Композиция для изготовления конструкционного материала

 

Изобретение относится к производству строительных материалов конструкционного и теплоизолирующего видов, в частности стеновых профильных деталей, прессованных из древесных отходов на магнезиальном минеральном вяжущем (конструкционного бруса или теплоизоляционных плит), и может быть использовано в малоэтажном жилищном и гражданском строительстве, а также для теплоизоляции труб паро- и водоснабжения. Сущность изобретения заключается в том, что композиция для изготовления конструкционного материала содержит 5-8 мас. % каустического порошкообразного магнезита, 42-46 мас.% в сухом исчислении древесного заполнителя, 33-38 мас.% измельченных утилизируемых отходов шлама титано-магниевого производства, имеющих в своем составе хлористый магний и окись магния и остальное - вода. Технический результат: изобретение позволяет существенно удешевить производство строительных материалов на магнезиальном вяжущем за счет использования отходов металлургического производства и, соответственно, расширяет возможность их применения. 2 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к производству строительных материалов конструкционного и теплоизолирующего видов, в частности стеновых профильных деталей, прессованных из древесных отходов на магнезиальном минеральном вяжущем (конструкционного бруса или теплоизоляционных плит), и может быть использовано в малоэтажном жилищном и гражданском строительстве, а также для теплоизоляции труб паро- и водоснабжения.

Известны композиции, сырьевые смеси и составы для изготовления строительных материалов на основе использования магнезиальных вяжущих и древесных заполнителей.

В известных составах, см. например патенты 2062763, кл. 6 C 04 B 28/30, 2090535, кл. 6 C 04 B 28/30, 2076082, кл. 6 C 04 B 28/30, в качестве вяжущих используется каустический магнезит и хлористый магний (бишофит). Недостатком указанных сырьевых смесей и составов является необходимость использования в полном объеме или в значительной части готовых продуктов - каустического магнезита и хлористого магния. Это определяет высокую себестоимость строительных материалов и обуславливает ограниченное применение строительных материалов на цементе Сореля.

Наиболее близкой к предлагаемой композиции по совокупности признаков является композиция для изготовления конструкционного материала по патенту РФ N 2014307, МПК C 04 B 28/30, содержащая, мас.%: древесный заполнитель - 30-60, водный раствор хлористого магния - 10-40, каустический магнезит - 20-40 и отход химического обогащения магнезита - 5-20.

Для составления этой композиции также требуется большое количество готовых веществ - хлористого магния и каустического магнезита. Конструкционный брус, изготовленный с использованием этой композиции, по цене оказывается дороже обычного бетонного блока равного объема. Это снижает область применения строительных материалов.

Задачей заявляемого изобретения является создание композиции, обеспечивающей расширение области применения строительных материалов на основе магнезиальных вяжущих. Одновременно задачей изобретения является утилизация отходов титано-магниевого производства, выбрасываемых в настоящее время в свалку.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что композиция для изготовления конструкционного материала, состоящая из древесного заполнителя, хлористого магния, каустического магнезита и воды, согласно изобретению содержит 5-8 мас. % каустического порошкообразного магнезита, 42-46 мас. % в сухом исчислении древесного заполнителя и 33-38 мас.% измельченных отходов (шлама) титано-магниевого производства, имеющих в своем составе хлористый магний и окись магния, остальное - вода.

Кроме того, вода может содержаться в растворе шлама плотностью 1200-1250 кг/м³.

Вода может содержаться в размоченном до влажности 50% древесном заполнителе.

Технический результат, который может быть получен при использовании изобретения и который обеспечивает решение поставленной задачи, главным образом заключается в сокращении применения готовых веществ, например, каустического порошкообразного магнезита до 5-8 мас.% и исключении применения готового продукта - хлористого магния.

Это обусловлено тем, что имеющиеся в составе отходов титано-магниевого производства хлористый магний и окись магния вместе с добавляемым каустическим магнезитом при соединении с водой образуют необходимый состав вяжущей. Предлагаемая совокупность вяжущей и заполнителя позволяет производить широкий ассортимент строительных конструкционных материалов.

Заявителем при анализе уровня техники не выявлено аналогов, характеризующихся признаками, тождественными всем существенным признакам заявляемого изобретения, т. е. оно соответствует критерию "новизна". Не известно также из уровня техники влияния отмеченных признаков заявленного изобретения на достижение технического результата, приведенного в настоящем описании. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

Заявителем из предлагаемой композиции изготовлены строительные материалы. В процессе опытной отработки получали конструкционные блоки, при этом композиции составляли при добавлении в сырьевую смесь из шлама и древесного заполнителя, каустического магнезита, последовательно уменьшая его количество 15, 10, 8, 5 мас. % и без добавления магнезита. Процесс получения конструкционного блока был устойчивым при добавлении минимально 5 мас.%, добавление магнезита более 8-10 мас.% становится малоэффективным.

При изготовлении конструкционных блоков использованы отходы деревообработки - просеянные опилки с фракционным составом не более 2 мм.

Изготавливали также и теплоизолирующие плиты, при этом использовали отходы деревообработки в виде стружки 6 мм и более.

При изготовлении конструкционного блока композицию получали двумя способами.

В первом случае последовательно перемешивали древесный заполнитель (сухой) с раствором (плотностью 1200 кг/м³) шлама, затем при перемешивании добавляли порошкообразный магнезит и прессовали конструкционный брус.

Во втором случае вначале перемешивали сухой измельченный шлам с влажными (50% влажности) опилками, затем добавляли при перемешивании порошкообразный магнезит и также прессовали конструкционный брус.

Технические результаты оказались идентичными.

Блоки подвергались испытаниям в соответствии с требованиями санитарных норм и правил (СНиП).

При этом определены: средняя плотность; предел прочности на сжатие и изгиб согласно ГОСТ 10634-88 и ГОСТ 8462-85; другие свойства, определяющие экологическую и санитарную безопасность материалов.

Испытания подтвердили полное соответствие материалов требованиям СНиП. Получено положительное заключение санитарно-эпидемиологической инспекции.

Формула изобретения

1. Композиция для изготовления конструкционного материала, состоящая из древесного заполнителя, хлористого магния, каустического магнезита и воды, отличающаяся тем, что она содержит 5 - 8 мас.% каустического порошкообразного магнезита, 42 - 46 мас.% в сухом исчислении деревянного заполнителя, 33 - 38 мас.% измельченных утилизируемых отходов шлама титано-магниевого производства, имеющих в своем составе хлористый магний и окись магния, остальное - вода.

2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что содержит необходимое количество воды в растворе шлама плотностью 1200 - 1250 кг/м³.

3. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что содержит необходимое количество воды в размоченном до влажности 50% древесном заполнителе.