СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АРБОЛИТА

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АРБОЛИТА


RU (11) 2130438 (13) C1

(51) 6 C04B28/26, C04B28/26, C04B18:26, C04B18:10, C04B111:20 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - прекратил действие 

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

(14) Дата публикации: 1999.05.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 97112539/03 
(22) Дата подачи заявки: 1997.07.18 
(45) Опубликовано: 1999.05.20 
(56) Аналоги изобретения: SU 1534031 A1, 07.01.90. SU 1516478 A1, 23.10.89. SU 1479437 A1, 15.05.89. Нана зашвили И.Х. Строительные материалы из древесно-цементной композиции. - Л.: Стройиздат, Л.О., 1990, с.9-243. Хасдан С.М. Производство и применение арболита. - М.: Лесная промышленность, 1981, с.9. 
(71) Имя заявителя: Братский индустриальный институт 
(72) Имя изобретателя: Карнаухов Ю.П.; Шарова В.В.; Дьячкова С.Г.; Бабкин В.А.; Семенов М.А.; Платицин И.В.; Святкин Ю.К. 
(73) Имя патентообладателя: Братский индустриальный институт 
(98) Адрес для переписки: 665728, Иркутская обл., Братск, ул.Макаренко, 40, Братский индустриальный институт, патентный отдел 

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АРБОЛИТА 

Способ изготовления арболита относится к технологии строительных материалов. Способ изготовления арболита включает приготовление сырьевой смеси, состоящей из древесного заполнителя - отходов древесины лиственницы (опилки) и золощелочного вяжущего, которое состоит из зоны-унос ТЭЦ от сжигания бурых углей КАТЕКа и жидкого стекла, синтезированного из отхода кремниевого производства - микрокремнезема, содержащего примеси графита и карборунда. Соотношение компонентов, мас. % : опилки:зола:жидкое стекло = 14,6 - 15 : 34,3 - 35,0: : 51,1-51,5. Изделия формуются из арболитовой смеси послойным вибропрессованием, твердение осуществляется при тепловлажностной обработке при температуре 80-90°С по режиму 3+6+3 ч. Решаемая техническая задача: увеличение прочности арболита вдвое, использование в качестве заполнителя отходов переработки лиственницы, которые не подвергаются предобработке, сокращение длительности процесса твердения с 28 сут до 12 ч, замена высокоэнергоемкого портландцемента, на отходы производства - золу-унос и микрокремнезем. 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области строительных материалов, а именно к способу изготовления арболита на основе заполнителя из древесины лиственницы, который находит широкое применение в строительстве.

Разработка новых способов изготовления арболита с использованием различных отходов крупнотоннажных производств является в настоящее время актуальной, т.к. позволяет утилизировать отходы.

Известен способ изготовления арболита путем обработки древесного заполнителя гелем, содержащим жидкое стекло, добавки, золу. Затем эту массу смешивают с портландцементом (А.с. СССР N 1479437, БИ N 18, 1989). Недостатком известного способа является многокомпонентность состава, низкий коэффициент конструктивного качества и высокая энергоемкость портландцемента.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является способ изготовления арболита, заключающийся в том, что древесный заполнитель замачивают в течение часа, затем отжимают на центрифуге в течение 5 мин, потом смешивают с добавками, цементом и водой. (А.с. СССР N 1534031, БИ N 1, 1990). Недостатками известного способа являются необходимость процесса предобработки древесного заполнителя с использованием для этого специального оборудования (центрифуги, насосы и др.), дополнительные энергетические затраты. Полученный по известному способу арболит имеет невысокую прочность.

Изобретением решается задача упрощения процесса и повышение прочности арболита.

Сформулированная техническая задача решается за счет того, что в способе изготовления арболита путем смешивания, формования и твердения сырьевой смеси, состоящей из древесного заполнителя и вяжущего, древесный заполнитель (отходы древесины лиственницы - опилки) увлажняют до 10%, перемешивают с золощелочным вяжущим, состоящим из золы-уноса от сжигания бурых углей КАТЭКа и углесодержащего жидкого стекла, синтезированного из отходов кремниевого производства - микрокремнезема и содержащего примеси графита и карборунда. Полученную массу тщательно перемешивают до однородного состояния в смесителе принудительного действия в течение 3-5 мин. После чего формуют образцы послойным вибропрессованием, твердение которых осуществляют в пропарочной камере при температуре 80-90oC в течение 12 ч по режиму 3+6+3 ч. Соотношение компонентов смеси - Опилки:Зола:Жидкое стекло составляет 14,6 - 15 : 35,3-35 : 51:1-51,5.

При других соотношениях компонентов физико-механические свойства арболита ухудшаются.

При изготовлении арболита по описанному выше способу древесный заполнитель не требует предварительной предобработки, сокращается длительность процесса изготовления арболита (замена твердения в нормальных условиях в течение 28 суток на тепловлажностную обработку в течение 12 ч). Заявляемый способ позволяет увеличить прочность арболита вдвое по сравнению с прототипом.

Пример. Древесный заполнитель (опилки лиственницы) увлажняются до 10% влажности, перемешиваются с золой-унос. В смесь добавляется жидкое стекло с силикатным модулем n = 1 и плотностью = 1,45 - 1,48 г/см3. Соотношение между компонентами смеси составляет: опилки:зола - унос: жидкое стекло = 14,6 - 15:34,3 - 35 : 51,1-51,5 (мас.%). Смесь перемешивают до однородного состояния в смесителе принудительного действия в течение 3 - 5 мин. После этого формируется образцы размером 15х15х15 см послойным вибропрессованием. Твердение образцов осуществляется в пропарочной камере при температуре 80 + 90oC по режиму 3+6+3 ч. Основные показатели, характеризующие физико-механические свойства полученного арболита приведены в табл. 1.

Оптимизация соотношения компонентов смеси представлена в табл. 2.

Таким образом, полученный по заявляемому способу арболит имеет более высокие физико-механические показатели, чем в известном способе. В его состав входит углеродсодержащее жидкое стекло, полученное из отхода кремниевого производства - микрокремнезема и содержащее в своем составе примеси графита и карборунда. Сокращается длительность процесса твердения - замена твердения арболитовых изделий в течение 28 суток в нормальных условиях в известном способе на тепловлажностную обработку в течение 12 ч.

Предложенный способ экономичен, т.к. позволяет заменить высокоэнергоемкий портландцемент на отходы производства - золу-унос ТЭЦ от сжигания бурых углей КАТЭКа и жидкое стекло из микрокремнезема, а в качестве древесного заполнителя использовать отходы заготовки, окорки и распиловки древесины лиственницы.

Заявляемый способ экологичен, т.к. позволяет утилизировать, крупнотоннажные отходы и получить арболит высокого качества. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ изготовления арболита путем смешивания, формования и твердения сырьевой смеси, состоящей из древесного заполнителя и вяжущего, отличающийся тем, что древесный заполнитель - опилки лиственницы увлажняют до 10%, перемешивают в течение 3 - 5 мин с золощелочным вяжущим, состоящим из золы-унос от сжигания бурых углей КАТЭКа и углеродсодержащего жидкого стекла с силикатным модулем n=1, плотностью =1,45 - 1,48 г/см3, синтезированного из отходов кремниевого производства - микрокремнезема, и содержащего в своем составе примеси графита и карборунда, до однородного состояния при соотношении компонентов, мас.%:

Опилки - 14,6 - 15

Зола-унос - 34,3 - 35

Жидкое стекло - 51,1-51,5

после этого изделия формуют послойным вибропрессованием, твердение осуществляют при тепловлажностной обработке при температуре 80 - 90oC в течение 12 ч по режиму 3 + 6 + 3.