Сырьевая смесь
Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно силикатного кирпича и стеновых материалов. Технический результат - повышение прочности и морозостойкости силикатного кирпича. Сырьевая смесь для изготовления силикатного кирпича включает, мас.%: известково-песчаное вяжущее 30, песок 63-67, шлам кислородно-конвертерного производства 3-7. 1 табл.
Изобретение относится к производству строительных материалов для жилищного, гражданского и промышленного строительства, а именно к приготовлению сырьевой смеси для производства силикатного кирпича и стеновых материалов.
Известна сырьевая смесь (патент RU 2212386, С04В 28/22, опубл. 20.09.2003) для изготовления силикатного кирпича, включающая известково-песчаное вяжущее, кварцевый песок и обожженную минеральную добавку - кремнеземистый мергель.
Недостаток этой смеси: марка по прочности недостаточно высокая.
Прототипом является сырьевая смесь (RU 2234180, С04В 28/22, опубл. 27.12.2004) для изготовления силикатного кирпича и стеновых материалов, включающая известь, песок, добавку, отличающаяся тем, что она содержит в качестве добавки керамзитовый гравий фракции 5-10 мм.
Недостатком этой смеси является невысокая прочность кирпича.
Целью изобретения является повышение прочности и морозостойкости силикатного кирпича.
Указанная цель достигается тем, что смесь для изготовления силикатного кирпича предложена при следующем соотношении компонентов, мас.%: известково-песчаное вяжущее - 30; песок - 63-67; шлам - 3-7.
Проведены испытания прелагаемой смеси.
Шлам отобрали на выходе из промышленной барабанной сушилки кислородно-конвертерного производства. Для исследований из шлама отсеяли фракцию <0,2 мм (24,5 мас.%).
Анализ химического состава фракции <0,2 мм, выполненный по общепринятым методикам, дал следующие результаты, мас.%: влажность - 0,58; Fe2O3 - 42,0; FeO - 39,8; CaO - 11,8; MgO - 3,7; SiO2 - 1,7; Аl2О3 - 1,3; MnO - 0,54; рН 11,6.
Исследования проводили в ОАО «Череповецкий завод силикатного кирпича». Промышленную сырьевую смесь, готовую для формования сырца, отбирали в количестве 2 кг на входе в мешалку пресса.
В состав смеси входили вяжущее, приготовленное на извести с активностью Аи=44,8+68,7% и песке 1:1 соответственно, и песок с массовой долей SiO2 - 87%, Fе2О3 - 5%.
Затем смесь делили пополам и в одну часть вносили навеску шлама из расчета содержания в смеси 3, 5 или 7%. К каждой части добавляли воду до требуемой влажности (5,2-6,7%), тщательно перемешивали.
Готовую смесь закладывали в специально изготовленную разъемную пресс-форму и формовали на ручном прессе с передаточным числом 1:10 под давлением 10 МПа, получая образцы-цилиндры диаметром 26 мм и высотой 19 мм.
Для подробного исследования в каждом опыте формовали 30 образцов без добавки и 30 образцов с добавкой шлама (на одной и той же базовой силикатной смеси). Образцы помещали на штабель кирпичей промышленной вагонетки, которую вкатывали в автоклав для запарки под давлением 10 МПа при температуре 176-180°С по схеме 1,5-6,0-1,5 ч.
Готовые образцы анализировали по ГОСТ [5. 6] на следующие показатели: прочность на сжатие на гидравлическом прессе (средний по 7 образцам), морозостойкость по числу циклов до полного разрушения образцов.
Цикл при испытаниях на морозостойкость включал в себя замораживание при минус 12°С в течение 4 ч и оттаивание в воде при температуре 20÷5°С в течение 2 ч.
Результаты исследований готовых образцов-цилиндров приведены в таблице (для части опытов).
Из анализа полученных данных следует, что в присутствии добавки шлама достигается высокое качество твердых образцов по всем показателям. Прочность образцов соответствует марке кирпича 150-300.
Шлам равномерно распределяется по всей массе. Экспериментально установлено, что все оборудование легко справляется с перемешиванием новой сырьевой смеси с добавкой шлама.
Предлагаемое изобретение апробировано в производственных условиях ОАО «Череповецкий завод силикатного кирпича».
Результат от применения новой сырьевой смеси проявляется также в следующих направлениях:
- расширение сырьевой базы для получения высококачественных строительных материалов;
- решение проблемы частичной утилизации отходов металлургического производства;
- возможность использования других добавок, не требующих дополнительной физико-механической обработки
| Результаты испытаний образцов силикатного кирпича с добавками шлама | |||||
| Содержание, мас.% | Прочность на сжатие, кгс/см2 | Марка кирпича по прочности по ГОСТ | Морозостойкость (кол-во циклов до полного разрушения) | ||
| Указ. вяжущее | Песок | Указ. шлам | |||
| ГОСТ 395-95 | 7,50-30,0 | 75-300 | 15-50 | ||
| прототип | 10,0-12,5 | 100-125 | Нет данных | ||
| 30 | 67 | 3 | 19,1 | 150 | 93 |
| 30 | 65 | 5 | 16,2 | 150 | 100 |
| 30 | 63 | 7 | 15,1 | 150 | 90 |
Сырьевая смесь для изготовления силикатного кирпича, включающая известь, песок и добавку, отличающаяся тем, что она содержит в качестве добавки шлам газоочистки кислородно-конвертерного производства при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Известково-песчаное вяжущее | 30 |
| Песок | 63-67 |
| Шлам | 3-7 |
