Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционно-конструкционного материала

Изобретение относится к производству строительных теплоизоляционно-конструкционных материалов и может быть использовано при изготовлении ограждающих конструкций и перегородок в малоэтажном строительстве. Технический результат - получение теплоизоляционно-конструкционных материалов со стабильными проектными плотностями, использование промышленных отходов, удешевление производства за счет исключения операции пенообразования. Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционно-конструкционного материала содержит, мас.%: жидкое натриевое стекло из микрокремнезема с силикатным модулем 2÷3 и плотностью 1,2÷1,5 г/см³ 62,5-64,1, микрокремнезем 23,1-25, кремнефтористый натрий 6,25-6,4, золу-унос от сжигания обезвоженных осадков очистных сооружений промстоков Усть-Илимского ЛПК в печах с кипящим слоем 6,25-6,4. 2 табл.

 

Изобретение относится к производству строительных теплоизоляционно-конструкционных материалов и может быть использовано при изготовлении ограждающих конструкций и перегородок в малоэтажном строительстве.

Известна сырьевая смесь, включающая жидкое натриевое стекло из микрокремнезема, кремнеземистый компонент - микрокремнезем, отвердитель - кремнефтористый натрий, воду и добавку золу-унос ТЭЦ-7 г.Братска [Патент РФ №2228314, МПК С04В 28/26].

При воспроизведении указанного состава без использования пенообразователя получены материалы с плотностью 900-1000 кг/м³ и деформациями усадки, превышающими допустимые значения. Значительные деформации усадки вызваны недостаточной степенью наполнения жидкого стекла микрокремнеземом, количество которого определяется требуемой удобоукладываемостью. При увеличении плотности жидкого стекла до 1,5 г/см³ деформации усадки возрастают, а при уменьшении плотности жидкого стекла с целью снижения деформаций усадки наблюдается понижение прочностных характеристик материала.

Технический результат от использования изобретения заключается в возможности получения теплоизоляционно-конструкционного материала со стабильными проектными плотностями 800÷900 кг/м³ и допустимыми деформациями усадки, возможность использования жидкого стекла из микрокремнезема с силикатным модулем 2÷3, р=1,2÷1,5 г/см³, возможность использования золы-уноса (от сжигания обезвоженных осадков очистных сооружений промстоков Усть-Илимского ЛПК в печах с кипящим слоем), удешевление производства за счет исключения операции пенообразования.

Способ приготовления. Технический результат достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционно-конструкционного материала, включающая жидкое натриевое стекло из микрокремнезема, кремнеземистый компонент - микрокремнезем, отвердитель - кремнефтористый натрий, содержит жидкое натриевое стекло из микрокремнезема с силикатным модулем 2÷3 и плотностью 1,2÷1,5 г/см³, золу-унос (от сжигания обезвоженных осадков очистных сооружений промстоков Усть-Илимского ЛПК в печах с кипящим слоем) в качестве добавки при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Указанное жидкое стекло	62,5-64,1
Микрокремнезем	23,1-25
Кремнефтористый натрий	6,25-6,4
Зола-унос Усть-Илимского ЛПК	6,25-6,4

Жидкое натриевое стекло, используемое в качестве вяжущего, готовят малоэнергоемким способом путем растворения микрокремнезема в растворе щелочи при температуре не более 100°С [Патент РФ №2056353, МПК С04В 28/04].

Микрокремнезем является дисперсным отходом производства кристаллического кремния, характеризующимся малым размером частиц (0,1...3 мкм) и, как следствие, высокой удельной поверхностью (от 10000 до 25000 см²/г). Микрокремнезем осаждается в электрофильтрах системы газоочистки плавильных печей производства кристаллического кремния. Химический состав микрокремнезема, мас. %: SiO₂ 90,0-95,0; Al₂О₃ - до 0,8; СаО - до 1,6; MgO - до 1,2; SiC - до 5,0; С_общ. - до 9,0; потери при прокаливании - до 20,0.

В качестве добавки используется зола-унос (от сжигания обезвоженных осадков очистных сооружений промстоков Усть-Илимского ЛПК в печах с кипящим слоем). Данная зола-унос обладает высокой удельной поверхностью (115 м²/кг), насыпной плотностью 1165 кг/м³, что позволяет обеспечить контактное омоноличивание наполнителя вяжущим и снизить деформации усадки. Химический состав золы-унос Усть-Илимского ЛПК, мас.%: SiO₂ - 48,83; Al₂О₃ - 0,34; Fe₂О₃ - 0,39; CaO - 1,67; MgO - 0,78; SO₃ - 6,15; F₂O₅ - 3,62; К₂О - 0,11; Na₂O - 28,36; Mn₃O₄ - 1,19; TiO₂ следы.

Указанная зола-унос характеризуется повышенным содержанием свободных щелочей, что позволяет получать материалы с допустимыми значениями деформации усадки на основе жидкого стекла с плотностью 1,2÷1,5 г/см³.

Получение строительных материалов из жидкого стекла и микрокремнезема позволяет наладить выпуск теплоизоляционно-конструкционного материала на месте использования и избежать транспортных расходов. Вовлечение многотоннажных отходов местной промышленности в производство строительных материалов способствует рациональному природопользованию и снижению экологической напряженности в регионе.

Таблица 1
Состав	Содержание компонентов, мас.%
1	2	3	Известный
жидкое натриевое стекло из микрокремнезема	64,1	63,3	62,5	69,04
вода	-	-	-	1,23
пенообразователь - «Морпен»	-	-	-	0,04
кремнеземистый компонент - микрокремнезем	23,1	24,1	25	20,71
кремнефтористый натрий	6,4	6,3	6,25	6,90
добавка	зола-унос ТЭЦ-7 г.Братск	-	-	-	2,07
зола-унос Усть-Илимского ЛПК	6,4	6,3	6,25	-
Таблица 2
Показатель	Состав
1	2	3	Известный
Коэффициент насыщения	0,36	0,38	0,4	-
Плотность, кг/м3	800	850	900	750-800
Предел прочности при сжатии, МПа	8,5	10	9	4,5-5,5
Коэффициент размягчения	0,92	0,94	1,00	0,98-1,00
Деформации не более, мм/м	2	1,2	-	-

Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционно-конструкционного материала, включающая жидкое натриевое стекло из микрокремнезема, кремнеземистый компонент - микрокремнезем, отвердитель - кремнефтористый натрий и золу-унос, отличающаяся тем, что она содержит жидкое натриевое стекло из микрокремнезема с силикатным модулем 2÷3 и плотностью 1,2÷1,5 г/см³, золу-унос от сжигания обезвоженных осадков очистных сооружений промстоков Усть-Илимского ЛПК в печах с кипящим слоем в качестве добавки при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Указанное жидкое стекло	62,5-64,1
Микрокремнезем	23,1-25
Кремнефтористый натрий	6,25-6,4
Зола-унос Усть-Илимского ЛПК	6,25-6,4