Композиция для изготовления строительных материалов

1 Изобретение относится к технологии изготовления строительных материалов и предназначено для производства различных строительных изделий - кирпича (сплошного, пустотелого, рядового облицовочного), черепицы,облицовочной плитки, строительного камня и ряда других наименований строительного назначения. Известны различные смеси, включающие минеральный клей (жидкое стекло), различного состава отвердитель, наполнитель, которые прессованием формуют в изделие, с усилием 4977 кгс/см 2. После сушки и обжига изделия имеют объемную массу 2000-2100 кг/м 3 (I). Недостатком являются высокие энергозатраты, так как изделия требуют обжига при температуре 1300 С, атмосфера загрязняется продуктами сгорания топлива. Наиболее близкой к изобретению является сырьевая смесь (2), включающая компоненты в следующих соотношениях, мас.%: Известняк-ракушечник 18-20 Известняк-пушонка 4-5 Зола-унос 4-5 Жидкое стекло Остальное Материал из данной композиции обладает пониженной прочностью, водостойкостью, морозостойкостью. Кроме того материал требует обжига при температуре 1300 С, что влечет за собой высокие энергозатраты. Перечисленные недостатки объясняются малой химической активностью во вновь образующихся соединениях, отсутствием сильного отвердителя. Эстетические свойства материала находятся на низком уровне. Задачей заявляемого изобретения является создание композиции из отходов переработки известняка, известняка-ракушечника, доломита и некоторых других карбонатных пород с достаточной простотой подготовки последних по технологии, минимального количества других частей составляющих композицию, к тому же являющихся продуктами многотоннажного производства, которое позволит получить искусственный строительный материал без применения обжига, с приемлемыми физикомеханическими, эстетическими свойствами и широким спектром применения. Решение поставленной задачи достигнуто составлением композиции в следующей последовательности и содержании: механическая обработка наполнителя с выделением оптимальных по крупности фракций; применение в качестве связующего коллоидного минерального клея; применение сильного однокомпонентного отвердителя; применение прессования:II. В две стадии. Отличительными признаками заявляемого изобретения является то, что достижение высоких физико-механических, эстетических свойств получено в результате: применения оптимальном крупности наполнителя; механической активации наполнителя при совместном гомогенном смешении сухих компонентов и получении твердого раствора; отсутствием функциональных добавок,выполняющих роль упрочнителя. Композиция для изготовления строительных материалов, включающая жидкое стекло,сильный однокомпонентный отвердитель и наполнитель, отличается тем, что она содержит к качестве сильного отвердителя кремнефтористый натрий, а в качестве наполнителя - активированные отходы добычи и переработки известняка, известняка-ракушечника, доломита при следующем соотношении компонентов, мас.%: Активированный наполнитель 84,2-84,8 Жидкое стекло 13,5-13,9 Кремнефтористый натрий 1,7-1,9 Наполнитель - продукт дробления высушенных доломитизированных известняков, доломит, ТУ 21 БCCP 216-80. Насыпная плотность отдельных фракций наполнителя характеризуется следующими данными: фракция 1,25-2,5 мм 780 кг/м 3 фракция 0,631,25 мм 860 кг/м 3 фракция 0,315-0,63 мм 980 кг/м 3 фракция 0,14-0,315 мм 1020 кг/м 3 фракция 0,74-0,14 мм 1130 кг/м 3 Возрастание насыпной плотности материала с уменьшением размера частиц свидетельствует о разрушении относительно крупных пор при измельчении, уменьшение пористости материала с нарастанием содержания более мелких фракций - следовательно, их более высоких физико-механических характеристик. Насыпная плотность смеси, состоящей из тщательно перемешанных фракций: 0,315-0,63 мм; 0,14 - 0,315 мм; 0,074 - 0,14 мм - взятых вместе в следующих соотношениях: фракция 0,315-0,63 мм 55% фракция 0,14-0,315 мм 30% фракция 0,0745-0,14 мм 15% составляет 1320 кг/м , что заметно превышает насыпную плотность самой тяжлой фракции,0,074 - 0,14 мм. Это свидетельствует об оптимальной гранулометрии подобранного состава, в котором межзерновые пустоты заполняются мельчайшими частицами. Уменьшается пористость системы, увеличивается число контактов в единице объема, что является важным условием при создании материала повышенных прочностных характеристик. 3 Кроме выше приведнного фракционного состава, для изготовления изделия рядового назначения применн наполнитель крупности 0,63-0,00 мм без фракционного разделения. Полученный материал по физико-механическим свойствам соответствует стандартам (рядовой кирпич), но уступает фракционированному материалу по своим эстетическим данным. Коллоидный минеральный клей - жидкое натриевое стекло, содовое, ГОСТ 13078-8.1. Силикатный модуль - 3,5. Плотность - 1450 кг/м 3 Отвердитель однокомпонентный-кремнефтористый натрий, ТУ 113-08-587-86. Влажность - 0,5-1% Массовая доля - 98% Насыпной вес - 1200 кг/м Остаток на сите 0,053 - не более 40% Композиция изготовлялась в следующей последовательности: 1. С целью равномерного распределения отвердителя в объеме твердого раствора в измельчительно-смесительную камеру подавалось 25% массы наполнителя, к которой добавлялось 100% массы отвердителя, и твердый раствор тщательно перемешивался, после чего в камеру подавалась оставшаяся часть наполнителя и производилось окончательное приготовление твердого раствора. 2. Связующее вводится в тврдый раствор в распыленном состоянии для относительно равномерного распределения в объме тврдого раствора и увеличения числа контактов смачиваемой поверхности. В процессе приготовления твердого раствора происходит его активация. За счет измельчительно-истирающих процессов в твердой фазе раствора образуются дополнительные поверхности смачивания, за счет вновь образовавшихся фракций меньших - 0,6 мм происходит эффективный контакт связующего с вновь дополнительно образующейся поверхностью твердой фазы, что способствует в конечном итоге повышению физико-механических свойств получаемого материала. В процессе последующего прессования и естественной сушки материала происходит физико-механическое упрочнение массы, с образованием водонерастворимых соединений. Физико-механические характеристики 1. Прессование в одну стадию, давление 80 кг/см 2 Наполнитель не фракционирован, крупность - 0,63 - 0,00 мм(сухой глоще- кость,кг/м 3 обрание, % кол-вo зец),циккгс/см 2 лов, % Заяв 2065 329 4,6 50 ляе 2080 389 4,3 50 мый 2090 415 4,0 55 2140 326 4,6 52 2140 346 4,4 52 Известный обжи- 1350-1450 250-500 13-18 60 говый Результаты выполненных работ свидетельствуют о целесообразности использования заявляемой технологии в производстве строительных материалов. Изделия имеют хорошие эстетические данные, стойки к воздействию влаги,биологических факторов, являются экологически чистыми. Технология производства требует малых затрат энергоносителей, безотходная,исключает сбросы в атмосферу и на рельеф в связи со своей безотходностью. Экологически чиста. Кроме вышеуказанного направления, полученные результаты позволяют производить прикладные работы в ряде отраслей промышленности. Источники литературы, принятые во внимание при составлении заявки на изобретение: 1. Патент США 3573940, кл. 1066-84,опубликован 06.04.71 г. 2. Авторское свидетельство CCCР 722872,кл. С 04B 19/01, опубликовано 18.03.80 г. 6 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Композиция для изготовления строительных материалов, включающая жидкое стекло и отходы камнепиления, отличающаяся тем, что в качестве отходов камнепиления она содержит отходы добычи и переработки карбонатных пород, активированные механическим гомогенным смешением сухих фракций до насыпной плотности 1320 кг/м 3, и дополнительно включает кремнефтористый натрий, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Жидкое стекло 13,5-13,9 Кремнефтористый натрий 1,7-1,9 Активированные отходы добычи и переработки карбонатных пород 84,2-84,8