сырьевая смесь для изготовления керамических теплоизоляционных строительных материалов

Формула изобретения

Сырьевая смесь для изготовления керамических теплоизоляционных строительных материалов, включающая суглинок, алюминиевую пудру, молотую известь и воду, отличающаяся тем, что она содержит цеолит при водоглиняном отношении В:Г=0,8-1,0 и следующем соотношении компонентов, мас.%:

Суглинок	83,3-75,4
Цеолит	12,50-18,85
Алюминиевая пудра	0,08-0,11
Молотая известь	4,12-5,64

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве теплоизоляционной керамики.

Известна сырьевая смесь, включающая следующие компоненты, мас.%: глину 56,5-64,8; алюминиевую пудру 0,2-0,5; отходы производства жидкого стекла 10-15; кремнеземистый известняк 15-20; молотую известь 3-8; отходы гальванического производства - гидроксиды железа, цинка, никеля, меди 2-5 (А.с. 1414835 А1, С 04 В 38/02, 33//00, бюл. 29, 1988).

Недостатком известной сырьевой смеси является необходимость использования в качестве основного компонента истинно глин, а не суглинков и отходов гальванического производства - гидроксидов железа, цинка, никеля, меди, что требует их дополнительной переработки для применения в сырьевой смеси.

Наиболее близкой по технической сущности является сырьевая смесь, включающая, мас.%: суглинок 20-25; алюминиевую пудру 0,06-0,10; щелочь - молотую известь 0,7-1,0; глинистые сланцы - отходы переработки битумных сланцев или пустую породу 20-25; металлургический карбонатосодержащий шлак 22-23; суперпластификатор на основе натриевых солей - продукт поликонденсации нафталиносульфокислоты и формальдегида С-3 0,018-0,02; вода остальное (А.с. 1678810 А1, С 04 В 38/00, бюл. №35, 1991 - прототип).

Недостатком наиболее близкой смеси является ее многокомпонентность и выделение агрессивных газов при обжиге керамических смесей с использованием полимеров, а также повышенная плотность готовых изделий.

Техническая задача изобретения - получение сырьевой смеси оптимального состава для уменьшения средней плотности керамических теплоизоляционных материалов.

Техническая задача достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления керамических теплоизоляционных строительных материалов, включающая суглинок, алюминиевую пудру, молотую известь и воду, содержит цеолит при водоглиняном отношении В/Г=0,8-1,0 и следующем соотношении компонентов, мас.%: суглинок - 83,3-75,4; цеолит - 12,5-18,85; алюминиевая пудра - 0,08-0,11; молотая известь - 4,12-5,64.

В сырьевой смеси используют алюминиевую пудру марки ПАП-1 (ГОСТ 5494-95) в качестве газообразующей добавки для поризации сырьевой смеси. Алюминиевая пудра содержит активного алюминия 87-98,5% и имеет удельную поверхность 5500-6000 см ²/г. Для создания щелочной среды в глиняный шликер добавляют молотую известь.

В качестве стабилизатора структуры сырьевой смеси и уменьшения усадки поризованной массы используется цеолит с плотностью 1,9-2,3 г/см³, измельченный до удельной поверхности 2500-3000 см²/г.

С введением в суглинистую суспензию тонкомолотого цеолита прочность ее приближается к прочностным показателям глинистой суспензии и ускоряется процесс тиксотропного упрочнения, а чем выше скорость набора структурной прочности, тем меньше эффект оседания поризованной сырьевой смеси, меньше величина средней плотности и выше механическая прочность керамических теплоизоляционных строительных материалов.

В качестве глинистой породы используют суглинки Новосибирской области, которые относятся к пылеватым и содержат в своем составе 10-14% глинистых и 63-77% пылеватых частиц. Химический состав суглинков находится в следующем интервале, %: SiO₂ - 58,61-64,4; Fe₂O ₃ - 5,17-5,71; Al₂О₃ - 11,17-13,8; CaO - 2,99-5,05; MgO - 2,26-3,47; R₂O - 2,38-4,28; п.п.п. - 8,26-11,0. Суглинок подвергают дроблению, сушке, помолу и просеиванию до удельной поверхности 2500-3000 см² /г.

Технология приготовления сырьевой смеси осуществляется по следующей общей схеме: в предварительно измельченный суглинок добавляют тонкомолотый цеолит, молотую известь и перемешивают в сухом состоянии. Воду затворения, имеющую температуру 50-60°С, при водоглиняном отношении В/Г=0,8...1,0 вводят в смесь, затем добавляют алюминиевую пудру.

Перемешивание осуществляют до получения однородной текучей массы.

Полученную таким образом сырьевую смесь по литьевой технологии заливают в форму, заполняя ее объем на две трети высоты для получения образцов и их испытания на механическую прочность и другие технические характеристики. Процесс поризации и вспучивания продолжается 30-40 мин. Далее образцы подвергают сушке при 50-70°С в течение 24 ч, затем в распалубленном виде обжигают в течение 8 ч при 950°С.

Например, в предлагаемом техническом решении измельченный суглинок в количестве 79,31%, цеолит 15,85% и молотую известь 4,75% перемешивали в сухом состоянии в течение 3 мин. Воду затворения, имеющую температуру 50-60°С, при водоглиняном отношении В/Г=0,9 вводили в смесь, затем добавляли алюминиевую пудру в количестве 0,09% и перемешивали в течение 2 мин до получения однородной текучей массы с влажностью 45-50%. Далее сырьевую смесь заливали в форму, заполняя ее объем на две трети высоты для получения образцов и их испытания на механическую прочность и другие технические характеристики. Процесс поризации и вспучивания продолжался 40 мин. Далее образцы подвергали сушке при 50°С в течение 24 ч, затем в распалубленном виде обжигали в течение 8 ч при 950°С. Составы сырьевой смеси приведены в табл.1.

Результаты, приведенные в табл.2, показывают, что известный состав имеет более высокую температуру обжига и большую среднюю плотность изделий, чем предлагаемый состав сырьевой смеси.

Таким образом, получена сырьевая смесь оптимального состава для изготовления керамических теплоизоляционных строительных материалов пониженной средней плотности.

Таблица 1
Компоненты	Содержание, мас.% в составе									Прототип, %
	1		2		3		4	5
Цеолитовая порода	8,77		12,50		15,85		18,85	21,44		-
Суглинок	87,61		83,30		79,31		75,40	71,30		20-25
Алюминиевая пудра	0,06		0,08		0,09		0,11	0,12		0,06-0,1
Молотая известь	3,56		4,12		4,75		5,64	7,14		0,1-1,2
В/Г	0,75		0,8		0,9		1	1,1		1,1-1,8
Глинистые сланцы										20-25
Металлургический шлак										22-23
Суперпластификатор С-3										0,018-0,020
Таблица 2
Свойства		Показатели для состава									Прототип
		1		2		3	4		5
Плотность, кг/м 3		640		550		440	520		650		640
Температура обжига, °С		950		950		950	950		950		950-970