Сырьевая смесь для получения древесно-минеральных строительных материалов

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к сырьевым смесям на древесном заполнителе, и может быть использовано для строительства домов, хозяйственных построек и т.д. Технический результат: исключение из состава смеси химически активных добавок, снижение трудозатрат и энергозатрат. Смесь для древесно-минеральных строительных материалов включает древесный заполнитель, минеральное вяжущее - цемент, добавку и воду. В качестве добавки она содержит жидкое стекло, плотностью 1,2-1,4 кг/л в следующих соотношениях компонентов, мас.%: минеральное вяжущее 26,7-40, древесный заполнитель 41,7-55, жидкое стекло 0,97-2, вода - остальное. В качестве древесного заполнителя используют отходы древесины всех пород деревьев. Древесный заполнитель, облепленный цементным гелем, обволакивается пленкой из жидкого стекла с образованием замкнутой капсулы с однородными свойствами. 1 табл.

Изобретение относится к промышленным строительным материалам, в частности к сырьевым смесям на древесном заполнителе, и может быть использовано для строительства домов, хозяйственных построек и т.д.

Известна сырьевая смесь для производства цементно-стружечных плитных материалов, включающая древесную стружку, портландцемент и химические добавки, в качестве которых она содержит кременеземсодержащий отход производства фтористого алюминия и кальцинированную соду (авторское свидетельство СССР 1560509, кл. С 04 В 18/26).

Однако эта смесь в своем составе имеет химически вредные добавки, которые могут быть экологически небезопасны. Известна также сырьевая смесь для производства арболита, включающая абсолютно сухую измельченную древесину, минеральное вяжущее, известь, хлористый кальций и воду (авторское свидетельство СССР 1204598, кл. С 04 В 18/26).

Однако известная смесь имеет ряд недостатков, в частности использование химически вредной добавки - хлористого кальция, а также использование абсолютно сухой древесины, что достаточно трудоемко и требует значительных энергозатрат.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является расширение базы применяемых отходов для промышленного производства, это отходы, получаемые из всех пород деревьев и кустарников, любой влажности, любого фракционного состава, уменьшение количества химических добавок, повышение удобоукладывемости смеси.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, выражается в снижении трудозатрат и уменьшении энергозатрат за счет использования древесины любой влажности и исключение из состава смеси химических добавок, в частности хлористого кальция, который при использовании выступает в виде соляных разводов на поверхности, например, оштукатуренных и окрашиваемых масляными красками стен. В данном случае хлористый кальций берут как ускоритель твердения, а по предлагаемому изобретению готовые изделия, выполненные на основе предлагаемой смеси, складируются и транспортируются уже через 12-24 ч, при этом отпадает необходимость использовать химическую добавку - хлористый кальций. В заявляемой смеси используется жидкое стекло плотностью 1,2-1,4 кг/л. Древесный заполнитель, облепленный цементным гелем, обволакивается пленкой из жидкого стекла, тем самым создавая замкнутую капсулу с однородными свойствами, что способствует твердению и улучшает физико-механические свойства.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в сырьевой смеси для получения древесно-минеральных строительных материалов, включающей древесный заполнитель, минеральное вяжущее - цемент, добавку и воду, особенность заключается в том, что она содержит в качестве древесного заполнителя отходы древесины всех видов пород деревьев, любых фракций - мелких, крупных: опилок, стружки, дробленки, древесной шерсти, обрезков древесно-цементных плит и других, любой влажности, а в качестве добавки - жидкое стекло плотностью 1,2-1,4 кг/л, при этом древесный заполнитель, облепленный цементным гелем, обволакивается пленкой из жидкого стекла, тем самым создает замкнутую капсулу с однородными свойствами, при этом компоненты берут в следующих соотношениях, в мас. %: минеральное вяжущее - цемент 26,7-40, древесный заполнитель 41,7-55, жидкое стекло 0,97-2 вода - остальное.

Заявляемая сырьевая смесь имеет ряд преимуществ по сравнению с известной, например в качестве древесного заполнителя можно использовать отходы древесины всех видов пород деревьев (хвойные, лиственные, садовые, кустарниковые) любой влажности. При этом могут быть использованы отходы древесины любых фракций - мелких, крупных: опилок, стружки, дробленки, древесной шерсти, обрезков древесно-цементных плит и других, любой влажности, для чего они вылеживаются при положительной температуре до однородной влажности. В заявляемой смеси используется также химически нейтральная и экологически безвредная добавка - жидкое стекло в малых количествах - по отношению к хлористому кальцию, которого требуется 25-45 кг на 1 м³. Заявляемый состав сырьевой смеси имеет многовариантность использования для изготовления древесных-цементных материалов таких, как блоки, панели, плиты, брусы, утеплители и т.д. различных размеров и конфигураций.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, содержащим сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из числа выявленных аналогов прототипа, наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому техническому решению отличительных признаков в заявленном составе, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявляемое решение соответствует условию "новизна".

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного состава. Результаты поиска показали, что заявляемое изобретение не вытекает явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявляемого изобретения преобразований на достижение технического результата. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

Заявляемую сырьевую смесь по изобретению готовят следующим образом: древесный заполнитель (любые отходы деревообрабатывающего производства - опилки, стружка, дробленка, древесная шерсть из любых пород деревьев и кустарников) и минеральное вяжущее (цемент или цемент с известью) перемешивают насухо в течение 1-1,5 мин, затем затворяют воду 4/5 от расчетного количества и добавку - жидкое стекло. Все перемешивают в течение 1-2 мин. В этом случае цемент гидратирует воду и обволакивает древесные частицы, а жидкое стекло образует тончайшую пленку на поверхности древесных частиц, облепленных цементным гелем.

После этого добавляют оставшуюся воду и окончательно перемешивают 1-1,5 мин. При этом оставшаяся часть воды дополнительно растворяет жидкое стекло, увеличивая общую площадь пленки, и частично переходит внутрь капсулы в древесный заполнитель и цементный гель. Готовая смесь представляет собой однородную рассыпчатую массу, где древесные частицы, обволокшиеся цементным гелем, покрыты пленкой жидкого стекла. На приготовление смеси в целом уходит 3-5 минут.

Из полученной сырьевой смеси можно изготавливать строительные блоки, древесно-минеральные плиты теплоизоляционные; звукоизоляционные, брус, панели для стен и перекрытий различных размеров и конфигураций методом вибропрессования с пригрузом, прессования при температуре + 15-20^oС, пневмотрамбованием, вертикально направленной вибрацией, и другими с последующей сушкой при температуре + 40-50^oС в течение 8-24 ч и твердением в естественных условиях при положительной температуре.

Составы сырьевой смеси и результаты испытаний сведены в таблицу.

Таким образом, заявляемое изобретение имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с наиболее близким решением, в частности исключается использование химически активного вещества - хлористого кальция, в качестве древесного заполнителя берут любые отходы древесины любой влажности, из полученной смеси можно изготавливать большое количество разнообразных строительных материалов.

Формула изобретения

Сырьевая смесь для получения древесно-минеральных строительных материалов, включающая древесный заполнитель, минеральное вяжущее - цемент, добавку и воду, отличающаяся тем, что она содержит в качестве древесного заполнителя отходы древесины всех видов пород деревьев, любых фракций - мелких, крупных: опилок, стружки, дробленки, древесной шерсти, обрезков древесно-цементных плит и других, любой влажности, а в качестве добавки - жидкое стекло плотностью 1,2-1,4 кг/л, при этом древесный заполнитель, облепленный цементным гелем, обволакивается пленкой из жидкого стекла, тем самым создает замкнутую капсулу с однородными свойствами, при следующих соотношениях компонентов, мас.%: Минеральное вяжущее - 26,7-40 Древесный заполнитель - 41,7-55 Жидкое стекло - 0,97-2 Вода - Остальноеы

РИСУНКИ

Рисунок 1