ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2278095

СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ ИЗДЕЛИЙ

СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ ИЗДЕЛИЙ

Имя изобретателя: Мещеряков Юрий Георгиевич (RU); Кольцов Алексей Игоревич 
Имя патентообладателя: Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет
Адрес для переписки: 190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская, 4, СПбГАСУ, ОИС
Дата начала действия патента: 2004.11.02 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении теплоизоляционных изделий. Состав для теплоизоляционных изделий включает вермикулит-сырец, композицию химических реагентов: перекись водорода и серную кислоту в соотношении 3:1 по объему и искусственную пористую добавку - вспученный перлит при следующем соотношении компонентов, мас.ч: вермикулит-сырец - 1-1,05; вышеназванная композиция кислот - 1-1,20; вспученный перлит - 1-1,20. Технический результат: повышение прочности теплоизоляционных изделий.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении теплоизоляционных изделий.

Известен способ производства теплоизоляционных изделий (А.С. SU № 1648938, С 04 В 38/08, 28/34, БИ № 18, 1991). Способ получения включает в себя дозирование, перемешивание вспученного вермикулита с 10%-ным раствором кислоты в количестве 12-24% от массы вермикулита, выдержку в реакторе, прессование и сушку при температуре 100-120°С.

Недостатком способа является высокая средняя плотность изделий (600 кг/м3).

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ получения теплоизоляционных плит (Б.З. Чистяков, В.А. Муромцев, Е.К. Балакирева. О возможности использования вермикулита сырца при изготовлении теплоизоляционных изделий. // Межвузовский тематический сборник трудов. Л., ЛИСИ, 1988, с.152-153).

Способ заключается в следующем: вермикулит-сырец засыпают в форму и к нему добавляют композицию химических реагентов, состоящую из перекиси водорода с кислотами (соотношение перекиси водорода и кислоты 3:1 или 4:1 по объему). Соотношение вермикулита-сырца и химических компонентов 2:1 по объему. Форму герметически закрывают и устанавливают в сушильный шкаф, предварительно нагретый до температуры 150°С, где форму выдерживают в течение 2 часов, затем форму вынимают из шкафа, охлаждают до комнатной температуры и извлекают готовое изделие.

Недостатком известного способа является низкая прочность изделий.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение прочности теплоизоляционных изделий.

Сущность изобретения заключается в том, что в состав, содержащий вермикулит-сырец, композицию химических реагентов, перекись водорода и серную кислоту в соотношении 3:1 по объему, вводят искусственную пористую добавку - вспученный перлит при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

  • вермикулит-сырец - 1-1,05

  • вышеназванная композиция кислот - 1-1,20

  • вспученный перлит - 1-1,20.

Экспериментально установлено, что прочность изделий повышается с увеличением расхода химических реагентов, а вводимая искусственная добавка позволяет существенно повысить водоудерживающую способность сырьевой смеси. Повышение расхода кислот в совокупности с применением пористой добавки позволяет существенно улучшить прочностные характеристики изделий. Увеличение же расхода кислот без введения вышеуказанной добавки не приводит к повышению прочности изделий.

Получение предлагаемого состава осуществляют следующим образом: вермикулит-сырец Ковдорского месторождения, вспученный перлит перемешивают, затем добавляют смесь перекиси водорода 35% концентрации и серной кислоты 40% концентрации, затем сырьевую смесь еще раз перемешивают и переносят в форму. Форму помещают в сушильный шкаф, предварительно нагретый до температуры 250°С, и выдерживают в течение 2 часов, после чего готовое изделие извлекают. Для сравнения физико-механических свойств предложенного состава и прототипа было изготовлено 12 образцов: 10 по заявляемому составу, 1 по прототипу, 1 без использования пористой добавки

Состав № 1. Соотношение компонентов - вермикулит: композиция кислот:вспученный перлит 1:1:1.

Готовое изделие обладает следующими характеристиками: средняя плотность - 190 кг/м3, прочность при изгибе - 0,23 МПа.

Состав № 2. Соотношение компонентов - вермикулит: композиция кислот: вспученный перлит 1:1,2:1,2.

Готовое изделие обладает следующими характеристиками: средняя плотность - 200 кг/м3, прочность при изгибе - 0,25 МПа.

Состав № 3. Соотношение компонентов - вермикулит: композиция кислот: вспученный перлит 1:0,8:1,2.

Готовое изделие обладает следующими характеристиками: средняя плотность - 200 кг/м 3, прочность при изгибе - 0,17 МПа.

Состав № 4. Соотношение компонентов - вермикулит: композиция кислот: вспученный перлит 1:1,3:1,2.

Готовое изделие обладает следующими характеристиками: средняя плотность - 225 кг/м3, прочность при изгибе - 0,25 МПа.

Состав № 5. Соотношение компонентов - вермикулит: композиция кислот; вспученный перлит 1:0,5:1,2.

Готовое изделие обладает следующими характеристиками: средняя плотность - 205 кг/м3, прочность при изгибе - 0,12 МПа.

Состав № 6. Соотношение компонентов - вермикулит: композиция кислот: вспученный перлит 1:1,2:1.

Готовое изделие обладает следующими характеристиками: средняя плотность - 200 кг/м 3, прочность при изгибе - 0,23 МПа.

Состав № 7. Соотношение компонентов - вермикулит: композиция кислот: вспученный перлит 1:1,2:0,8.

Готовое изделие обладает следующими характеристиками: средняя плотность - 190 кг/м3, прочность при изгибе - 0,18 МПа.

Состав № 8. Соотношение компонентов - вермикулит: композиция кислот: вспученный перлит 1:1,2:0,5.

Готовое изделие обладает следующими характеристиками: средняя плотность - 185 кг/м3, прочность при изгибе - 0,11 МПа.

Состав № 9. Соотношение компонентов - вермикулит: композиция кислот: вспученный перлит) 1:1,2:1,3.

Готовое изделие обладает следующими характеристиками: средняя плотность - 245 кг/м, прочность при изгибе - 0,24 МПа.

Состав № 10. Соотношение компонентов - вермикулит: композиция кислот: вспученный перлит) 1,05:1:1.

Готовое изделие обладает следующими характеристиками: средняя плотность - 190 кг/м3, прочность при изгибе - 0,23 МПа.

Состав № 11. Соотношение компонентов - вермикулит: композиция кислот: вспученный перлит 1:1,2:0.

Готовое изделие обладает следующими характеристиками: средняя плотность - 175 кг/м3, прочность при изгибе - 0,05 МПа.

Состав № 12 (прототип). Соотношение компонентов - вермикулит: композиция кислот: вспученный перлит 1:0,5:0. Изделие разрушилось при извлечении из формы.

Результаты испытаний изделий, изготовленных по этим составам и по прототипу, представлены в таблицах 1, 2.

Таблица 1
Показатели Прототип Предлагаемый состав
    1 2 3 4 5
Средняя плотность изделия, кг/м3 Изделие разрушилось при извлечении из формы 190 200 200 225 205
Прочность изделия при изгибе, МПа Изделие разрушилось при извлечении из формы 0,23 0,25 0,17 0,25 0,12
Таблица 2
Показатели Предлагаемый состав
  6 7 8 9 10 11
Средняя плотность изделия, кг/м3 200 190 185 245 190 175
Прочность изделия при изгибе, МПа 0,23 0,18 0,11 0,24 0,23 0,05

Как следует из таблиц, использование предлагаемого состава позволяет получать теплоизоляционные изделия со средней плотностью 190-200 кг/м3 и пределом прочности при изгибе 0,23-0,25 МПа. При выходе за пределы предлагаемых соотношений компонентов прочность изделий существенно снижается.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Состав для получения теплоизоляционных изделий, содержащий вермикулит-сырец, композицию химических реагентов: перекись водорода и серную кислоту в соотношении 3:1 по объему, отличающийся тем, что он дополнительно содержит искусственную пористую добавку вспученный перлит, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Вермикулит-сырец 1-1,05
Вышеназванная композиция кислот 1-1,20
Вспученный перлит 1-1,20

Версия для печати
Дата публикации 08.05.2007гг


вверх