Сырьевая смесь для получения опилкобетона
Владельцы патента RU 2284306:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверской государственный технический университет" (RU)
Изобретение относится к области строительства, в частности, к производству строительных материалов на основе древесных заполнителей. Сырьевая смесь для получения опилкобетона, включающая опилки хвойных пород, жидкое стекло и воду, дополнительно содержит молотый известняк, микрокремнезем, а также антисептик и антипирен при следующем соотношении компонентов, мас.%: опилки хвойных пород 21-24; жидкое стекло 10-12; молотый известняк 33-40; микрокремнезем 0,91-1,8; антисептик 0,053-0,059; антипирен 0,11-0,12; вода 25-33. Технический результат: достаточная плотность и прочность материала для применения его в строительстве производственных зданий с нормальным влажностным режимом. 1 табл.
Изобретение относится к области строительства, в частности, к производству строительных материалов на основе древесных заполнителей.
Известна сырьевая смесь для изготовления строительного материала, включающая измельченную древесину, цемент, воду и в качестве добавки жидкое стекло, при следующем отношении компонентов, мас.%:
| Древесина измельченная | 65 |
| Цемент марки 400, 500 | 21 |
| Жидкое стекло | 3 |
| Вода | Остальное |
(см. патент РФ №2163581, МПК С 04 В 40/00, БИ №6, 2001).
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является сырьевая смесь для получения строительного материала, включающая древесный заполнитель, цемент, воду и добавку жидкого стекла, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Древесный заполнитель | 41,7-55 |
| Цемент | 26,7-40 |
| Жидкое стекло | 0,97-2 |
| Вода | Остальное |
(см. патент РФ №2191756, МПК С 04 В 28/00, БИ №30, 2002).
Недостатком вышеуказанных решений является то, что цемент - это сравнительно дорогостоящий материал и при его использовании в составе условии опилкобетона малоэффективно в связи с неполной степенью гидратации вследствие вредного влияния выделяющихся из древесины «цементных ядов» - водорастворимых редуцирующих веществ. Кроме того, применение цемента предполагает увеличение выброса в атмосферу углекислого газа, что наносит вред окружающей среде.
Задачей изобретения является создание более дешевого строительного материала с достаточной прочностью и плотностью для применения его в строительстве производственных зданий с нормальным влажностным режимом и пониженным выбросом в атмосферу углекислого газа за счет использования в качестве компонента вяжущего необожженного известняка.
Поставленная задача достигается тем, что известная сырьевая смесь для получения опилкобетона, включающая опилки хвойных пород, жидкое стекло и воду, дополнительно содержит молотый известняк, микрокремнезем, а также антисептик и антипирен при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Опилки хвойных пород | 21-24 |
| Жидкое стекло | 10-12 |
| Молотый известняк | 33-40 |
| Микрокремнезем | 0,91-1,8 |
| Антисептик | 0,053-0,059 |
| Антипирен | 0,11-0,12 |
| Вода | 25-33 |
Опилки хвойных пород брали в количестве не менее 21%, чтобы обеспечить пониженную плотность материала и не более 24%, чтобы обеспечить его достаточную прочность.
При содержании жидкого стекла плотностью 1,2-1,4 кг/л не менее 10% обеспечивается полное обволакивание древесного заполнителя и достаточная прочность структуры.
Введение в состав микрокремнезема не менее 0,91% и не более 1,8% от общей массы смеси способствует увеличению прочности материала.
При содержании молотого известняка в количестве менее 33% не обеспечивается достаточная прочность материала, а при введении более 40% не обеспечивается необходимая плотность.
Введение антисептика на основе борных соединений в количестве не менее 0,053% и не более 0,059% от общей массы смеси (0,25% от массы опилок) предотвращает поражение материала микроорганизмами.
Введение антипирена на основе фосфорных соединений в количестве не менее 0,11% и не более 0,12% от общей массы смеси (0,5% от массы опилок) повышает пожарную безопасность материала.
Пример 1.
Исходя из оптимального соотношения компонентов, отмеривались молотый известняк 40 мас.%, жидкое натриевое стекло 12 мас.%, микрокремнезем 1,8 мас.%, антисептик (боранс) 0,053 мас.%, антипирен (диафос) 0,11 мас.%, сухие опилки хвойных пород 21 мас.%, а также вода 25,037 мас.%. Далее в заранее протертую влажной тканью чашу для замеса высыпался известняк, предварительно прошедший дробление, сушку, помол, просеивание через сито №063. В известняк добавлялось жидкое натриевое стекло, предварительно перемешанное с микрокремнеземом до равномерного распределения микрокремнезема в жидком стекле. Смесь перемешивалась до однородного состояния. После перемешивания в смесь добавлялись опилки хвойных пород, предварительно просеянные через сито №10. В процессе перемешивания постепенно добавлялась вода с добавками (боранс, диафос) и перемешивание продолжалось до однородного состояния. Далее смесь засыпалась в форму и уплотнялась трамбованием.
Твердение происходило в течение 7 дней: сутки - в сушильном шкафу при температуре 50-60°С в формах; двое суток - в сушильном шкафу при температуре 50-60°С без форм; остальное время на приборах отопления помещений.
Пример 2.
Берем следующий состав, мас.%:
Опилки хвойных пород - 24
Жидкое стекло - 10
Молотый известняк - 33
Микрокремнезем - 0,91
Боранс - 0,059
Диафос - 0,12
Вода - 31,911
Изготовление образцов производится по методике, изложенной в примере 1.
Пример 3.
Берем следующий состав, мас.%:
Опилки хвойных пород - 21
Жидкое стекло - 10
Молотый известняк - 35
Микрокремнезем - 1,6
Боранс - 0,053
Диафос - 0,11
Вода - 32,237
Изготовление образцов производится по методике, изложенной в примере 1.
Результаты, полученные при испытании материала, иллюстрируются данными, приведенными в таблице.
| № п/п | Состав, мас.% | Предел прочности при сжатии, МПа | Плотность, кг/м3 |
| Опилки хвойных пород - 21 | |||
| Жидкое стекло - 12 | |||
| Молотый известняк - 40 | |||
| 1 | Микрокремнезем - 1,8 | 0,54 | 800 |
| Боранс - 0,053 | |||
| Диафос - 0,11 | |||
| Вода - 25,037 | |||
| Опилки хвойных пород - 24 | |||
| Жидкое стекло - 10 | |||
| Молотый известняк - 33 | |||
| 2 | Микрокремнезем - 0,91 | 0,30 | 560 |
| Боранс - 0,059 | |||
| Диафос - 0,12 | |||
| Вода - 31,911 | |||
| Опилки хвойных пород - 21 | |||
| Жидкое стекло - 10 | |||
| Молотый известняк - 35 | |||
| 3 | Микрокремнезем - 1,6 | 0,40 | 730 |
| Боранс - 0,053 | |||
| Диафос - 0,11 | |||
| Вода - 32,237 |
Были проведены опытно-лабораторные испытания в строительном павильоне кафедры «Производство строительных изделий и конструкций» ТГТУ. Испытания подтвердили получение материала с заданными свойствами.
Сырьевая смесь для получения опилкобетона, включающая опилки хвойных пород, жидкое стекло и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит молотый известняк, микрокремнезем, а также атисептик и антипирен в качестве добавки при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Опилки хвойных пород | 21-24 |
| Жидкое стекло | 10-12 |
| Молотый известняк | 33-40 |
| Микрокремнезем | 0,91-1,8 |
| Антисептик | 0,053-0,059 |
| Антипирен | 0,11-0,12 |
| Вода | 25-33 |
