СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЕЗОБЖИГОВЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЕЗОБЖИГОВЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2168481 (13) C1

(51) 7 C04B28/26, C04B28/26, C04B18:14 
Статус: по данным на 19.09.2005 - действует 

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

(14) Дата публикации: 2001.06.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 2000105566/03 
(22) Дата подачи заявки: 2000.03.06 
(24) Дата начала действия патента: 2000.03.06 
(43) Дата публикации заявки: 2001.06.10 
(46) Дата публикации формулы изобретения: 2001.06.10 
(56) Аналоги изобретения: RU 2018498 C1, 30.08.1994. RU 2079464 C1, 20.05.1997. RU 2098380 C1, 10.12.1997. SU 1650636 C1, 23.05.1991. SU 1413088 A1, 30.07.1988. SU 1390241 A1, 23.04.1988. SU 1177283 A, 07.09.1985. SU 1404493 A1, 23.06.1988. US 3756839 A, 04.06.1973. GB 2201410 A, 01.09.1988. DE 3512516 A, 09.10.1986. DE 4233295 A, 07.04.1994. 
(71) Имя заявителя: Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН 
(72) Имя изобретателя: Коротаева З.А.; Ушакова Е.П.; Полубояров В.А.; Лапин А.Е. 
(73) Имя патентообладателя: Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН 

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЕЗОБЖИГОВЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ 
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к технологии производства безобжигового кирпича и облицовочной плитки. В способе изготовления безобжиговых строительных изделий, включающем смешение силиката щелочного металла и наполнителя, затворение водой, формование изделий и сушку, в качестве силиката щелочного металла используют жидкое натриевое стекло, в качестве наполнителя - измельченный бой стекла или совместно измельченную смесь боя стекла с песком и/или глиной, при этом наполнитель смешивают с жидким натриевым стеклом, в полученную смесь дополнительно вводят микрокремнеземистые отходы производства ферросилиция, после чего осуществляют затворение водой при следующем соотношении компонентов мас. ч. : бой стекла 10-100, песок - до 90, глина - до 50, жидкое натриевое стекло по твердому остатку - 2,5-10, микрокремнеземистые отходы производства ферросилиция - 2-6, вода - 5-10, причем отформованные изделия сушат сначала на воздухе, затем в печи при 200 - 300°С в течение 1-2 ч. В способе в процессе смешения дополнительно вводят термостойкий синий алюмокобальтовый пигмент и готовые изделия подвергают глазурованию путем обжига в печи при 600-700oС в течение 5-20 мин. Технический результат - упрощение способа, снижение его энергоемкости и расширение сырьевой базы за счет использования боя стекла и микрокремнеземистых отходов производства. 2 з.п.ф-лы, 1 табл. 



ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к технологии изготовления безобжигового кирпича и облицовочной плитки на основе жидкого натриевого стекла, боя битого стекла и микрокремнеземных отходов производства ферросилиция. 

Известен способ получения безобжиговых огнеупоров, включающий помол силикат-глыбы с огнеупорным заполнителем, смешивание их при температуре 80-90oC, затворение массы водой той же температуры, формование изделий при 40 мпа, а затем сушку при 250-300oC в течение 1-2 ч. (А.с. N 1701693, C 04 B 28/24, C 04 B 40/00, БИ N 48, 21.06.91). 

Способ сложен в реализации, так как требует точно выдерживать температуру 80-90oC при смешении и затворении массы перед формовкой, требует также высоких давлений прессования. 

В случае остановки технологического процесса и снижения температуры формовочной массы ниже 80oC она затвердеет преждевременно и станет непригодной для формовки. 

Наиболее близким решением, выбранным за прототип, является способ изготовления безобжиговых строительных изделий из силикат-глыбы и наполнителя, включающий совместное измельчение силикат-глыбы с частью наполнителя, смешение полученной массы с остальной частью наполнителя, затворение водой, формование изделия и сушку при 110-120oC, при этом переработке подвергают смесь состава, мас.%: силикат-глыба 1-3; песок 97-99; совместному помолу подвергают 30-50 мас.% песка, формование ведут под давлением 10-20 МПа, а перед сушкой осуществляют их пропарку при температуре 80-90oC и влажности 90-100% в течение 1,5 ч. 

После сушки поверхность изделий подвергают глазурированию путем воздействия низкотемпературной плазмы (Т = 3000-10000oC). (Пат. РФ N 2018498, C 04 B 28/26, 40/00, 42/02, БИ N 16, 30.09.99). 

При известном способе получения безобжиговых изделий на основе песка и твердого силиката натрия (силикат-глыбы - полуфабриката жидкого стекла) под воздействием температуры и влажности силикат-глыба переходит в растворимое натриевое стекло, вступающее в химическую реакцию с песком с образованием простых и сложных коллоидных соединений, в частности геля кремниевой кислоты, который под влиянием пептизирующих факторов цементирует зерна песка, образуя прочную структуру материала. 

Недостатком известного способа является его сложность, многостадийность и высокая энергоемкость из-за необходимости пропаривания сформованных изделий и глазурирования их с применением низкотемпературной плазмы. 

Задача, решаемая заявляемым изобретением, заключается в упрощении известного способа, снижении его энергоемкости и расширении сырьевой базы за счет использования боя битого стекла и микрокремнеземных отходов производства ферросилиция. 

Поставленная задача решается благодаря тому, что в заявляемом способе, включающем смешение силиката щелочного металла и наполнителя, затворение водой, формование изделий и сушку, в качестве силиката щелочного металла используют жидкое натриевое стекло, в качестве наполнителя - измельченный бой стекла или совместно измельченную смесь боя стекла с песком и/или глиной, при этом наполнитель смешивают с жидким натриевым стеклом, в полученную смесь дополнительно вводят микрокремнеземные отходы производства ферросилиция, после чего осуществляют затворение водой при следующем соотношении компонентов, мас. ч. : бой стекла 10 - 100; песок до 90; глина до 50; жидкое натриевое стекло по твердому остатку 2,5-10; микрокремнеземные отходы производства ферросилиция 2-6; вода 5-10; отформованные изделия сушат на воздухе, а затем в печи при температуре 200-300oC в течение 1-2 ч. 

Для окрашивания изделий, например, при получении облицовочной плитки, в формовочную смесь вводят термостойкий алюмокобальтовый пигмент, в количестве 5-20 мас.ч. 

Для придания изделиям, полученным согласно данному способу, декоративного вида, увеличению их прочности и водостойкости их подвергают кратковременному отжигу при 600-700oC в течение 5-20 мин. 

Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентной и научно-технической литературе, содержащей сведения об аналогах заявляемого технического решения, позволил установить, что заявителем не обнаружены технические решения, характеризующиеся признаками, идентичными всем существенным признакам заявляемого изобретения. 

По отношению к прототипу, наиболее близкому аналогу, заявляемое техническое решение обладает совокупностью существенных отличительных признаков, изложенных в формуле изобретения. 

В заявляемом техническом решении авторы смогли упростить способ получения безобжиговых строительных изделий, снизить его энергоемкость за счет использования уже готового жидкого натриевого стекла в качестве силиката щелочного металла, что позволило исключить стадию пропаривания готовых изделий, и за счет исключения обработки изделий низкотемпературной плазмой, заменив ее кратковременным обжигом готовых изделий при температуре 600 - 700oC. 

Кроме этого, заявляемое техническое решение имеет более широкую сырьевую базу: в качестве наполнителя используют бой битого стекла и микрокремнеземные отходы производства ферросилиция, что к тому же решает проблему утилизации этих продуктов. 

Для заявляемого технического решения очень важен порядок введения компонентов и их количественные соотношения. 

Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует требованию "новизна" согласно действующему законодательству. 

Предложенная совокупность существенных отличительных признаков в совокупностях признаков известных технических решений с достижением того же результата не обнаружена. 

На основании этого сделан вывод о том, что предлагаемое техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень". 

При приготовлении образцов использовали жидкое натриевое стекло ГОСТ 13078 - 81, микрокремнеземные отходы производства ферросилиция ТУ 14-5-157-87 и синий алюмокобальтовый пигмент RU N 2090583. 

Заявляемый способ изготовления безобжиговых строительных изделий осуществляют следующим образом: бой битого стекла или смесь его с пеком и/или глиной измельчают в шаровой мельнице, приготовленный наполнитель смешивают с жидким натриевым стеклом в смесителе. Перемешивание ведут до получения однородной массы. После чего в смеситель добавляют микрокремнеземные отходы производства ферросилиция, воду, а затем в случае необходимости получения декоративных облицовочных плиток добавляют синий алюмокобальтовый пигмент и перемешивают смесь в течение 5-10 мин. Полученный композит подвергают формованию - изделия прессуют под давлением 10-20 мПа, после чего распрессовывают на поддоны, укладывают в этажерки и сушат на воздухе в течение около 24 ч, затем изделия подают в камеры, поднимают температуру в них до 200-300oC и подвергают изделия термообработке в течение 1-2 ч. 

Готовые изделия как с пигментом, так и без него можно подвергнуть глазурированию термообработкой их при температуре 600-700oC в течение 5-20 мин. 


Примеры конкретного выполнения заявляемого способа и прототипа приведены в таблице. 


В таблице примеры 1-9 характеризуют изделия, полученные согласно заявляемому способу, без введения в формовочную смесь пигмента и глазурирования. Таким образом можно получать достаточно прочный кирпич. 
Пример 10 характеризует изделие, не содержащее пигмента, но подвергнутое глазурированию. Это изделие обладает высокой прочностью и водостойкостью. Таким образом, можно изготавливать облицовочный кирпич. 

Примеры 11-16 характеризуют изделия, полученные согласно заявляемому способу с использованием пигмента и с глазурированием при температуре 600-700oC в течение 5-20 мин. Таким образом, можно получать облицовочную плитку. 

Причем при проведении глазурирования в печи при температурах ниже 600oC и времени обжига менее 5 мин получить качественные изделия с декоративным покрытием не удается, так как материал не успевает достаточно прогреться и сплавиться. Увеличение температуры выше 700oC и времени обжига выше 20 мин нецелесообразно из экономических соображений. 

При разбавлении боя битого стекла песком в количестве более 90 мас.ч. и разбавлении боя битого стекла глиной в количестве выше 50 мас.ч. происходит снижение прочности изготовляемых изделий. 

Уменьшает прочность изделий введение в формовочную смесь менее 2 мас.ч. микрокремнеземных отходов производства ферросилиция. Увеличение содержания микрокремнеземных отходов производства ферросилиция выше 6 мас.ч. экономически невыгодно из-за низкой насыпной плотности этих отходов. Применение микрокремнеземных отходов производства ферросилиция выше 6 мас. ч. увеличит расходы на их перевозку, что сказывается на себестоимости получаемых изделий. 

Количество воды, вводимой в формовочную смесь, должно быть не менее 5 мас. ч. , так как при меньшем ее содержании не образуется тонкая и прочная клеющая пленка. Если воды будет более 10 мас.ч., происходит уменьшение адгезии, затрудняется формование изделий. В конечном итоге, и увеличение, и уменьшение количества воды относительно заявленных пределов приводит к снижению прочностных характеристик получаемых изделий. 

По отношению к прототипу заявляемый способ более прост, менее энергоемок, позволяет утилизировать бой битого стекла и микрокремнеземные отходы производства ферросилиция. 



ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ изготовления безобжиговых строительных изделий, включающий смешение силиката щелочного металла и наполнителя, затворение водой, формование изделий и сушку, отличающийся тем, что в качестве силиката щелочного металла используют жидкое натриевое стекло, в качестве наполнителя-измельченный бой стекла или совместно измельченную смесь боя стекла с песком и/или глиной, при этом наполнитель смешивают с жидким натриевым стеклом, в полученную смесь дополнительно вводят микрокремнеземистые отходы производства ферросилиция, после чего осуществляют затворение водой при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Бой стекла - 10 - 100
Песок - До 90
Глина - До 50
Жидкое натриевое стекло по твердому остатку - 2,5 - 10
Микрокремнеземистые отходы производства ферросилиция - 2 - 
Вода - 5 - 10
причем отформованные изделия сушат сначала на воздухе, затем в печи при 200 - 300oC в течение 1 - 2 ч. 

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в процессе смешения дополнительно вводят термостойкий синий алюмокобальтовый пигмент в количестве 5 - 20 мас.ч. 

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что готовые изделия подвергают глазурованию путем обжига в печи при 600 - 700oC в течение 5 - 20 мин.




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