Способ изготовления силикатных изделий

 

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано при изготовлении силикатных изделий. Для повышения прочности силикатных изделий за счет повышения гидравлической активности вяжущего, а также для снижения энергозатрат путем сокращения времени на тепловлажностную обработку изделий предложен способ изготовления силикатных изделий, включающий смешение и измельчение вяжущего с использованием высокоосновного шлака, содержащего двухкальциевый силикат в виде γ-C₂S, до 25% которого предварительно смешивают с кремнеземистым компонентом вяжущего, измельчают и подвергают тепловлажностной обработке с последующим измельчением в составе вяжущего и смешением с остальной частью кремнеземистого компонента, а готовые изделия автоклавируют. 1 табл.

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано при изготовлении силикатных изделий.

Известен способ изготовления силикатных изделий, включающий совместное измельчение компонентов вяжущего с использование шлаков, смешение с заполнителем, формование и тепловлажностную обработку изделий /Гладких К.В. Изделия из ячеистых бетонов на основе шлаков и зол. - М.: Стройиздат, 1976, с. 25-31, 38-41/.

Недостатками данного способа являются низкая прочность изделий и высокие энергозатраты на производство.

Наиболее близким к заявляемому является способ изготовления силикатных изделий, включающий смешение составных частей вяжущего, содержащего известь и часть кремнеземистого компонента, его измельчение и тепловлажностную обработку, смешение с остальной частью кремнеземистого компонента, который предварительно активируют, и формование изделий /а.с. СССР N 808449, МКИ 5 C 04 B 15/06, 28.02.81, бюллетень N 8/.

Недостатками данного способа являются низкая прочность изделий и повышенные энергозатраты на их производство.

Изобретение направлено на повышение прочности изделий и снижение энергозатрат на их производство.

Поставленная задача достигается тем, что в способе изготовления силикатных изделий, включающем смешение составных частей вяжущего, содержащего часть кремнеземистого компонента в количестве до 35% необходимого его содержания, тепловлажностную обработку, смешение с остальной частью кремнеземистого компонента, формование изделий, согласно предлагаемому решению смешение составных частей вяжущего производят с использованием высокоосновного шлака, содержащего двухкальциевый силикат в виде γ·C₂S, до 25% которого предварительно смешивают с кремнеземистым компонентом вяжущего, измельчают и подвергают тепловлажностной обработке, а отформованные изделия автоклавируют.

Заявляемое решение отличается от прототипа тем, что смешение составных частей вяжущего производят с использованием высокоосновного шлака, содержащего двухкальциевый силикат в виде γ·C₂S, до 25% которого предварительно смешивают с кремнеземистым компонентом, измельчают и подвергают тепловлажностной обработке, что соответствует критерию "новизна".

При изучении литературных источников аналогичного решения использования в вяжущем высокоосновного шлака, содержащего двухкальциевый силикат в виде γC₂S, до 25% которого предварительно измельчают совместно с кремнеземистым компонентом вяжущего и подвергают тепловлажностной обработке, не выявлено.

Так, в способе по прототипу и аналогу используют гранулированные шлаки, технология переработки которых обеспечивает фиксирование двухкальциевого силиката в виде βC₂S. По предлагаемому техническому решению в вяжущем используют шлак, полученный по технологии переработки, при которой он претерпевает полиморфное превращение двухкальциевого силиката из βC₂S в γC₂S. При этом происходит увеличение объема кристаллической решетки ≈ на 10%, что повышает степень дефектности структуры шлака и способствует саморассыпанию в тонкодисперсный порошок. В связи с этим резко снижаются энергозатраты и время на измельчение вяжущего.

Тепловлажностная обработка до 25% шлака, смешанного и измельченного совместно с кремнеземистым компонентом вяжущего, значительно повышает гидравлическую активность вяжущего, что приводит к повышению прочности изделий и сокращению времени тепловлажностной обработки изделий.

Кроме того, в способе производства силикатных изделий по прототипу тепловлажностной обработке подвергают компоненты, составляющие 20-50% от общей массы. Также в описании изобретения по прототипу присутствует тепловлажностная обработка готовых изделий, но с целью определения ее влияния на прочность и этот процесс не входит в способ изготовления изделий.

В предлагаемом решении тепловлажностная обработка готовых изделий является необходимым элементом для их изготовления, поэтому тепловлажностная обработка входит в формулу изобретения как отличительный от прототипа признак. Кроме того, производство силикатных изделий по предлагаемому способу позволяет подвергать предварительной тепловлажностной обработке не более 10% сырьевых компонентов, что дает возможность дополнительно снизить энергозатраты.

Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "изобретательский уровень".

Пример реализации предлагаемого способа изготовления силикатных изделий. Вяжущее, включающее известь, цемент, песок и шлак, содержащий двухкальциевый силикат в виде γ·C₂S смешали в соотношении 1:0,8:0,3:1,2. Приготовление вяжущего проводили сухим помолом компонентов, традиционно применяемым для получения шлакосодержащих вяжущих. При этом часть вводимого шлака в количестве 25% предварительно смешали с кремнеземистым компонентом вяжущего, например песком, что составляет 8% от его общего содержания, измельчили до фракции менее 0,1 мм и автоклавировали известным способом по режиму 2+3+1 час при t= 184^oC. Полученную массу измельчили в составе вяжущего до достижения удельной поверхности не менее 3000 см²/г, смешали с остальной частью кремнеземистого компонента - песка в соотношении 1:1, довели до формовочной влажности и формовали изделия с последующей тепловлажностной обработкой по режиму 2+3+1 час при t= 183^oC. Таким же образом готовили образцы с предварительной термообработкой 5; 10; 15; 20% шлака от количества, вводимого в вяжущее. Свойства полученных изделий приведены в таблице.

Техническая эффективность предлагаемого способа состоит в повышении прочности получаемых изделий и сокращении энергозатрат на тепловлажностную обработку отформованных изделий за счет увеличения гидравлической активности вяжущего путем введения высокоосновного шлака, содержащего двухкальциевый силикат в виде γ·C₂S, до 25% которого предварительно измельчают с кремнеземистым компонентом вяжущего и подвергают автоклавированию. Использование шлака, содержащего двухкальциевый силикат в виде γ·C₂S, при измельчении вяжущего значительно сокращает время, необходимое для достижения требуемой тонкости помола, что также приводит к снижению энергозатрат на производство.

Формула изобретения

Способ изготовления силикатных изделий, включающий смешение составных частей вяжущего, содержащего часть кремнеземистого компонента в количестве до 35% необходимого его содержания, измельчение, тепловлажностную обработку, смешение с остальной частью кремнеземистого компонента, формование изделий, отличающийся тем, что смешение составных частей вяжущего производят с использованием высокоосновного шлака, содержащего двухкальциевый силикат в виде γ·C₂S, до 25% которого предварительно смешивают с кремнеземистым компонентом вяжущего, измельчают и подвергают тепловлажностной обработке, отформованные изделия автоклавируют.

РИСУНКИ

Рисунок 1