сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционно-конструкционного материала

Формула изобретения

Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционно-конструкционного материала, включающая жидкое натриевое стекло из микрокремнезема, кремнеземистый компонент - микрокремнезем, отвердитель - кремнефтористый натрий и золу-унос, отличающаяся тем, что она содержит жидкое натриевое стекло из микрокремнезема с силикатным модулем 2÷3 и плотностью 1,2÷1,5 г/см³, золу-унос от сжигания обезвоженных осадков очистных сооружений промстоков Усть-Илимского ЛПК в печах с кипящим слоем в качестве добавки при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Указанное жидкое стекло	62,5-64,1
Микрокремнезем	23,1-25
Кремнефтористый натрий	6,25-6,4
Зола-унос Усть-Илимского ЛПК	6,25-6,4

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к производству строительных теплоизоляционно-конструкционных материалов и может быть использовано при изготовлении ограждающих конструкций и перегородок в малоэтажном строительстве.

Известна сырьевая смесь, включающая жидкое натриевое стекло из микрокремнезема, кремнеземистый компонент - микрокремнезем, отвердитель - кремнефтористый натрий, воду и добавку золу-унос ТЭЦ-7 г.Братска [Патент РФ №2228314, МПК С04В 28/26].

При воспроизведении указанного состава без использования пенообразователя получены материалы с плотностью 900-1000 кг/м³ и деформациями усадки, превышающими допустимые значения. Значительные деформации усадки вызваны недостаточной степенью наполнения жидкого стекла микрокремнеземом, количество которого определяется требуемой удобоукладываемостью. При увеличении плотности жидкого стекла до 1,5 г/см³ деформации усадки возрастают, а при уменьшении плотности жидкого стекла с целью снижения деформаций усадки наблюдается понижение прочностных характеристик материала.

Технический результат от использования изобретения заключается в возможности получения теплоизоляционно-конструкционного материала со стабильными проектными плотностями 800÷900 кг/м ³ и допустимыми деформациями усадки, возможность использования жидкого стекла из микрокремнезема с силикатным модулем 2÷3, р=1,2÷1,5 г/см³, возможность использования золы-уноса (от сжигания обезвоженных осадков очистных сооружений промстоков Усть-Илимского ЛПК в печах с кипящим слоем), удешевление производства за счет исключения операции пенообразования.

Способ приготовления. Технический результат достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционно-конструкционного материала, включающая жидкое натриевое стекло из микрокремнезема, кремнеземистый компонент - микрокремнезем, отвердитель - кремнефтористый натрий, содержит жидкое натриевое стекло из микрокремнезема с силикатным модулем 2÷3 и плотностью 1,2÷1,5 г/см ³, золу-унос (от сжигания обезвоженных осадков очистных сооружений промстоков Усть-Илимского ЛПК в печах с кипящим слоем) в качестве добавки при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Указанное жидкое стекло	62,5-64,1
Микрокремнезем	23,1-25
Кремнефтористый натрий	6,25-6,4
Зола-унос Усть-Илимского ЛПК	6,25-6,4

Жидкое натриевое стекло, используемое в качестве вяжущего, готовят малоэнергоемким способом путем растворения микрокремнезема в растворе щелочи при температуре не более 100°С [Патент РФ №2056353, МПК С04В 28/04].

Микрокремнезем является дисперсным отходом производства кристаллического кремния, характеризующимся малым размером частиц (0,1...3 мкм) и, как следствие, высокой удельной поверхностью (от 10000 до 25000 см²/г). Микрокремнезем осаждается в электрофильтрах системы газоочистки плавильных печей производства кристаллического кремния. Химический состав микрокремнезема, мас. %: SiO₂ 90,0-95,0; Al₂О₃ - до 0,8; СаО - до 1,6; MgO - до 1,2; SiC - до 5,0; С_общ. - до 9,0; потери при прокаливании - до 20,0.

В качестве добавки используется зола-унос (от сжигания обезвоженных осадков очистных сооружений промстоков Усть-Илимского ЛПК в печах с кипящим слоем). Данная зола-унос обладает высокой удельной поверхностью (115 м²/кг), насыпной плотностью 1165 кг/м ³, что позволяет обеспечить контактное омоноличивание наполнителя вяжущим и снизить деформации усадки. Химический состав золы-унос Усть-Илимского ЛПК, мас.%: SiO₂ - 48,83; Al₂О₃ - 0,34; Fe ₂О₃ - 0,39; CaO - 1,67; MgO - 0,78; SO₃ - 6,15; F₂O ₅ - 3,62; К₂О - 0,11; Na ₂O - 28,36; Mn₃O₄ - 1,19; TiO₂ следы.

Указанная зола-унос характеризуется повышенным содержанием свободных щелочей, что позволяет получать материалы с допустимыми значениями деформации усадки на основе жидкого стекла с плотностью 1,2÷1,5 г/см ³.

Получение строительных материалов из жидкого стекла и микрокремнезема позволяет наладить выпуск теплоизоляционно-конструкционного материала на месте использования и избежать транспортных расходов. Вовлечение многотоннажных отходов местной промышленности в производство строительных материалов способствует рациональному природопользованию и снижению экологической напряженности в регионе.

Таблица 1
Состав			Содержание компонентов, мас.%
			1		2		3		Известный
жидкое натриевое стекло из микрокремнезема			64,1		63,3		62,5		69,04
вода			-		-		-		1,23
пенообразователь - «Морпен»			-		-		-		0,04
кремнеземистый компонент - микрокремнезем			23,1		24,1		25		20,71
кремнефтористый натрий			6,4		6,3		6,25		6,90
добавка	зола-унос ТЭЦ-7 г.Братск		-		-		-		2,07
	зола-унос Усть-Илимского ЛПК		6,4		6,3		6,25		-
Таблица 2
Показатель		Состав
		1		2		3		Известный
Коэффициент насыщения		0,36		0,38		0,4		-
Плотность, кг/м 3		800		850		900		750-800
Предел прочности при сжатии, МПа		8,5		10		9		4,5-5,5
Коэффициент размягчения		0,92		0,94		1,00		0,98-1,00
Деформации не более, мм/м		2		1,2		-		-