Способ изготовления пористых строительных изделий

 

Область использования: промышленность строительных материалов, производство теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных изделий. Сущность изобретения: способ включает обжиг заполнителя до вспучивания, дополнительный нагрев до оплавления поверхности заполнителя, укладку его в форму, выдерживание в замкнутом объеме под нагрузкой 0,2-0,5 МПа в течение 30 - 120 с, распалубку изделия и быстрое его охлаждение до 500-700^oC с последующим охлаждением со скоростью 60-120 град/мин до нормальной температуры. Прочность изделий при сжатии составляет 1,2-7,0 МПа, средняя плотность 150-600 кг/м³.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов преимущественно к производству теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных изделий с пористой структурой.

Известен способ изготовления пористых керамических изделий, включающий формование заготовок (плиты) на основе легкоплавких глин с влажностью 25-30% сушку при температуре 600-700^oC и обжиг при скорости подъема температуры над заготовками 200-300 град/мин до 1150-1250^oC, а под заготовками со скоростью от 40-50^oC до 1000-1100^oC [1] Известен также способ изготовления пористых строительных изделий заключающийся в следующем: из природного глинистого сырья путем комкования, дробления или формовки на ленточных прессах готовят отдельные элементы (кусочки) массы 2-50 мм длиной и 5-20 мм диаметром. Во вращающейся печи при температуре 1100-1200^oC и времени 40-60 мин кусочки вспучивают в гранулы. Гранулы с указанной температурой скатываются в формы. Склеивание зерен осуществляют путем опыления или обрызгивания поверхности зерен сухим порошком или водной суспензией легкоплавкой смеси в момент выхода зерен из печи в формы. После этого производят подогрев и выдержку деталей в формах при температуре, достаточной для оплавления поверхностного слоя порошка и соединения отдельных зерен в местах их соприкосновения друг с другом [2] Наиболее близким к заявляемому является способ изготовления керамзитовых блоков с применением прессования выходящих из обжиговой печи керамзитовых шариков непосредственно при сохранении температуры обжига, их загружают в пресс-формы и подвергают прессованию [3] К недостаткам известных способов можно отнести трудность равномерного нанесения на поверхность гранул легкоплавкой смеси, недостаточной для оплавления поверхности гранул температуры обжига при вспучивании, отсутствие параметров выдержки заготовок под нагрузкой и режимов охлаждения изделий. Указанные недостатки будут способствовать образованию материала с неоднородной структурой и, как следствие, приведет к возникновению трещин, снижению механической прочности и повышению водопоглощения.

Получаемые по предлагаемому способу изделия имеют однородную пористую структуру и стабильные показатели свойств. Получение высокого технического эффекта достигается тем, что в способе изготовления пористых строительных изделий, включающем обжиг заполнителя до вспучивания, укладку его в форму, нагрев формы до оплавления и спекания заполнителя с последующим охлаждением изделия. Сразу после обжига заполнитель дополнительно нагревают до оплавления его поверхности, укладывают в форму, выдерживают изделие в замкнутом объеме под нагрузкой 0,2-0,5 МПа в течение 30-120 с, производят распалубку изделия и быстро его охлаждают до 500-700^oC с последующим охлаждением со скоростью 60-120^oC/мин до нормальной температуры.

Плотность изделия, его прочность и степень заполнения формы регулируют величиной давления при формовании изделия.

В качестве исходного пористого гранулированного материала могут быть использованы: керамзит, шунгизит, перлит, вспученный по баротермальной технологии (баротелит) и т.п.

Пример 1.

В качестве исходного сырья для изготовления строительного материала использовался баротелит. Сразу после обжига его дополнительно нагревали до оплавления его поверхности и укладывали в форму. Прикладывали нагрузку величиной 0,2 МПа в течение 30 с. Изделие выталкивали из формы пуансоном и охлаждали по следующему режиму: быстрое охлаждение до 500^oC и медленное со скоростью 80^oC/мин до нормальной температуры.

Изделие имело следующие показатели свойств: прочность при сжатии 1,2 МПа; средняя плотность 150 кг/куб.м.

Пример 2.

В качестве исходного сырья для изготовления строительного изделия использовали керамзит. Сразу после обжига его дополнительно нагревали до оплавления его поверхности и укладывали в форму. Величина приложенной нагрузки составила 0,5 МПа, время нагружения 120 с. Изделие выталкивали из формы пуансоном и охлаждали по следующему режиму: быстрое охлаждение до 700^oC и медленное со скоростью 120^oC/мин до нормальной температуры.

Изделия имели следующие показатели свойств: прочность при сжатии 7,0 МПа; средняя прочность 600 кг/куб.м.

Формула изобретения

Способ изготовления пористых строительных изделий из керамзита, шунгизита, обсидиана, перлита и подобных им материалов, включающий обжиг гранулированных материалов до достижения пиропластического состояния, загрузку их в форму, выдерживание в замкнутом объеме под нагрузкой, распалубку формы и охлаждение заготовки, отличающийся тем, что перед загрузкой гранулы дополнительно нагревают до оплавления их поверхности, выдержку заготовок в замкнутом объеме осуществляют под нагрузкой 0,2 1,5 МПа в течение 30 120 с, а охлаждение проводят путем быстрого снижения температуры до 500 - 700^oС и последующего охлаждения до нормальной температуры со скоростью 60 120 град. /мин.