Способ получения строительных материалов, изделий и конструкций

Изобретение относится к получению строительных материалов, изделий и конструкций на основе природного сырья, стеблей камыша и может быть использовано при строительстве зданий, сооружений и мебели. Стебли камыша сплющивают в валках, укладывают их перпендикулярно друг другу и измельчают в сечку с размером частиц 5-15 мм или в порошок с размером частиц до 100-300 мм, пропитывают водным раствором бакелитовой смолы в количестве 1-2%, или водным раствором парафиновой эмульсии, или смешивают с разогретым до жидкого состояния битумом, или с частицами проволоки в количестве 0,5-2%. Затем нагревают сырьевой материал до выделения собственных клеящих веществ, прессуют или в пресс-формах, или через профильное отверстие пресс-формы с формированием необходимых изделий и выдерживают до остывания в акклиматизаторе. Изобретение позволяет снизить энергозатраты, получить прочные, долговечные, экологически чистые строительные материалы, изделия и конструкции. 1 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к получению строительных материалов, изделий и конструкций из тростника /камыша/.

Известен способ изготовления строительных материалов из камыша обыкновенного, например камышитовых плит, путем прессования с прошивкой проволокой разм. 550, 950, 1150 мм и длиной 2400, 2500, 2600 мм при толщине 50, 70, 100 мм.

Известны также строительные изделия из камыша, изготовленные методом его прессования, предварительно нагретого электротоком до температуры 180-200°C. Размер плит: 3000 мм, ширина 1200 мм, толщина 5 и 7,5 см /см. Справочник совхозного строителя. М., 1962, стр.73-77 /1/ и Крутов П.И. Применение камыша в строительстве. - М., Стройиздат, 1963, стр.34-48 /2//.

Известен также и способ получения строительных материалов и изделий из тростника /камыша/, принятый в качестве прототипа - ближайшего аналога, заключающийся в измельчении исходного сырья до размера 10-15 мм, дальнейшего размельчения в порошок с размерами частиц до 200-300 мкм и нагревания его до выделения собственных клеящих веществ при температуре Т=190-200°C с дальнейшим горячим прессованием при давлении 18-20 МПа в пресс-формах и получением необходимого изделия. Остывание изделия производится в акклиматизаторах /см. патент РФ № 2199435, 2003 г./.

Предлагаемое изобретение решает основную задачу - получение дешевых и высококачественных строительных материалов, изделий и конструкций из дешевого природного сырья, расширяющих возможность их использования при строительстве различных сооружений.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что исходный материал сплющивают в валках, укладывают перпендикулярно друг другу или измельчают в сечку с размером частиц 5-15 мм или в порошок размером частиц до 100-300 мкм, пропитывают сложными растворами или смешивают, например, с разогретым до жидкого состояния битумом или с частицами проволоки в количестве 0,5-2%, затем нагревают сырьевой материал до выделения собственных клеящих веществ, прессуют или в пресс-формах, или через профильное отверстие пресс-формы с формированием необходимых изделий и выдерживают до остывания в акклиматизаторе.

Поставленная задача решается в изобретении также за счет того, что формирование изделий в пресс-формах производят при температуре 160-200°C, в зависимости от используемого строительного материала, при давлении 5-70 МПа и более и времени выдержки до 1-2 мин.

Вышеуказанные существенные признаки в совокупности являются новыми, при реализации обеспечивают поставленную изобретением задачу. Из патентно-технической литературы и практики изготовления строительных материалов не известно о наличии идентичных заявляемой совокупности существенных признаков, которые обеспечивают соответствие заявляемого технического решения критерию изобретения изобретательский уровень.

Предлагаемая совокупность существенных признаков и известных существенных признаков прототипа, общих для заявляемого способа, может быть реализована многократно на практике, решая поставленную задачу, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию изобретения промышленная применимость.

Способ получения строительных материалов, изделий и конструкций апробирован в лабораторных условиях.

Ниже приводятся результаты этой апробации.

ПРИМЕР 1. Для изготовления стеновых блоков измельчали стебли камыша в сечку до размера 15 мм или в порошок разм. 200 мкм, пропитывали водным раствором бакелитовой смолы в количестве 1-2%, нагревали до выделения собственных клеящих веществ сечки или порошка при температуре 190-200°C и прессовали полученную смесь /сырьевой материал/ в горячих пресс-формах при давлении 5-20 МПа и более, времени выдержки до 1 мин и последующем остывании в акклиматизаторе.

ПРИМЕР 2. Для изготовления фундаментных блоков стебли камыша размельчали в сечку разм. 10-15 мм, которую затем смешивали с разогретым битумом. Смесь разогревали до выделения клеящих веществ сечки в обогреваемом механическом смесителе, при одновременном принудительном перемешивании при температуре 160-180°C. Полученную смесь /сырьевой материал/ загружали в пресс-формы и прессовали при давлении 10-20 МПа и более, с последующим остыванием готовых изделий в акклиматизаторе.

ПРИМЕР 3. Для изготовления бруса и досок различной толщины, плит типа ДСП и ДВП предварительно сплющенные стебли камыша укладывали в обогреваемую форму перпендикулярно друг другу. Далее нагревали сырьевой материал до температуры 180-200°C и прессовали при давлении 5-20 МПа с формированием готового изделия и выдержкой их до полного остывания в акклиматизаторе. Для придания повышенной водостойкости материал предварительно пропитывался в сложном растворе /водный раствор бакелитовой смолы в количестве 1-2%/.

ПРИМЕР 4. Брали стебли камыша, размельчали их в порошок размером частиц 100-200 мкм, затем порошок пропитывали водным раствором бакелитовой смолы или водной парафиновой эмульсией в количестве 2-3%, смешивали с частицами проволоки в количестве 0,5-2%. Полученный сырьевой материал загружали в цилиндрическую обогреваемую пресс-форму с поршнем и давлением пресса выдавливали через профильное отверстие пресс-формы с получением готовых изделий. При этом температура нагрева в пресс-форме сырьевого материала составляла 200°C и давление 50-70 МПа. Затем изделия в виде профильных или обычных брусков, погонажных изделий в виде плинтуса, наличника, паркетной клепки помещались до полного остывания в акклиматизатор.

Использование предлагаемого способа получения строительных материалов, изделий и конструкций из тростника /камыша/ обеспечивает по сравнению с известными способами следующие преимущества:

- обеспечивает индустриальные методы производства строительных материалов, изделий и конструкций;

- получение из тростника /камыша/ широкой номенклатуры изделий, обеспечивающих строительство, например, жилого дома от фундамента до крыши;

- достигается изготовление прочных, долговечных и красивых материалов;

- существенное снижение энергозатрат на производство строительных материалов;

- достигается получение экологически чистых материалов, изделий и конструкций;

- из-за низкой теплопроводности /в 10 раз меньше кирпича - см.1, стр.76/ и малого объемного веса - до 400 кг/м³ /см.1, стр.76/ снижаются в разы затраты на изготовление /строительство/, например, жилого дома и на услуги ЖКХ;

- обеспечивается рост благосостояния населения в районах, богатых тростником /камышом/. Резко снижается безработица, а в сельской местности достигается подъем сельского хозяйства со строительством жилья и приток в село молодежи.

1. Способ получения строительных материалов, изделий и конструкций, включающий сплющивание, измельчение и прессование стеблей камыша, отличающийся тем, что стебли камыша сплющивают в валках, укладывают их перпендикулярно друг другу и измельчают в сечку с размером частиц 5-15 мм или в порошок с размером частиц до 100-300 мм, пропитывают водным раствором бакелитовой смолы в количестве 1-2%, или водным раствором парафиновой эмульсии, или смешивают с разогретым до жидкого состояния битумом, или с частицами проволоки в количестве 0,5-2%, затем нагревают сырьевой материал до выделения собственных клеящих веществ, прессуют или в пресс-формах, или через профильное отверстие пресс-формы с формированием необходимых изделий и выдерживают до остывания в акклиматизаторе.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что формирование изделий производят в пресс-формах при температуре 160-200°С в зависимости от используемого строительного материала, при давление 5-70 МПа и более и времени выдержки до 1-2 мин.