RU2524364C2 - Способ изготовления конструкционно-теплоизоляционного материала - Google Patents
Способ изготовления конструкционно-теплоизоляционного материала Download PDFInfo
- Publication number
- RU2524364C2 RU2524364C2 RU2011145253/03A RU2011145253A RU2524364C2 RU 2524364 C2 RU2524364 C2 RU 2524364C2 RU 2011145253/03 A RU2011145253/03 A RU 2011145253/03A RU 2011145253 A RU2011145253 A RU 2011145253A RU 2524364 C2 RU2524364 C2 RU 2524364C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- hydrogen peroxide
- modifier
- portland cement
- basalt
- Prior art date
Links
Landscapes
- Building Environments (AREA)
Abstract
Изобретение относится к производству конструкционно-теплоизоляционных материалов. Способ изготовления конструкционно-теплоизоляционного материала состоит в том, что силикат-глыбу измельчают до удельной поверхности 2500 см2/г, смешивают ее с модификатором, упрочняющей добавкой в виде портландцемента, вспенивающим реагентом в виде перекиси водорода и водой затворения, заливают в форму изделия и далее проводят тепловую обработку изделия токами СВЧ в течение 15 минут при температуре 300°С, при этом в качестве модификатора используют суперпластификатор С-3, а в качестве дополнительной упрочняющей добавки - базальтовую микрофибру при следующем соотношении компонентов смеси, мас.%: указанная силикат-глыба 62-64, суперпластификатор С-3 0,01-0,012, портландцемент 10-12, базальтовая микрофибра 0,04-0,1, перекись водорода 0,5-0,7, вода затворения 25. Технический результат - улучшение физико-механических свойств. 1 табл.
Description
Предлагаемое изобретение относится к области производства строительных материалов, а именно к производству теплоизоляционных конструкционных материалов. Предложенный способ предназначен для изготовления теплоизоляционных изделий с минимальными энергозатратами и временем при приемлемых теплофизических (прочностных, звукоизоляционных, теплоизоляционных и т.д.) характеристиках, в том числе и при знакопеременных температурных воздействиях.
Известны способы получения сырьевых смесей для изготовления теплоизоляционного материала по авторскому свидетельству СССР №272879, 1967 г., МПК С04В 38/08 - [1] и по авторскому свидетельству СССР №1282468, 1985 г., МПК С04В 38/02 - [2].
Недостатком аналогов является то, что получаемые по ним теплоизоляционные материалы обладают низкой прочностью при сжатии, высокими пожароопасностью и водопоглощением.
Также известен «Способ получения сырьевых смесей для изготовления теплоизоляционного материала» по авторскому свидетельству СССР №1396511, 1993 г., МПК С04В 38/02, С04В 28/26 - [3], включающий перемешивание тонкомолотой силикат-глыбы 100 мас.ч., кремнефтористого натрия 18-20 мас.ч., порообразователя 5-10 мас.ч., минерального наполнителя 8-16 мас.ч. и вспенивающегося полистирола 20-30 мас.ч., загрузку смеси в форму и последующее вспенивание, причем сначала гранулы вспенивающего полистирола перемешивают с 16-24 мас.ч. водного раствора силиката натрия плотностью 1,3-1,5 г/см3, затем вводят тонкомолотую силикат-глыбу, после чего в полученную смесь вводят остальные компоненты и перемешивают. Другими словами, способ изготовления теплоизоляционного конструкционного материала состоит в измельчении силикат-глыбы, смешивании ее с модификатором, упрочняющей добавкой, вспенивающим реагентом и водой затворения и последующей тепловой обработке.
Способ позволяет повысить прочность (на сжатие) полученного теплоизоляционного материала, а также снизить его пожароопасность и водопоглощение. Однако можно указать на следующие недостатки аналога [3]:
во-первых, использование полистирола значительно уменьшает пожаростойкость теплоизоляционного материала, получаемого из смеси;
во-вторых, большие энергозатраты на тепловую обработку;
в-третьих, повышенная трудоемкость технологии последовательного смешивания компонентов смеси (обязательным является первоначальное перемешивание гранул пенополистирола с водным раствором силиката натрия).
Указанные недостатки решаются в прототипе заявляемого изобретения - заявке: «Способ изготовления теплоизоляционного конструкционного материала» №2007121986 от 20.12.2008 г., МПК С04В 28/00 - [4], включающий измельчение силикат-глыбы, смешивание ее с модификатором, упрочняющей добавкой, вспенивающим реагентом и водой затворения и последующую тепловую обработку, при этом измельчение силикат-глыбы осуществляют до удельной поверхности 2500 см2/г, в качестве модификатора используют лигносульфонат, в качестве упрочняющей добавки - портландцемент, в качестве вспенивающего реагента - перекись водорода, при следующем соотношении компонентов смеси, мас.%: указанная силикат-глыба 62-64, лигносульфонат 0,04-0,06, портландцемент 5-7, перекись водорода 0,5-0,7, вода затворения 30, тепловую обработку изделия осуществляют токами СВЧ в течение 15 минут при температуре 300°С.
Недостатком прототипа является то, что применение в нем лигносульфоната не обеспечивает хорошей растекаемости, требуется больше воды затворения, что существенно ухудшает его физико-механические свойства. Кроме того, прототип обладает сравнительно низкой прочностью на растяжение (изгиб, скалывание), а также низкими динамической прочностью и работой разрушения.
Указанные недостатки аналогов и прототипа ставят задачи по улучшению растекаемости предложенного конструкционно-теплоизоляционного материала и его физико-механических свойств. В частности, существенного увеличения прочности на растяжение (на изгиб, скалывание и т.д.), а также на увеличение динамической прочности и работы разрушения.
Указанные задачи решаются тем, что в способе изготовления конструкционно-теплоизоляционного материала, состоящем в том, что силикат-глыбу измельчают до удельной поверхности 2500 см2/г, смешивают ее с модификатором, упрочняющей добавкой в виде портландцемента, вспенивающим реагентом в виде перекиси водорода и водой затворения, заливают в форму изделия и далее проводят тепловую обработку изделия токами СВЧ в течение 15 минут при температуре 300°С, в качестве модификатора используют суперпластификатор С-3, а в качестве дополнительной упрочняющей добавки используют базальтовую микрофибру при следующем соотношении компонентов смеси, мас.%:
указанная силикат-глыба | 62-64 |
суперпластификатор С-3 | 0,01-0,012 |
портландцемент | 10-12 |
базальтовая микрофибра | 0,04-0,1 |
перекись водорода | 0,5-0,7 |
вода затворения | 25 |
При этом так же, как и в прототипе, в состав смеси входят только негорючие материалы, а сам процесс идет при сравнительно невысоких температурах и времени обработки материала.
Кроме того, известен «Восстановленный строительный элемент» по патенту на полезную модель РФ №79579 от 06.06.2008 г., МПК E02D 37/00, E02G 23/02 - [5], строительная смесь которого в своем составе содержит суперпластификатор С-3 и фибру, в том числе и из стальных волокон. Однако аналог [5] предназначен для других целей, имеет высокую теплопроводность, в том числе и из-за высокой теплопроводности фибры из стальных волокон.
Известный аналог: «Многослойная наружная стеновая панель» по патенту на полезную модель РФ №81742 от 27.03.2009 г., МПК Е02С 2/06 - [6], строительная смесь, из которой она изготовлена, в своем составе содержит полистиролбетон, армированный фиброй, в том числе и базальтовой. Как недостаток аналога [6] следует отметить, что входящий в его состав полистирол горюч и при этом применение такого состава в строительных конструкциях сильно ограничено.
Известный аналог: «Смесь для пенобетона» по патенту РФ №2306300 от 20.09.2007 г., МПК С04В 38/10 - [7], содержит в своем составе базальтовую фибру, но в остальном имеет совсем другие компоненты, чем в заявляемом техническом решении. При этом как недостаток аналога [7] можно отметить его низкую прочность.
Также известен аналог: «Способ изготовления пенокерамических изделий» по патенту РФ №2251540 от 10.05.2005 г., МПК С04В 38/02 - [8], содержащий в своем составе базальтовую фибру, но при его изготовлении необходим высокотемпературный обжиг при температуре 940÷980°С, а это требует высокие энергозатраты на производство изделий и, как следствие, приводит к резкому увеличению их стоимости.
Таким образом, реализация предложенного способа изготовления конструкционно-теплоизоляционного материала заключается в следующем:
силикат-глыбу измельчают в шаровой мельнице до образования частиц с поверхностью 2500 см2/г, смешивают с упрочняющей добавкой (портландцементом), модификатором (суперпластификатором С-3), базальтовой микрофиброй, вспенивающим агентом (перекисью водорода) и водой затворения и помещают смесь в форму. Форма со смесью подвергается тепловой обработке токами сверхвысокой частоты (СВЧ) при t=300°С и времени обработки 15 минут.
По предложенному способу приготовления нового конструкционно-теплоизоляционного материала была проведена серия экспериментов на опытном производстве. При этом состав смеси для конструкционного теплоизоляционного материала брался согласно формуле заявляемого изобретения.
Один из вариантов выполнения «Конструкционно-теплоизоляционного материала» в составе ингредиентов приведен в следующем единичном соотношении, мас.%:
указанная силикат-глыба | 63 |
суперпластификатор С-3 | 0,01 |
портландцемент | 11,29 |
базальтовая микрофибра | 0,1 |
перекись водорода | 0,6 |
вода затворения | 25 |
Результаты проведенных экспериментов на опытном производстве по производству конструкционно-теплоизоляционного материала:
плотность: 398-417 кг/м3;
предел прочности при сжатии: 2,5-4,5 МПа;
теплопроводность: 0,085-0,098 Вт/(м·К).
Проведение тепловой обработки смеси полем токов СВЧ создает условия равномерного нагрева и вспучивания смеси компонентов. Обеспечивается равномерность пористой структуры изготавливаемого конструкционно-теплоизоляционного материала и его качества (стабильности его теплофизических свойств).
Также в предложенном способе исключен промежуточный процесс варки жидкого стекла и введена тепловая обработка токами СВЧ при t=300°С. Известные способы аналоги (из негорючих материалов) включают тепловую обработку при температурах, равных 1000-1200°С, и времени обработки в течение ~9 часов.
Сравнительные энергозатраты на производство известных строительных конструкционно-теплоизоляционных материалов и по предлагаемому способу изготовления конструкционно-теплоизоляционного материала приведены в таблице 1.
Таблица 1 | ||
Сравнительные энергозатраты | ||
№п/п | Наименование материала | Энергозатраты, кВт/м3 |
1 | Минеральная вата | 10000 |
2 | Пенобетон, газобетон | 1700 |
3 | Кирпич | 500 |
4 | Древесина | 180 |
5 | Предложенный конструкционно-теплоизоляционный материал | 190 |
Таким образом, реализация предложенного способа позволит достичь существенного улучшения растекаемости предложенного конструкционно-теплоизоляционного материала и его физико-механических свойств. В частности, увеличения прочности на растяжение (на изгиб, скалывание и т.д.), а также на увеличение динамической прочности и работы на разрушение. При этом энергозатраты и трудоемкость производства конструкционно-теплоизоляционных изделий при их приемлемых теплофизических характеристиках будут на минимальном уровне.
Использование базальтовой микрофибры в малом количестве позволит существенно увеличить прочность (в том числе и динамическую) изделий и работу на их разрушение, то есть их физико-механические свойства. Уменьшение количества воды затворения дополнительно увеличивает прочность готовых изделий и уменьшает энергозатраты на удаление излишней влаги при тепловой обработке. При этом обработка токами СВЧ позволяет получить температуру внутри изделия выше, чем на поверхности, что способствует равномерному нагреву и выделению излишней влаги и газов по всему объему изделия. Это приведет к образованию равномерной пористой структуры изделия. Равномерный состав и пористость теплоизоляционного изделия обеспечивают одинаковые прочностные и теплофизические и другие характеристики по всему объему материала, а также позволяют его использовать как облицовочный, так и в качестве элементов несущих и самонесущих конструкций, в качестве заполнения строительных конструкций.
Использование принципиально новой исходной смеси, обеспечивающей получение нового конструкционно-теплоизоляционного материла при сравнительно низких температурах (t=300°C) и тепловой обработкой ее в поле токов СВЧ позволяет получить равномерные физико-механические характеристики по всей массе изделия при минимальном времени обработки.
Элементы строительных конструкций, изготовленные по предложенному способу, можно использовать для многоэтажного строительства как ограждающие и самонесущие, а для малоэтажного строительства - как несущие и ограждающие.
Изготовленные элементы строительных конструкций, в которых применялись блоки из предложенного конструкционно-теплоизоляционного материала, эксплуатируются с 2008 года без видимых признаков деструкции последних.
Реализация способа изготовления конструкционно-теплоизоляционного материала в совокупности признаков формулы изобретения является новым для способов изготовления теплоизоляционных материалов, что соответствует критерию"новизна".
Вышеприведенная совокупность признаков не известна в настоящее время из уровня техники и не следует из общеизвестных правил, способов изготовления конструкционно-теплоизоляционных материалов, и это доказывает соответствие критерию "изобретательский уровень".
Реализация предложенного способа изготовления конструкционно-теплоизоляционного материала с указанной совокупностью существенных признаков не представляет никаких конструктивно-технических и технологических трудностей, отсюда следует соответствие критерию "промышленная применимость".
Список использованных источников
1. Авторское свидетельство СССР №272879, 1967 г., МПК С04В 38/08.
2. Авторское свидетельство СССР №1282468, 1985 г., МПК С04В 38/02.
3. Авторское свидетельство СССР №1396511, 1993 г., МПК С04В 38/02, С04В 28/26.
4. Прототип - заявка на изобретение №2007121986 от 20.12.2008 г., МПК С04В 28/00.
5. Патент на полезную модель РФ №79579 от 06.06.2008 г., МПК E02D 37/00, E02G 23/02.
6. Патент на полезную модель РФ №81742 от 27.03.2009 г., МПК Е02С 2/06.
7. Патент РФ №2306300 от 20.09.2007 г., МПК С04В 38/10.
8. Патент РФ №2251540 от 10.05.2005 г., МПК С04В 38/02.
Claims (1)
- Способ изготовления конструкционно-теплоизоляционного материала, заключающийся в том, что силикат-глыбу измельчают до удельной поверхности 2500 см2/г, смешивают ее с модификатором, упрочняющей добавкой в виде портландцемента, вспенивающим реагентом в виде перекиси водорода и водой затворения, заливают в форму изделия и далее проводят тепловую обработку изделия токами СВЧ в течение 15 минут при температуре 300°С, отличающийся тем, что в качестве модификатора используют суперпластификатор С-3, а в качестве дополнительной упрочняющей добавки используют базальтовую микрофибру при следующем соотношении компонентов смеси, мас.%:
указанная силикат-глыба 62-64 суперпластификатор С-3 0,01-0,012 портландцемент 10-12 базальтовая микрофибра 0,04-0,1 перекись водорода 0,5-0,7 вода затворения 25
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011145253/03A RU2524364C2 (ru) | 2011-11-08 | 2011-11-08 | Способ изготовления конструкционно-теплоизоляционного материала |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011145253/03A RU2524364C2 (ru) | 2011-11-08 | 2011-11-08 | Способ изготовления конструкционно-теплоизоляционного материала |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011145253A RU2011145253A (ru) | 2013-05-20 |
RU2524364C2 true RU2524364C2 (ru) | 2014-07-27 |
Family
ID=48788782
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011145253/03A RU2524364C2 (ru) | 2011-11-08 | 2011-11-08 | Способ изготовления конструкционно-теплоизоляционного материала |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2524364C2 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2637680C2 (ru) * | 2016-04-07 | 2017-12-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тольяттинский государственный университет" | Способ изготовления конструкционно-теплоизоляционного материала |
RU2768860C1 (ru) * | 2021-04-19 | 2022-03-25 | Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации | Способ изготовления теплоизоляционного материала с применением переработанных твердых бытовых отходов |
RU2769011C1 (ru) * | 2021-04-12 | 2022-03-28 | Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации | Способ изготовления конструкционно-теплоизоляционного материала с применением продуктов переработки твердых коммунальных отходов |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0004882A1 (de) * | 1978-04-20 | 1979-10-31 | BASF Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung von Brandschutz-Formkörpern auf Basis von Alkalisilikaten |
RU2060238C1 (ru) * | 1995-02-21 | 1996-05-20 | Владимир Евгеньевич Козлов | Способ изготовления вспученного силикатного материала |
RU2306300C1 (ru) * | 2006-02-06 | 2007-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" | Смесь для пенобетона |
RU79579U1 (ru) * | 2008-06-06 | 2009-01-10 | Федеральное Государственное унитарное предприятие "26 Центральный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации" (ФГУП 26 ЦНИИ МО РФ) | Восстановленный строительный элемент |
RU81742U1 (ru) * | 2008-11-24 | 2009-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ЕВРОПРОЕКТ" | Многослойная наружная стеновая панель |
-
2011
- 2011-11-08 RU RU2011145253/03A patent/RU2524364C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0004882A1 (de) * | 1978-04-20 | 1979-10-31 | BASF Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung von Brandschutz-Formkörpern auf Basis von Alkalisilikaten |
RU2060238C1 (ru) * | 1995-02-21 | 1996-05-20 | Владимир Евгеньевич Козлов | Способ изготовления вспученного силикатного материала |
RU2306300C1 (ru) * | 2006-02-06 | 2007-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" | Смесь для пенобетона |
RU79579U1 (ru) * | 2008-06-06 | 2009-01-10 | Федеральное Государственное унитарное предприятие "26 Центральный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации" (ФГУП 26 ЦНИИ МО РФ) | Восстановленный строительный элемент |
RU81742U1 (ru) * | 2008-11-24 | 2009-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ЕВРОПРОЕКТ" | Многослойная наружная стеновая панель |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2637680C2 (ru) * | 2016-04-07 | 2017-12-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тольяттинский государственный университет" | Способ изготовления конструкционно-теплоизоляционного материала |
RU2769011C1 (ru) * | 2021-04-12 | 2022-03-28 | Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации | Способ изготовления конструкционно-теплоизоляционного материала с применением продуктов переработки твердых коммунальных отходов |
RU2768860C1 (ru) * | 2021-04-19 | 2022-03-25 | Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации | Способ изготовления теплоизоляционного материала с применением переработанных твердых бытовых отходов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011145253A (ru) | 2013-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101737811B1 (ko) | 내화성 및 우수한 단열 성능을 가진 무기질 발포 모르타르와 그 제조방법 및 이를 이용한 무기질 발포 모르타르의 보수공법 | |
CN102815903A (zh) | 一种发泡水泥保温板的制备方法 | |
CN104829187A (zh) | 一种用于墙体自保温的新型泡沫混凝土砌块及其生产方法 | |
CN106242426A (zh) | 外墙保温材料及其制备方法 | |
KR101782845B1 (ko) | 친수성 나노 에어로겔 파우더를 사용한 고단열 경량 기포 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 경량 기포 콘크리트 제조방법 | |
CN105367121A (zh) | 一种镁水泥基泡沫砌块及其制备方法 | |
CN104556954A (zh) | 一种磷酸镁水泥基多孔材料及其制备方法 | |
KR100853754B1 (ko) | 건축용 고강도 내화성형체 및 그 제조방법 | |
RU2524364C2 (ru) | Способ изготовления конструкционно-теплоизоляционного материала | |
CN102320804B (zh) | 非承重保温砖 | |
KR102034611B1 (ko) | 방수형 기포콘크리트 블록의 습식 제조방법 | |
CN110698148A (zh) | 一种发泡墙体材料及其制备方法 | |
CN108546048A (zh) | 一种泡沫混凝土复合墙板芯材及其制备方法 | |
RU2455253C1 (ru) | Способ получения конструкционно-теплоизоляционного строительного материала на основе алюмосиликатных микросфер | |
KR100568932B1 (ko) | 경량콘크리트 및 그 제조 방법 | |
BG65746B1 (bg) | Метод за производство на блокове за зидария и облицовка | |
DE2853333C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines mineralischen Schaumstoffes | |
RU2769011C1 (ru) | Способ изготовления конструкционно-теплоизоляционного материала с применением продуктов переработки твердых коммунальных отходов | |
CN108203260A (zh) | 一种含有纳米微粉的发泡保温板 | |
RU2637680C2 (ru) | Способ изготовления конструкционно-теплоизоляционного материала | |
RU2768860C1 (ru) | Способ изготовления теплоизоляционного материала с применением переработанных твердых бытовых отходов | |
RU2251540C1 (ru) | Способ изготовления пенокерамических изделий | |
RU2536693C2 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления неавтоклавного газобетона и способ приготовления неавтоклавного газобетона | |
KR100603031B1 (ko) | 건축용 무기질 자연발열 경량기포 조성물 및 그 제조방법 | |
RU2405757C1 (ru) | Облегченная пеноцементная композиция |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HZ9A | Changing address for correspondence with an applicant | ||
FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20140505 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141109 |