СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2131859 (13) C1

(51) 6 C04B40/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 1999.06.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 95101213/03 
(22) Дата подачи заявки: 1995.01.27 
(45) Опубликовано: 1999.06.20 
(56) Аналоги изобретения: SU 1283239 A1, 15.01.87. SU 1249003A1, 07.08.86. SU 1468887 A1, 30.03.89. SU 968013A, 23.10.82. 
(71) Имя заявителя: Киприянов Андрей Иванович 
(72) Имя изобретателя: Киприянов А.И. 
(73) Имя патентообладателя: Киприянов Андрей Иванович 
(98) Адрес для переписки: 630090, Новосибирск, ул.Золотодолинская 29 - 517, Киприянову Андрею Ивановичу 

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ 
Изобретение относится к производству строительных материалов путем композиционного сочетания наполнителя и вяжущего и может быть использовано при изготовлении строительных изделий различного назначения. Задача, решаемая изобретением, - создать такой способ, при котором можно задавать характеристики строительного материала (в том числе и анизотропные), значительно снизить общие энергозатраты производства, реставрировать и программировать новые физико-механические параметры строительных изделий, повысить прочность, морозо-, влаго- и химическую стойкость конечного изделия. Поставленная задача решается тем, что готовят истинный раствор вяжущего и подают в поры сформованного изделия, где создают условия для пересыщения вяжущего, без формирования коллоидальных сред, и выделения вяжущего из раствора до получения камня требуемых физико-механических свойств. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к области производства строительных материалов путем композиционного сочетания наполнителя и вяжущего и может быть использовано при изготовлении строительных изделий различного назначения.
Известны традиционные способы изготовления строительных материалов путем сочетания наполнителя и вяжущего. Активным ингредиентом всегда выступает вяжущее (из неорганических веществ - цемент, гипс, известь и др.), которое, реагируя с водой, дает коллоидальные массы с последующей кристаллизацией в виде кристаллогидратов, связывающих элементы наполнителя между собой [1], [2].
Данные способы, как правило, включают ряд операций:

- измельчение наполнителя,

- изготовление вяжущего путем проведения с исходным материалом реакций дегидратации, декарбоксилирования, десульфирования и др., связанных с элиминированием летучей составляющей и приведения вяжущего в активное состояние,

- смешивание вяжущего и наполнителя, затворение смеси водой, вызывая тем самым рост кристаллогидратов и связывание элементов наполнителя.
Недостатками данного способа являются:

- узкая и весьма низкая область значений прочности и других характеристик строительных изделий, в которых в качестве связывающего элемента выступают кристаллогидраты,

- высокая энергоемкость данного способа, как следствие энергозатрат на дегидратацию и обжиг сырья для вяжущего,

- невозможность восстановления у строительного изделия прежних физико-механических параметров и приобретения новых свойств.
Известен "Способ изготовления строительных изделий" а.с. N 1283239 [3], где процесс изготовления включает подготовку сырья, его химическую активацию кислотой, формование и пропитку сформированного изделия раствором соли, которая, химически реагируя с наполнителем через образование коллоидальных масс сульфата кальция, создает механический контакт зерен посредством новообразованного кристаллогидрата, в данном случае гипса.
Данный способ является изобретением, нацеленным на утилизацию белитсодержащего компонента - бокситового и нефелинового шлама. В процессе подготовки - измельчения шлама в водном растворе серной кислоты - происходит активация наполнителя. После центрифугирования свободная кислота реагирует с раствором хлористого кальция с образованием коллоидальной массы, из которой кристаллизуется новый продукт - водосодержащий сульфат кальция.
Недостатками данного способа являются:

- использование в качестве наполнителя бокситового или нефелинового шлама - нераспространенного материала, приуроченного, в основном, к месту переработки нефелина и бокситов,

- наличие высокоэнергоемких операций, связанных с работой в растворе серной кислоты, как то: измельчение, центрифугирование и прессование (здесь должны подразумеваться: наличие химически- и износостойкой аппаратуры и соответствующего помещения, а также средств защиты и утилизации выбросов кислоты в виде стоков и аэрозолей);

- высокая стоимость серной кислоты и хлористого кальция как активных ингредиентов в описываемом технологическом цикле, которая будет диктовать величину конечной себестоимости изделия;

- низкий процент увеличения прочности изделия: до 9% десятикратном увеличении срока экспозиции и трехкратном увеличении концентрации хлорида кальция;

- увеличение плотности конечного изделия за счет заполнения кристаллогидратом свободных пор, что ведет, в свою очередь, к уменьшению теплотехнических свойств.
Задача, решаемая изобретением, - создать такой способ, при котором можно задавать характеристики строительного материала (в том числе и анизотропные), значительно снизить общие энергозатраты производства, реставрировать и программировать новые физико-механические параметры строительных изделий, повысить прочность, морозо-, влаго- и химическую стойкость конечного изделия.
Поставленная задача решается тем, что в известной схеме получения строительных изделий (путем композиционного сочетания наполнителя и вяжущего, включающем формование изделия из наполнителя, приготовление раствора вяжущего) появляется новое звено - приготовленный истинный раствор вяжущего, который подают в поры сформированного изделия, создавая условия для пересыщения вяжущего без формирования коллоидальных сред, - и выделения вяжущего из раствора до получения камня требуемых физико-механических свойств.
Сущность изобретения состоит в том, что наполнитель формуют как конечное изделие с подачей в его поры истинного раствора вяжущего, где задают условия для пересыщения указанного раствора. Условия пересыщения могут быть созданы путем изменения как физических, так и физико-химических параметров (изменение температуры, давления, кислотности и т.п.) для активного выделения твердых форм растворенного вяжущего без химической активности наполнителя и формирования коллоидальных масс с последующей кристаллизацией. В качестве вяжущего, в зависимости от требуемых характеристик конечного изделия, могут быть использованы любые растворимые вещества.
Отличительные признаки изобретения:

- подача истинного раствора вяжущего,

- отсутствие условий пересыщения в теле изделия,

- отсутствие формирования коллоидальных масс,

- отсутствие реакции гидратации и, как следствие, отсутствие формирования новообразованных кристаллогидратов.
Пример 1. Наполнитель - кальцитовый песок размерностью 0,1-0,5 мм формуют в виде куба 100х100х100. Вяжущий компонент готовят, растворяя в воде с избытком CO2 тонкодисперсный кальцит при давлении 5 атм. После подачи раствора Ca(HCO3)2 в поровое пространство песка давление снижают в течение 50 часов до атмосферного; температура подаваемого раствора 20oC; температуру кальцитового песка в центре куба поддерживают на уровне 50oC, на периферии - 75oC. Конечное изделие имеет форму куба 100х100х100 с пористостью 23%. Предел прочности при сжатии перпендикулярно к направлению наибольшего сопротивления 380 кгс/см2, параллельно - 210 кгс/см2, коэффициент теплопроводности 1,1 Вт/мК.
Пример 2. Наполнитель - кальцитовый песок размерностью 0,1 - 0,5 мм формуют в виде куба 100х100х100. Вяжущий компонент готовят, растворяя гипс в воде при температуре 65oC, и подают в поровое пространство песка в течение 96 часов. Температура песка в центре куба поддерживается на уровне 25oC, на периферии - 10oC. Конечное изделие имеет форму куба 100х100х100 с пористостью 11%. Предел прочности при сжатии перпендикулярно к направлению наибольшего сопротивления 213 кгс/см2, параллельно - 106 кгс/см2, коэффициент теплопроводности 1,0 Вт/мК.
Пример 3. Наполнитель - кварцевый песок размерностью 0,1 - 0,5 мм формуют в виде куба 100х100х100. Вяжущий компонент готовят, растворяя кварц в водном растворе: Na2CO3 5 %, NaOH - 0,4%, Na-олеат - 0,2%, со степенью заполнения автоклава 78-80% при температуре 400oC и давлении 1000 атмосфер, и подают в поровое пространство песка в течение 72 часов. Температура песка в центре куба поддерживается на уровне 400oC, на периферии - 337oC. Конечное изделие имеет форму куба 100х100х100 с пористостью 20%. Предел прочности при сжатии перпендикулярно к направлению наибольшего сопротивления 780 кгс/см2, параллельно - 518 кгс/см2, коэффициент теплопроводности 1,5 Вт/мК.
Таким образом, положительные эффекты сводятся к следующему:

- снижение энергоемкости;

- возможность формирования зон с градиентами различных физико-механических свойств в пределах одного изделия;

- возможность реставрации прежних физико-механических параметров и приобретения новых свойств строительных изделий;

- повышение прочности, морозо-, влаго- и химической стойкости конечного изделия;

- увеличение класса веществ, используемых в качестве вяжущего.
Появление возможности формирования зон с градиентами различных физико-механических свойств в пределах одного изделия позволяет создать строительные конструкции с программируемыми пределами напряжений при статических и динамических нагрузках. Это достигается в процессе формирования изделия путем создания областей пересыщения раствора вяжущего в порах сформованного наполнителя, что вызывает становление различных режимов выделения вяжущего в смежных зонах. Манипуляции с параметрами внешних условий и питания новообразований позволяют формировать структуры в теле конечного изделия, способные перераспределять внешне прилагаемые нагрузки без концентратов напряжений, что, в свою очередь, позволяет говорить о создании принципиальной возможности получения строительных изделий с программируемыми физико-механическими параметрами под конкретные статические и динамические нагрузки. В качестве одного из следствий способа следует указать появление возможности реставрации первоначальных физико-механических параметров изделия, утраченных вследствие старения, приложения избыточных нагрузок или иных причин. Для этого достаточно создания условий пересыщения в теле указанного изделия и введения раствора вяжущего.
Также следует указать на возможность увеличения прочности конечного изделия, улучшения морозо-, влаго- и химической стойкости.
Источники информации:

1. А.С.СССР N 1468887, C 04 B 40/00, 1986.
2. А.С.СССР N 1249003, C 04 B 40/00, 1984.
3. Прототип а.с.СССР N 1283239, C 04 B 40/00, 1985. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Способ изготовления элементов строительных изделий путем композиционного сочетания наполнителя и вяжущего, включающий формование изделия из наполнителя и приготовление раствора вяжущего, отличающийся тем, что готовят истинный раствор вяжущего и подают в поры сформованного изделия, где создают условия для пересыщения вяжущего, без формирования коллоидальных сред, и выделения вяжущего из раствора до получения камня требуемых физико-механических свойств.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru