированного исключения металлических частиц.

Подготовленный таким образом кремнеземсодержащий наполнитель берут в количестве 834 мас. ч. (из расчета на 1000 мас.ч. смеси) и смешивают со связующим, которое представляет собой, например, алкидный лак ГФ-166. Связующее берут в таком количестве, что содержание пленкообразователя в виде глифталевых смол составляет для данного примера 83 мас.ч. т.е. соотношение пленкообразователя и кремнеземсодержащего наполнителя составляет 1:10.

Смешивание наполнителя со связующим проводят в стандартных смесительных агрегатах. Полученную смесь подают в матрицу пресс-формы пресса, на котором проводят формование заготовки облицовочного материала, например, в виде плитки размером 150х150х10 мм, при давлении прессования 15,0-20,0 МПа. Полученные заготовки облицовочного строительного материала отверждают в стандартном тепловом агрегате туннельного типа при температуре 190+15^оС в течение 1-2 ч.

Получаемые по заявляемому способу облицовочные плитки могут быть декорированы нанесением поверхностного рисунка и/или нанесением окрашивающих материалов. Нанесение поверхностного рисунка проводят следующим образом. На пуансоне или матрице пресс-формы делают выпуклый (или вдавленный) рельефный рисунок, который выдавливается на поверхности плитки при прессовании. Нанесение окрашивающих материалов красок и грунтовок на облицовочный материал осуществляют следующим образом: а) на заготовку облицовочной плитки перед отверждением наносят промышленные краски, сушка которых идет одновременно с отверждением плиток; б) на отвержденные плитки наносят промышленные краски, которые затем сушат по режимам, определяемым свойствами и составом применяемых красок.

П р и м е р 2. Горелые пески литейного производства подготавливают, как описано в примере 1. Подготовленный таким образом кремнеземсодержащий наполнитель берут в количестве 950 мас.ч. (из расчета на 1000 мас.ч. смеси) и смешивают со связующим алкидный лак ГФ-166 в таком количестве, что соотношение пленкообразователя в виде глифталевой смолы и наполнителя 1:38. Последующие операции выполняют, как описано в примере 1.

П р и м е р 3. В качестве связующего применяют лак ПФ-283С, при этом массовая доля кремнеземсодержащего наполнителя составляет 900 мас.ч. (из расчета на 1000 мас.ч. смеси), а доля пленкообразователя пентафталевой смолы составляет 50 мас.ч. следовательно, соотношение пленкообразователя и наполнителя составляет 1:18. Операции по получению строительного материала осуществляют, как описано в примере 1.

П р и м е р 4. В качестве связующего применяют алкидный глифталевый лак ГФ-050, при этом массовая доля кремнеземсодержащего наполнителя составляет 926 мас.ч. (из расчета на 1000 мас.ч. смеси), а доля пленкообразователя глифталевой смолы 37 мас.ч. или 1:25. Операции по получению строительного материала осуществляют, как описано в примере 1.

Формула изобретения

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий смешение полимерного связующего с кремнеземсодержащим наполнителем, нагрев, формование и отверждение изделий, отличающийся тем, что в качестве связующего используют алкидный лак на основе глифталевой или пентафталевой смолы, а в качестве кремнеземсодержащего наполнителя горелые пески отходы литейного производства, предварительно выдержанные при 700 750^oС в течение 15 - 45 мин в окислительной среде, причем компоненты смешивают при соотношении связующего и кремнеземсодержащего наполнителя соответственно 1 (10 38).

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3