сырьевая смесь для приготовления керамических материалов повышенной пористости

Формула изобретения

Сырьевая смесь для приготовления керамических теплоизоляционных материалов, включающая кремнеземистый компонент, добавки, пенообразователь и воду, отличающаяся тем, что в качестве кремнеземистого компонента содержится микрокремнезем с удельной поверхностью более 25 тыс. см²/г и содержанием аморфного SiO₂ 90…95%, в качестве добавок - зола-унос и портландцемент, в качестве пенообразователя - шлам холодного отстоя – отход сульфатно-целлюлозной обработки древесины, представляющий собой смесь низкомолекулярной составляющей инверсионного осадка и отстоя проинвертированного предгидролизата, прошедшего обработку Na₂CO₃, содержащий 93-97 мас.% лигнина, эмульгированный NaOH и стабилизированный жидким стеклом на основе микрокремнезема при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Микрокремнезем 11,97-12,51

Зола-унос 22,23-23,24

Портландцемент 14,65-15,32

Пенообразователь 13,04-9,09

Вода 38,11-39,85

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к составам для приготовления неавтоклавных ячеистых бетонов, используемых для изготовления строительных конструкций.

Наиболее близким аналогом является сырьевая смесь, включающая, мас.%: диатомит 60,18-61,98; опилки 1,81-1,84; казеино-канифольный пенообразователь 9,50-70,75; вода 28.51-28.41 /1/.

Недостатком указанной смеси является необходимость высококачественного сырья и относительно низкая прочность материала.

Технический результат - повышение прочности при сжатии при умеренном росте средней плотности, снижение себестоимости материала, увеличение сроков жизнеспособности и сырьевых компонентов, расширение сырьевой базы.

Технический результат достигается тем, что в качестве сырьевых компонентов используются микрокремнезем, зола-унос, цемент, пенообразователь и вода при следующем cooтношении компонентов, мас.%:

Микрокремнезем 11,97-12,51

Зола-унос 22,23-23,24

Портландцемент 14,65-15,32

Пенообразователь 13,04-9,09

Вода 38,11-39,85

Для приготовления пенообразователя отдельно готовят эмульсию шлама холодного отстоя путем самоэмульгирования 8% водного раствора шлама в 2%-ном водном растворе NaOH при температуре 75-85°С. В качестве стабилизатора используют жидкое стекло при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Эмульсия шлама холодного отстоя 25-50

Жидкое стекло 75-50

Жидкое стекло с силикатным модулем n=3, =1,28 г/см было получено по технологии согласно патенту [патент РФ № 2056353, МКИ С 04 В 28/04, БИ №8, 1996 г.] путем прямого растворения микрокремнезема с удельной поверхностью более 25 тыс. см²/г и содержанием аморфного SiO₂ 90-95% в щелочных растворах в один этап при атмосферном давлении и температуре до 100°С в течение 40-120 мин.

Золы-уносы oт сжигания бурых углей Канско-Ачинского бассейна (Ирша-Бородинское, Назаровское, Березовское месторождения) являются высококальциевыми и содержат, мас.%: SiO₂ 21-55; Al₂O₃ 4-11; Fe₂O₃ 6-16; CaO 20-46; MgO 3-6; К₂O 0,2-1,5; Na₂O 0,2-0,6; SO₃ 0,9…9; CaO_св 3-13; горючие примеси - не более 2-2,5.

Микрокремнезем производства кристаллического кремния является дисперсным отходом, характеризующимся малым размером частиц (0,1-3 мкм) и, как следствие, высокой удельной поверхностью (более 25 тыс. см²/г). Микрокремнезем осаждается в электрофильтрах системы газоочистки плавильных печей производства кристаллического кремния. Химический состав микрокремнезема, мас.%: SiO₂ 90-95, Al₂O₃ до 0,8, Fe₂O₃ до 0,8, СаО до 1,6, MgО до 1,2, SiC до 5, С_общ до 9, К⁺ до 0,25, Na⁺ до 0,06, п.п.п. до 20.

Портландцемент М400 производства Ачинского цементного завода.

Шлам холодного отстоя - отход сульфатно-целлюлозной oбpaбoтки древесины, смесь низкомолекулярной составляющей инверсионного осадка и отстоя проинвертированного предгидролизата (прошедшего обработку Na₂CO₄). Химический состав шлама холодного отстоя, мас.%: лигнин и его соединения 93-97; нейтральные и окисленные вещества 2-3; минеральные вещества 0,5.

Пример

Процесс приготовления сырьевой смеси включает следующие операции. Сухие компоненты тщательно перемешиваются и затворяются водой. Отдельно, методом барботирования готовится пена на основе вышеописанного пенообразователя. Полученная пена постепенно вводится в сырьевую смесь. Формование осуществляется путем заливки массы в смазанные формы. Образцы выдерживаются в формах в течение суток при комнатной температуре, затем изделие подвергается пропариванию в камере ТВО по режиму 3+6+3 при Т = 85-95°С. Пропаренные образцы после распалубки высушивают и обжигают при температуре 750°С. Состав компонентов и физико-механические показатели готовых изделий представлены в таблицах 1 и 2.

Примечание. Коэффициент конструктивного качества рассчитан как отношение прочности (МПа) к средней плотности (кг/м³).

ИСТОЧНИК ИНФОРМАЦИИ

1.Китайцев В.А. Технология теплоизоляционных материалов. - М.: Издательство литературы по строительству, 1970 г., стр. 223, 227-230.