Сырьевая смесь для изготовления пористого строительного материала

 

Изобретение относится к составам сырьевых смесей для получения строительных материалов и может быть использовано при изготовлении теплоизоляционно-конструктивных и жаростойких материалов. Техническим результатом является создание нового пористого материала с улучшенным коэффициентом водостойкости и расширенным температурным диапазоном применяемости до 1000^oС. Сырьевая смесь для изготовления пористого строительного материала, включающая жидкое стекло, гранулированный шлак, порообразователь, воду, она дополнительно содержит шамотный песок, глинистое легкоплавкое сырье, феррохромовый шлак, а в качестве порообразователя Na₂СО₃•1,5Н₂O₂ при следующем соотношении компонентов, мас.%: шамотный песок 32,3-43,7, феррохромовый шлак 12,5-16,2, гранулированный шлак 12,5-16,2, жидкое стекло 23,3-24,3, глинистое легкоплавкое сырье 2,8,-4,8, Na₂СО₃•1,5Н₂O₂ 0,5-1,5, вода остальное. 1 табл.

Настоящее изобретение относится к составам сырьевых смесей для получения строительных материалов, в частности составам сырьевых смесей для изготовления пористого строительного материала, и может быть использовано при изготовлении теплоизоляционно-конструктивных и жаростойких материалов.

Известны сырьевые составы, содержащие гранулированный шлак, золу-унос, жидкое стекло, воду и пенообразователь (Глуховский В.Д. Грунтосиликаты, Киев: Госстройиздат УССР, 1959, с. 115). Недостатком таких материалов является низкий коэффициент водостойкости и невысокая температура применения.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой сырьевой смеси является сырьевая смесь для изготовления пористого строительного материала (авторское свидетельство СССР 1196353А, кл. С 04 В 28/02, 1984). Известная смесь содержит жидкое стекло, гранулированный шлак, золу-унос, воду и в качестве порообразователя мылонафт при следующем соотношении компонентов, мас. %: Гранулированный шлак - 33,0-35,8 Зола-унос - 30,8-33,0 Жидкое стекло - 26,31-27,38 Мылонафт - 1,76-3,28 Вода - Остальное Известный материал также имеет недостаточно высокий коэффициент водостойкости и невысокие температуры применения.

Настоящее изобретение направлено на создание нового пористого материала с улучшенным коэффициентом водостойкости и расширенным температурным диапазоном применяемости до 1000^oС.

Поставленная техническая задача достигается тем, что пористый материал, содержащий жидкое стекло, гранулированный шлак, воду и порообразователь, в качестве порообразователя Nа₂СО₃•1,5Н₂О₂ дополнительно содержит глинистое легкоплавкое сырье, шамотный песок при следующем соотношении компонентов, мас.%: Шамотный песок - 32,3-43,7 Феррохромовый шлак - 12,5-16,2 Гранулированный шлак - 12,5-16,2
Жидкое стекло - 23,3-24,3
Глинистое легкоплавкое сырье - 2,8-4,8
Nа₂СО₃•1,5Н₂O₂ - 0,5-1,5
Вода - Остальное
На дату подачи заявки, по мнению авторов и заявителя, заявляемая сырьевая смесь неизвестна и данное техническое решение обладает новизной.

Заявляемая совокупность существенных признаков проявляет новое свойство, которое позволяет получить технический результат.

Действие вводимого вещества в виде Nа₂СО₃•1,5Н₂О₂ состоит в том, что при попадании в исходную смесь перекись водорода разлагается по уравнению:

и образующийся кислород способствует поризации материала, в связи с чем и достигаются низкие показатели плотности около 1000 кг/м³.

Оптимальное содержание жидкого стекла в смеси 23,3-24,3%. При выходе за пределы оптимального содержания понижается прочность при сжатии пористого материала. При содержании феррохромового шлака в смеси менее 12,5% изделия не набирают нужную монтажную прочность. Увеличение содержания феррохромового шлака более 16,2% не рационально, так как приводит к его необоснованному перерасходу без увеличения монтажной прочности.

Содержание шамотного песка менее 32,3% снижает термостойкость изделий, а увеличение его более 43,7% влечет за собой уменьшение доли матрицы (из жидкого стекла, тонкой фракции шамота, глинистого сырья и феррохромового шлака), что также снижает термостойкость.

Учитывая вышеизложенное, можно сделать вывод, что предлагаемый состав сырьевой смеси для изготовления пористого материала явным образом не следует из уровня техники, и вся совокупность существенных признаков проявляет новое свойство, позволяющее достичь указанный технический результат, то есть изобретение соответствует критерию охраноспособности - "изобретательский уровень".

Заявляемое изобретение соответствует критерию "промышленная применимость", так как оно может быть использовано в промышленном изготовлении теплоизоляционных и жаростойких бетонов с более высоким коэффициентом водостойкости, а также расширить температурный интервал применения.

Изготовление пористого строительного материала
1. Дозируют молотый гранулированный шлак, просеянный на сите 0,63.

2. Дозируют тонкомолотый феррохромовый шлак.

3. Дозируют размолотое глинистое сырье.

4. Производят дробление шамота с отсевом на сите 0,63 для получения шамотного песка с крупностью зерен от 0,1 до 0,63 мм с содержанием зерен <0,16 мм не менее 15%. Дозируют шамотный песок с крупностью зерна 0,1-0,63 мм.

5. Дозируют жидкое стекло с плотностью 1,38 г/см³ и перемешивают его с водой.

6. Все компоненты перемешивают в смесителе в присутствии Nа₂СО₃•1,5Н₂О₂ в течение 3 мин.

7. Методом литья сырьевую пористую смесь заливают в металлические формы 70•70•70 мм, где происходит твердение в течение суток, а затем распалубка.

8. Сушка до остаточной влажности 1-2% при температуре 60-100^oС.

После сушки изделия заданной формы готовы для применения. Результаты испытаний полученных образцов представлены в таблице.

Анализ данных таблицы показывает, что предложенная сырьевая смесь обеспечивает получение конструкционно-теплоизоляционного материала с более высоким коэффициентом водостойкости с температурой применения до 1000^oС.

Пористый материал, изготовленный из сырьевой смеси, имеющей физико-технические характеристики, указанные в таблице, может быть использован для получения теплоизоляционного и жаростойкого бетона.

Формула изобретения

Сырьевая смесь для изготовления пористого строительного материала, включающая жидкое стекло, гранулированный шлак, порообразователь, воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит шамотный песок, глинистое легкоплавкое сырье, феррохромовый шлак, а в качестве порообразователя Nа₂СО₃•1,5 Н₂O₂ при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Шамотный песок - 32,3 - 43,7
Феррохромовый шлак - 12,5 - 16,2
Гранулированный шлак - 12,5 - 16,2
Жидкое стекло - 23,3 - 24,3
Глинистое легкоплавкое сырье - 2,8 - 4,8
Na₂СО₃•1,5 Н₂O₂ - 0,5 - 1,5
Вода - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2