ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ
НОВЫЕ ПАТЕНТЫ, ЗАЯВКИ НА ПАТЕНТ
БИБЛИОТЕКА ПАТЕНТОВ НА ИЗОБРЕТЕНИЯ

сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций

Классы МПК:C04B28/36 содержащие серу, сульфиды или селен
Автор(ы):, , ,
Патентообладатель(и):Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2010-06-18
публикация патента:

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может найти применение при изготовлении изделий на основе серы, например, фундаментов, полов, лотков, тротуарных и футеровочных плиток, дорожных ограждений, бортовых камней, а также для заливки швов футеровки при защите строительных конструкций от коррозии и ведения ремонтно-восстановительных работ в промышленном и гражданском строительстве. Технический результат - повышение прочности, снижение водопоглощения. Сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций содержит, мас.%: серу 66,54-67,00, каучук 0,66-0,67, керосин 1,98-2,01, аэросил 0,67-1,32, тальк, термообработанный при температуре 800-850°С, остальное. 2 табл.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может найти применение при изготовлении изделий на основе серы, например, фундаментов, полов, лотков, тротуарных и футеровочных плиток, дорожных ограждений, бортовых камней, а также для заливки швов футеровки при защите строительных конструкций от коррозии и ведения ремонтно-восстановительных работ в промышленном и гражданском строительстве.

Известна сырьевая смесь для изготовления строительных конструкций и изделий на основе серы (RU № 1650637, опубликовано 23.05.1991), включающая, мас.%: серу - 10,8сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, патент № 2439025 12,8; неорганический тонкомолотый наполнитель - 9сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, патент № 2439025 13; нефтебитуминозный песок - 4сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, патент № 2439025 6; кубовые остатки крекинга нефти (пластификатор) - 0,1сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, патент № 2439025 0,25; заполнитель основного характера - остальное.

Недостатком указанной смеси является низкая прочность. Кроме того, предлагаемый заполнитель неустойчив в кислотных средах, что ограничивает области применения смеси.

Известна также сырьевая смесь для изготовления строительных конструкций и изделий (RU № 2167120, опубликовано 27.03.2001), содержащая серу, шлаковые щебень и песок, нефтяной битум, йод и железистый кек - промышленный отход хлорно-кобальтового цеха никелевого завода при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Сера - 13сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, патент № 2439025 18
Щебень шлаковый - 46,5сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, патент № 2439025 51,3
Песок шлаковый - 23,5сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, патент № 2439025 24,2
Железистые кеки - 10,7сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, патент № 2439025 11,6
Битум нефтяной - 0,2сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, патент № 2439025 0,3
Йод - 0,1сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, патент № 2439025 0,2

Недостатком указанной смеси является то, что йод даже при слабом нагревании образует пары, при вдыхании которых происходит сильное раздражание дыхательных путей.

Наиболее близкой к предлагаемой является сырьевая смесь для изготовления строительных конструкций и изделий (RU № 2276119, опубликовано 10.05.2006), содержащая серу, неорганический тонкодисперсный наполнитель, кварцевый песок и дициклопентадиен, где в качестве тонкодисперсного наполнителя содержатся отвальные «хвосты» нейтрализации состава, мас.%: SiO2 - 38,56; Al2O3 - 2,3; Fe2O 3 - 37,0; CaO -10,0; MgO - 2,0; S - 10,0; Cu - 0,12; Co - 0,016 при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:

Сера - 38сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, патент № 2439025 42
Дициклопентадиен - 2сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, патент № 2439025 4
Указанные отвальные «хвосты» - 38сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, патент № 2439025 42
Кварцевый песок - остальное

Недостатком данной смеси является то, что в качестве минерального наполнителя предлагается использовать отходы серосульфидной флотации медно-никелевого сульфидного концентрата от железа и цветных металлов. Эти отходы, полученные по указанной технологии, не могут иметь постоянного химического состава и, следовательно, обеспечить постоянства свойств строительных материалов, изготовленных на их основе. Из медно-никелевого концентрата в отходы могут попадать различные количества соединений никеля и меди, являющихся ядовитыми и потенциально опасными для здоровья человека веществами. Кроме того, указанные отходы являются дефицитными для основной части территории России.

Технический результат - повышение прочности, снижение водопоглощения серных композитов, а также расширение сырьевой базы для их получения.

Поставленная задача решается тем, что сырьевая смесь, включающая серу, минеральный наполнитель и модифицирующую добавку, в качестве модифицирующей добавки содержит смесь синтетического каучука, керосина и аэросила в соотношении 1:3:(1сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, патент № 2439025 2) по массе, а в качестве минерального наполнителя - технический тальк, предварительно подвергнутый термообработке при температуре 800сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, патент № 2439025 850°C. При этом соотношение компонентов сырьевой смеси следующее, мас.%:

Сера - 66,54сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, патент № 2439025 67,00
Синтетический каучук сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, патент № 2439025
марки СКДН-Н - 0,66сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, патент № 2439025 0,67
Керосин - 1,98сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, патент № 2439025 2,01
Аэросил - 0,67сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, патент № 2439025 1,32
Тальк термообработанный сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, патент № 2439025
при температуре 800сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, патент № 2439025 850°С - остальное

Для изготовления сырьевой смеси использовали техническую серу, соответствующую требованиям ГОСТ 127-93; технический тальк по ГОСТ 21235-75 (химическая формула 3MgO·4SiO2·H 2O) с удельной поверхностью 1000 м2/кг; керосин, по ТУ 10227-86; синтетический каучук марки СКДН-Н (стереорегулярный полибутадиен, соответствующий ТУ 38.103551-82); аэросил марки А-175 по ГОСТ 14922-77.

Введение керосина позволяет улучшить реологические свойства сырьевой смеси и повысить ее удобоукладываемость.

Введение каучука позволяет снизить открытую пористость, уменьшить водопоглощение серных композитов, предотвратить снижение их прочности и, следовательно, повысить водостойкость материала.

Добавление аэросила (средний размер частиц 10сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, патент № 2439025 40 нм) способствует образованию полисульфидов кремния, что обеспечивает армирование границы раздела фаз и повышение прочности материала.

Использование талька обеспечивает расширение сырьевой базы для получения серных композитов. Тальк относится к нетоксичным, негорючим и экологически безопасным веществам. Он отличается устойчивостью к водным растворам кислот и щелочей, обладает термостойкостью и низкой теплопроводностью. Термообработка талька при 800сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, патент № 2439025 850°C приводит к его термическому разложению, изменению дисперсности и химического состава, в частности образованию аморфного кремнезема и метасиликатов магния, взаимодействие которых с серой приводит к повышению прочности серных композитов.

Сырьевую смесь получают следующим образом. В серу вводят смесь каучука, керосина и аэросила, перемешивают и разогревают до температуры 150сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, патент № 2439025 160°C, затем добавляют нагретый до такой же температуры тальк, предварительно подвергнутый термообработке при 800сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, патент № 2439025 850°C, и тщательно перемешивают. Полученную смесь выдерживают, периодически перемешивая, при температуре 150сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, патент № 2439025 160°C не менее 1,5 часа, затем укладывают в нагретые металлические формы и охлаждают до нормальной температуры.

Составы предлагаемой сырьевой смеси представлены в табл.1, свойства серных композитов, полученных на основе этой смеси - в табл.2.

Таблица 1
Наименование компонентов Содержание компонентов, мас.%
Варианты предлагаемой смеси Прототип [3]
12 3
Сера 67 66,7766,54 38сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, патент № 2439025 42
Синтетический каучук марки СКДН-Н 0,670,66 0,66-
Керосин 2,012,00 1,98-
Аэросил 0,671,00 1,32-
Тальк, термообработанный при температуре 800сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, патент № 2439025 850°C 29,6529,57 29,5 -
Кварцевый песок- -- 12сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, патент № 2439025 23
Дициклопентадиен -- -2сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, патент № 2439025 4
Отвальные «хвосты» -- сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, патент № 2439025 38сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, патент № 2439025 42

Таблица 2
сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, патент № 2439025 Показатели свойств
Свойства Варианты предлагаемой смеси Прототип
12 3[3]
Предел прочности при сжатии, МПа59,8 60,661,5 46,3сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, патент № 2439025 54,5
Водопоглощение за 24 часа, % 0,020,02 0,030,04сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, патент № 2439025 0,08
Водостойкость после 90 суток экспозиции 0,950,94 0,93-

Из табл.2 видно, что серные композиты из предлагаемой сырьевой смеси обладают более высокой прочностью (в 1,1сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, патент № 2439025 1,3 раза), меньшим водопоглощением (в 1,3сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, патент № 2439025 4 раза) и высокой водостойкостью.

Таким образом, по сравнению с прототипом, заявляемая сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций повышает прочность, снижает водопоглащение серных композитов, а также расширяет сырьевую базу для их получения.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, включающая серу, минеральный наполнитель и модифицирующую добавку, отличающаяся тем, что в качестве модифицирующей добавки содержит смесь синтетического каучука, керосина и аэросила в соотношении 1:3:(1-2) по массе, а в качестве минерального наполнителя - технический тальк, предварительно термообработанный при температуре 800-850°С, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Сера66,54-67,00
Синтетический каучук марки СКДН-Н 0,66-0,67
Керосин1,98-2,01
Аэросил 0,67-1,32
Тальк, термообработанный сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций, патент № 2439025
при температуре 800-850°С Остальное


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2439025

patent-2439025.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C04B28/36 содержащие серу, сульфиды или селен



Наверх