WO2010140919A1 - Способ получения гранулированного теплоизоляционного материала - Google Patents

Способ получения гранулированного теплоизоляционного материала Download PDF

Info

Publication number
WO2010140919A1
WO2010140919A1 PCT/RU2010/000023 RU2010000023W WO2010140919A1 WO 2010140919 A1 WO2010140919 A1 WO 2010140919A1 RU 2010000023 W RU2010000023 W RU 2010000023W WO 2010140919 A1 WO2010140919 A1 WO 2010140919A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
silica
mass
heat
insulating material
granules
Prior art date
Application number
PCT/RU2010/000023
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Гелани Асманович ХАЛУХАЕВ
Александр Николаевич Кондратенко
Юрий Романович Кривобородов
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Акросилтекс"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Акросилтекс" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Акросилтекс"
Publication of WO2010140919A1 publication Critical patent/WO2010140919A1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/22—Glass ; Devitrified glass
    • C04B14/24—Glass ; Devitrified glass porous, e.g. foamed glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/02—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
    • C04B18/021—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates agglomerated by a mineral binder, e.g. cement
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/02—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
    • C04B18/027—Lightweight materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/02—Treatment
    • C04B20/026—Comminuting, e.g. by grinding or breaking; Defibrillating fibres other than asbestos
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/02—Treatment
    • C04B20/04—Heat treatment
    • C04B20/06—Expanding clay, perlite, vermiculite or like granular materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/02—Treatment
    • C04B20/04—Heat treatment
    • C04B20/06—Expanding clay, perlite, vermiculite or like granular materials
    • C04B20/061—Expanding clay, perlite, vermiculite or like granular materials in rotary kilns
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B30/00—Compositions for artificial stone, not containing binders
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/0068—Ingredients with a function or property not provided for elsewhere in C04B2103/00
    • C04B2103/0094—Agents for altering or buffering the pH; Ingredients characterised by their pH
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/60—Agents for protection against chemical, physical or biological attack
    • C04B2103/63—Flame-proofing agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/28—Fire resistance, i.e. materials resistant to accidental fires or high temperatures
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Definitions

  • the invention relates to the field of construction materials. Specifically, it concerns the production of granular heat-insulating materials, including lightweight porous aggregates and can be used in construction for insulation and sound insulation of various structures and elements of buildings and structures - walls, partitions, attics, loggias, floors, and ceilings directly on the building under construction, including based on inorganic, non-combustible and environmentally friendly effective materials.
  • siliceous rocks which include siliceous rocks of sedimentary origin, such as diatomites, tripoli and flasks. These are natural hydrated silicas in an amorphous state (amorphous silicas) belonging to the opal group.
  • the first group is represented by the technology for producing foam diatomite products (Meisel I.L., Sandler V.G., Technology of heat-insulating materials, M., Higher School, 1988), consists in fine grinding of diatomite, preparation of foam diatomite mass and molding of products, stabilization of the porous structure of products by drying and forming a porous ceramic crock by roasting the dried raw. Very high humidity of the foam mass, reaching 200-250%, is the reason for large shrinkage deformation during drying (20-25%), which affects the quality of the finished product. Drying of foam diatomaceous products is carried out in forms, which determines unfavorable conditions for the removal of moisture, since its evaporation can occur only from the surface. This fact, as well as significant drying shrinkage of the foam mass, determine the long (48-96h) duration of the drying process.
  • a method of manufacturing a granular aggregate includes preparing a raw mixture based on liquid glass and a fine filler, mixing, forming granules with subsequent exposure to a coagulating medium in a 30-35% solution of calcium chloride at a temperature of 22-30 ° C for 40 minutes, drying is carried out at a temperature of 85-90 ° C for 10-20 minutes, swelling at a temperature of 350 -500 ° C for 1-3 minutes.
  • this technology does not allow obtaining granules with a high coefficient of expansion due to the formation of a strong silica gel crust that forms on the surface of the granulate at the time of the reaction in a 30-35% calcium chloride solution, which prevents expansion.
  • the disadvantage of this method is the increased density, high energy costs associated with long thermal processes and high water content, significant shrinkage of the obtained material.
  • Penosilicate like foam glass, as a heat-insulating material, has been known for a long time.
  • Penosilicate is an inorganic silicate amorphous material containing significant amounts of the gas phase in its volume.
  • the raw material mixture includes the following components: 93-95% liquid glass, with a density of 1.4-1.45 g / cm 3 , 7-5% finely divided filler with a specific surface of 2000-3000 cm 2 / g (for example, TPP ash) and 0, 5-1% hydrophobizing additives - organosilicon liquids (for example, GKZH-10).
  • the raw material mixture mixed to a homogeneous state, is supplied in a drop form to a solution of calcium chloride with a temperature of 22-30 ° C and aged for 40 minutes to form granules.
  • the obtained raw granules are dried at 85-90 ° C for 10-20 minutes and then swell at 350-500 ° C for 1-3 minutes (RU 2263085 C2, 10.27.2005).
  • a disadvantage of the known raw material mixture is the low strength and water resistance of the obtained material, the complexity and duration of the manufacturing process, as well as the use of a solution of calcium chloride, which causes corrosion of the equipment used. Carrying out the final foaming process at high temperatures determines the high energy intensity of the process, which significantly increases the cost of the final material.
  • the obtained heat-insulating material in the form of granules has limited use - as a backfill to building structures or additives in lightweight concrete mixes, but is unsuitable for use as an independent, for example, surface insulating layer.
  • silicaplast including crushed silica raw materials processed with a concentrated solution of alkali.
  • siliceous raw materials use natural raw materials containing amorphous silicon dioxide: diatomite, tripoli or flask, at a ratio, wt.%: silica raw materials 70-80, concentrated alkali solution 20-30, NaOH or KOH is used as alkali, solution concentration 42-46%.
  • the siliceous raw material and concentrated alkali solution are heated to 25-30 ° C. 5 after stirring, the resulting mass is kept for 1-2 hours at 20-25 ° C.
  • the resulting mixture is heated to form a thick homogeneous mass with aging, cooled to a brittle state.
  • the mixture is heated to 80-90 ° for 3 hours at 20 ° C per hour (RU 2173674, C2, 09/20/2001).
  • composition for producing a heat-insulating material described in the described method, in which high-modulus liquid glass with a silicate module 4-7 is prepared, wherein high-modulus liquid glass is obtained by hydrothermal treatment at 68-73 ° C and atmospheric pressure for 5-10 minutes, suspensions of silica-containing amorphous material: silica fume - waste production, with the composition: crystalline silicon on May 83-93. % SiO 2 and May 6-16.
  • % carbon impurities - graphite (C) and carborundum (SiC), in an alkaline solution of sodium hydroxide, with a ratio of liquid to solid phase W / T 0.94-1.008, granules are granulated and heat treated, and raw granules are heat treated at 350 -400 ° C for 20-30 minutes (RU 2165908, Cl, 04/27/2001).
  • a disadvantage of the known composition for obtaining a heat insulating material is the need for a large number of operations to prepare all components for the final foaming process.
  • carrying out the final foaming process at high temperatures determines the high energy intensity of the process, which significantly increases the cost of the final product.
  • a known composition for the manufacture of heat-insulating material including water glass, sodium silicofluoride, sodium hydroxide and siliceous component, aluminum powder, Portland cement, water.
  • siliceous component ground quartz sand and ground quartz sand or ground quartz sand and ground fireclay or ground quartz sand and silica fume are used in the following ratio of components, May. %: liquid sodium glass 27-33, sodium silicofluoride 2.5-4.8, the specified siliceous component 38-44, aluminum powder 1.1-1.2, sodium hydroxide 2.7-3.3, Portland cement 11, 5-13.8, water 8-13.
  • non-ground quartz sand and ground quartz sand are used at a ratio of 1: 2 to 1: 3 by weight
  • the fineness modulus of non-ground quartz sand is 0.5-1.2
  • the fineness of grinding ground quartz sand should be characterized by a specific surface of 250-350 m 2 / kg.
  • ground quartz sand and ground chamotte are used at a ratio of 1: 2 to 1: 3.59 by weight
  • ground quartz sand and microsilica are used at a ratio of 1: 1 to 1: 2 by weight (RU 2225373, 03/10/2004).
  • the preparation of the above raw mixes also requires laborious and energy-intensive processes for the preparation of the raw materials used, which is determined by the size requirements of the input source components.
  • foaming operations of the obtained compositions are also carried out with intermediate mixing processes, which does not guarantee the composition and quality of the final product.
  • Another method for producing granular heat-insulating material includes the preparation of high-modulus liquid glass from a suspension of silica fume in a solution of sodium hydroxide at atmospheric pressure, hydrothermal treatment of the suspension at a temperature of 95 ° C for 10 min to obtain a high-modulus liquid glass , heat treatment of granules obtained from the specified glass at a temperature of 350-400 ° C, at which the granules expand.
  • the high-modulus silica fume glass obtained as a result of hydrothermal treatment is cooled to 18-20 ° C on a plate conveyor equipped with a water bag, it is fed from the conveyor to a crushing and screening plant, and heat treatment of fractioned crushed stone - granules is carried out in a drying drum for 10 minutes.
  • a raw material mixture and a method for producing granular heat-insulating material are known.
  • the raw material mix for granular insulating material includes May.
  • a method of preparing granulated heat-insulating material from a raw mixture includes preparing a suspension of the mixture components, hydrothermally treating it at 80-90 ° C and atmospheric pressure for 10-15 minutes, granulating and subsequent heat treatment of raw granules at 350-400 ° C for 10 min
  • the raw material mixture for the production of granular insulating material includes silica fume, a solution of sodium hydroxide with a concentration of 45.22% and water, a product of distillation of crude tallow oil from sulphate-cellulose wood processing with an acid number of 196 mg KOH per 1 g in the following ratio of components, May. %: silica fume - 41.4, the specified product is 0.2-0.8, the specified solution of sodium hydroxide in in terms of Na 2 O - 21.5, water - the rest.
  • the method of producing granular heat-insulating material from the above raw mixture is characterized in that it involves the preparation of a suspension from the components of the mixture, hydrothermal treatment at 80-90 ° C and atmospheric pressure for 10-15 minutes, granulation and subsequent heat treatment of raw granules at 350-400 ° C for 10 minutes
  • a known method of manufacturing a heat-insulating material comprising mixing siliceous rock from the group: tripoli, diatomite, flask and alkaline component, laying the mixture into molds and its heat treatment (RU 2053984 Cl, 02/10/1996).
  • a method of manufacturing a non-combustible insulation includes preparing a raw material mixture by co-grinding quartz sand and sodium silicofluoride, mixing with liquid glass, pre-prepared aqueous solution of foaming agent PO-6K and pouring the resulting raw material mixture between the outer and inner layers building structure, carry out joint grinding of quartz sand and sodium silicofluoride at a ratio of 9-10: 1 weight. Part.
  • liquid glass is mixed for 5-7 minutes with a pre-prepared aqueous solution of foaming agent PO-6K in the ratio of foaming agent PO-6K and water 1: 50 weight. hours when the ratio of the specified aqueous solution and liquid glass 1: 1.5 weight.h. with obtaining the raw mix immediately before pouring it.
  • this method is also not intended to produce granular insulating material.
  • a method for producing a heat-insulating lightweight porous aggregate by mixing a silicate binder (60-80 wt%), which is a product with a density of 1.5-1.72 g / cm 3 obtained by treatment with an alkali solution of finely ground tuff with finely divided tuff 11-25 microns and a gasifier in the form of soot or carbon black 0.5-1.5, calcium silicate 2.5-4.5, sodium metasilicate 6-9.
  • Thermal insulation material has the following properties: average density 300-600 kg / m 3 , compressive strength 2-6 MPa, heat resistance 680-820 0 C, temperature resistance 750-900 C, hydrolytic class 2-3rd, acid resistance of mineral acids 80- 99%, water absorption in the volume of 1.5-12%, thermal conductivity of 0.080-0.115 W / m * grad, temperature of preliminary heat treatment 120-135 0 C.
  • the method is quite complicated, as it is based on the use of a multicomponent composition and is not economical.
  • This known method also has a certain complexity and uneconomical.
  • a known method for producing granular heat-insulating material includes preparing a suspension of the mixture components, hydrothermally treating it at 80-90 0 C and atmospheric pressure for 10-15 minutes, granulating and subsequent heat treatment of raw granules at 350-400 0 C per section 10 min.
  • the raw material mixture for granulated heat-insulating material includes, wt.%: Silica fume - 41.37, “kamel” - the residual product when processing wood using the sulfate method, containing 91.8 wt.% Insoluble in 72% H 2 SO 4 substances, in terms of dry matter - 0.21, a solution of sodium hydroxide with a concentration of 54.22% in terms of Na 2 O - 21, 97, water - 36.45.
  • a method for producing granular heat-insulating material from a raw mixture which includes preparing a suspension of the mixture components, hydrothermally treating it at 80-90 0 C and atmospheric pressure for 10-15 minutes, granulating and subsequent heat treatment of raw granules at 350-400 0 C for 10 minutes
  • the raw material mixture for producing granulated heat-insulating material contains, wt.%: Silica fume - 41.4, “kamel” - waste from sulphate-cellulose wood processing - 0.2- 0.8, sodium hydroxide solution with a concentration of 45.22% in terms of HaNa 2 O - 21.5, water - the rest.
  • This method is also not economical, and the obtained granules do not have the necessary strength and water resistance.
  • Another method for producing granular heat-insulating material includes preparation of a raw material mixture containing siliceous rock such as diatomite, or flask, or tripoli, an alkaline component in the form of sodium or potassium hydroxide with the addition of water in an amount necessary for the convenience of molding the mass, mixing, molding the mass and heat treatment.
  • siliceous rock such as diatomite, or flask, or tripoli
  • an alkaline component in the form of sodium or potassium hydroxide with the addition of water in an amount necessary for the convenience of molding the mass, mixing, molding the mass and heat treatment.
  • ethyl silicate containing 40.5% silicon dioxide, 14% tetraethoxysilane is introduced into an aqueous solution of sodium or potassium hydroxide, then dosed silica rock and sodium or potassium hydroxide are added in portions, water is added in the indicated amount.
  • the granules obtained after molding are dusted with crushed siliceous rock.
  • Heat treatment is carried out at a temperature of 300-500 0 C for 5-15 minutes or at a temperature of 501-900 C for 1 -5 minutes.
  • the ratio of the components of the raw mix is, wt.%: The specified siliceous rock 69-91.5, sodium or potassium hydroxide 8-30, the specified ethyl silicate 0.5-1.
  • Granules of environmentally friendly heat-insulating material are obtained from local natural raw materials with increased strength and water resistance.
  • this method is not economical, includes the use of fairly scarce components.
  • the technical task of the claimed invention is to simplify the process, reduce the cost of the finished product, as well as obtain a granular product with reduced thermal conductivity, increased water resistance and frost resistance.
  • a method for producing granular insulating material for building products including mixing amorphous silica with a fineness of l-100 ⁇ m with silica-containing bulk filler, such as sand with a fineness of 5-70 microns for 3-10 minutes to obtain a homogeneous granular mass, introducing into dry bulk mass of an alkali-containing component, previously diluted with water or in the form of a silica-containing binder with a density of 1.5-1.7 g / cm 3 at a ratio of 1: 1 to 4: 1, or in the form of an aqueous solution of caustic soda or caustic soda at a ratio of 1: 0.2 to 1: 0.5, mixing the dry bulk mixture with this alkali-containing component for 3-5 minutes to obtain a homogeneous paste-like mass, forcing this mass through dies with a diameter of 3-8 mm, cutting the filaments formed at the exit from the dies into pieces of no more than 5-6 mm, subsequent
  • silica-containing bulk filler As a silica-containing bulk filler, various sands (quartz, alluvial river and sea), waste from the processing and processing of granite and other rocks, dried clay, sandy loam, loam, slag ash from the burning of various clay (brown, anthracite), expanded hydros are used (vermiculite, perlite sand), volcanic rock (pumice, tuff), blast furnace and metallurgical slag with a dispersion of 5-70 microns.
  • caustic soda potassium (aqueous solution) or caustic soda is used, as well as silica-containing binder (binder) with a density of 1.5-1.7 g / cm 3 , obtained in particular according to patents RU 2236374, 09/20/2004 ; RU 2283818, 09.20.2006.
  • the proposed technology is based on the property of expansion of amorphous silicas sealed with an aqueous solution of an alkaline component and subjected to heat treatment at a temperature of up to 250 0 C. Moreover, depending on the composition of the charge, the degree of expansion is regulated from 2 to 6 times. Moreover, the obtained granules are two times lighter and have lower thermal conductivity than expanded clay obtained at temperatures above 950 0 C and are not inferior to expanded clay in bearing capacity.
  • the implementation of this technology is carried out in the following order.
  • Quartz sand with a fineness of 5 -70 microns mixed in a mixer with amorphous silica with a fineness of 1-10 microns until a homogeneous dry mass is obtained for 3-10 minutes, then an alkaline element is introduced into the dry mass in the form of a silica binder diluted with water in a ratio of 1: 1 up to 4: 1 or an aqueous solution of an alkaline component in a ratio of 1: 0.2 to l; 0.5.
  • Mixing is carried out until a homogeneous pasty mass is obtained within 3-5 minutes.
  • the resulting mass is pressed, for example, through dies with holes with a diameter of 3–8 mm, at the exit of the die, the resulting thread is cut, for example, string, into pieces of no more than 5-6 mm, which fall into the granulator where they take on a shape close to the ball.
  • the granulator From the granulator they are sent to a rotating drying chamber with a temperature of 250 0 C. They pass it in constant motion. During the passage of the drying chamber, they swell. Finished products from the drying chamber fall into the hopper storage of finished products.
  • the obtained granules have a continuous smooth surface, without open pores.
  • Granules can be used as filling insulation or wall blocks are made from them.
  • formulations for producing granules using and without a silica binder (as alkaline-containing component), which, however, only illustrate the invention, but do not limit it.
  • Composition astringent - 12.0 wt.%
  • composition sand - 49.6 wt.%
  • the compressive strength is 2.4 MPa.
  • the manufacture of blocks using the obtained granules can be carried out in two ways, either using a silica binder or by sintering them.
  • the granules are enveloped with a binder, poured into a mold and subjected to heat treatment at 250 0 C.
  • the blocks have a density of 1200 kg / m 3 , thermal conductivity - 0.158, strength-M-150, frost resistance - F -50.
  • the granules are poured into a mold and heat treated at 750-
  • the blocks have a density of 700-800 kg / m 3 , thermal conductivity - 0,093, durability -
  • the claimed as an invention method allows to obtain granular heat-insulating material in the form of granules that have good properties (durable, with good thermal insulation properties), and which can be used both independently - as a filling heater, and for manufacturing of which are wall blocks, for example.

Abstract

Настоящее изобретение относится к области получения строительных материалов, конкретно к получению теплоизоляционных заполнителей, используемых в качестве утеплителей в различных конструкциях и элементах зданий и сооружений строительных. Способ включает получение гранулированного теплоизоляционного материала на основе аморфного кремнезема путем перемешивания его с сыпучим кремнеземсодержащим наполнителем (песком) и щелочесодержащим компонентом (щелочь или кремнеземсодержащее вяжущее) при определенных соотношениях их. Далее осуществляют гранулирование, вспучивание гранул при сушке их. Получают гранулы с низкой теплопроводностью, повышенной прочностью, водостойкостью и морозостойкостью.

Description

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА
Описание изобретения. Назначение изобретения.
Изобретение относится к области получения строительных материалов. Конкретно касается получения гранулированных теплоизоляционных материалов, в том числе легких пористых заполнителей и может найти применение в строительстве при утеплении и звукоизоляции различных конструкций и элементов зданий и сооружений- стен, перегородок, мансард, лоджий, полов, потолков непосредственно на строящемся объекте в том числе, на основе неорганических, несгораемых и экологически чистых эффективных материалов.
Предшествующий уровень техники.
Известны способы получения теплоизоляционных материалов на основе кремнистых пород, к которым относятся кремнистые породы осадочного происхождения, такие как диатомиты, трепелы и опоки. Это природные гидратные кремнеземы в аморфном состоянии (аморфные кремнеземы), относящиеся к группе опала.
Эти известные способы получения теплоизоляционных материалов на основе кремнистых пород могут быть подразделены, в частности, на две группы, в зависимости от вида поризации:
- пенопоризация шликера с последующей сушкой и обжигом изделий;
- термохимическое вспучивание за счет использования выгорающих добавок (кокса), диссоциирующих добавок (известняка) или удаления гидратной воды.
Первая группа представлена технологией получения пенодиатомитовых изделий (Майзель И.Л., Сандлер В. Г., Технология теплоизоляционных материалов, M., Высшая школа, 1988), заключается в тонком измельчении диатомита, приготовлении пенодиатомитовой массы и формовании изделий, стабилизации пористой структуры изделий посредством сушки и образования пористого керамического черепка обжигом высушенного сырца. Очень высокая влажность пеномассы, достигающая 200-250%, является причиной больших усадочных деформаций при сушке (20-25%), что ухудшает качество готовых изделий. Сушка пенодиатомитовых изделий производится в формах, что предопределяет неблагоприятные условия для удаления влаги, так как ее испарение может происходить только с поверхности. Это обстоятельство, а также значительные сушильные усадки пеномассы определяют большие (48-96ч) продолжительность процесса сушки.
Согласно другой известной монографии (Горлов Ю.П., Технология теплоизоляционных акустических материалов и изделий, M., Высшая школа, 1989, с.197-207), изделия имеют плотность 450-600 кг/м3, прочность 0,6-0,9 МПа; способ изготовления гранулированного заполнителя, включает приготовление сырьевой смеси на основе жидкого стекла и тонкодисперсного наполнителя, перемешиванием, формированием гранул с последующей выдержкой в коагулирующей среде - в 30-35%-нoм растворе хлористого кальция, при температуре 22-30° С в течение 40 минут, подсушивание осуществляется при температуре 85-90° С в течение 10-20 минут, вспучивание - при температуре 350-500° С в течение 1-3 минут. Однако, при изготовлении гранул известного состава данная технология не позволяет получать гранулы с высоким коэффициентом вспучивания из-за образования прочной кремнегелевой корочки, формирующейся на поверхности гранулята в момент реакции в 30-35%-нoм растворе хлористого кальция, которая препятствует вспучиванию.
Таким образом, недостатком данного способа является повышенная плотность, высокие энергозатраты, связанные с длительными тепловыми процессами и высоким водосодержанием, значительная усадка полученного материала.
Пеносиликат, как и пеностекло, как теплоизоляционный материал, известен достаточно давно. Пеносиликат является неорганическим силикатным аморфным материалом, содержащим в своем объеме значительные количества газовой фазы.
Известна сырьевая смесь и способ получения гранулированного теплоизоляционного материала из жидкого стекла - стеклопора. Сырьевая смесь включает следующие компоненты: 93-95% жидкого стекла, плотностью 1,4-1,45 г/см3, 7-5% тонкодисперсного наполнителя с удельной поверхностью 2000-3000 cм2/г (например золы ТЭС) и 0,5-1% гидрофобизующей добавки — кремнийорганической жидкости (например, ГKЖ-10). Сырьевая смесь, перемешанная до однородного состояния, подается в капельном виде в раствор хлористого кальция с температурой 22- 30° С и выдерживается в течение 40 мин для формирования гранул. Полученные сырцовые гранулы подсушиваются при 85-90° С в течение 10- 20 мин и затем вспучиваются при 350-500° С в течение 1-3 мин (RU 2263085 C2, 27.10.2005).
Недостатком известной сырьевой смеси является низкая прочность и водостойкость полученного материала, сложность и длительность технологического процесса его изготовления, а также применение раствора хлористого кальция, вызывающего коррозию используемого оборудования. Проведение конечного процесса вспенивания при высоких температурах определяет высокую энергоемкость процесса, что значительно повышает себестоимость конечного материала.
Кроме того, полученный теплоизоляционный материал в виде гранул имеет ограниченное применение - в качестве засыпок к строительных конструкциях или добавок в легкие бетонные смеси, но непригоден для использования в качестве самостоятельного, например, поверхностного теплоизолирующего слоя.
Известен также состав для получения теплоизолирующего материала «Kpeмнeплacт», включающий измельченное кремнеземистое сырье, обрабатываемое концентрированным раствором щелочи. В качестве кремнеземистого сырья используют природное сырье, содержащее аморфный диоксид кремния: диатомит, трепел или опоку, при соотношении, вec.%: кремнеземистое сырье 70-80, концентрированный раствор щелочи 20- 30, в качестве щелочи используют NaOH или KOH, концентрация раствора 42-46%. Перед перемешиванием кремнеземистое сырье и концентрированный раствор щелочи нагревают до 25-30° C5 после перемешивания полученную массу выдерживают в течение 1-2 часов при 20-25° С. Полученую смесь нагревают до образования густой гомогенной массы с выдерживанием, охлаждают до перехода в хрупкое состояние. Нагревание смеси ведут до 80-90° осуществляют в течение 3 ч по 20° С в час (RU 2173674, C2, 20.09.2001).
Известен также состав для получения теплоизолирующего материала, приведенный в описываемом способе, в котором готовят высокомодульное жидкое стекло с силикатным модулем 4-7, причем высокомодульное жидкое стекло получают гидротермальный обработкой при 68-73° С и атмосферном давлении, в течение 5-10 мин, суспензии из кремнеземсо держащего аморфного материала: микрокремнезема - отхода производства, с составом: кристаллического кремния 83-93 мае. % SiO2 и 6-16 мае. % углеродных примесей — графит (С) и карборунд (SiC), в щелочном растворе гидрата окиси натрия, при соотношении жидкой и твердой фаз Ж/T= 0,94-1,008, гранулируют и термообрабатывают сырцовые гранулы, а термообработку сырцовых гранул проводят при 350-400° С в течение 20-30 мин (RU 2165908, Cl, 27.04.2001).
Недостатком известного способа и полученного теплоизолирующего материала является необходимость длительного ступенчатого нагревания и охлаждания промежуточных смесей и выдерживание их при определенных температурах в течение длительного времени, что усложняет технологический процесс.
Недостатком известного состава для получения теплоизолирующего материала является необходимость большого количества операций по подготовке всех компонентов к конечному процессу вспенивания. Кроме того, проведение конечного процесса вспенивания при высоких температурах определяет высокую энергоемкость процесса, что значительно повышает себестоимость конечного продукта.
Известен состав для изготовления теплоизоляционного материала, включающий жидкое стекло, кремнефтористый натрий, гидрат окиси натрия и кремнеземистый компонент, алюминиевую пудру, портландцемент, воду. В качестве кремнеземистого компонента используется немолотый кварцевый песок и молотый кварцевый песок или немолотый кварцевый песок и молотый шамот или немолотый кварцевый песок и микрокремнезем при следующем соотношении компонентов, мае. %: жидкое натриевое стекло 27-33, кремнефтористый натрий 2,5-4,8, указанный кремнеземистый компонент 38-44, алюминиевая пудра 1,1-1,2, гидрат окиси натрия 2,7-3,3, портландцемент 11,5-13,8, вода 8-13. Причем используют немолотый кварцевый песок и молотый кварцевый песок при соотношении от 1 :2 до 1 :3 по массе, модуль крупности немолотого кварцевого песка равен 0,5-1,2, а тонкость помола молотого кварцевого песка должна характеризоваться удельной поверхностью 250-350 м2/кг. Также используют немолотый кварцевый песок и молотый шамот при соотношении 1:2 до 1:3,59 по массе и используют немолотый кварцевый песок и микрокремнезем при соотношении от 1:1 до 1:2 по массе (RU 2225373, 10.03.2004). Приготовление вышеуказанных сырьевых смесей также требует трудоемких и энергоемких процессов подготовки используемого сырья, что определяется требованиями к крупности вводимых исходных компонентов. Кроме того, операции вспенивания полученных композиций идут и при промежуточных процессах перемешивания, что не гарантирует состав и качество конечного продукта.
Из RU 2234474, 20.08.2004, известен другой способ получения гранулированного теплоизоляционного материала, который включает приготовление высокомодульного жидкого стекла из суспензии микрокремнезема в растворе гидроксида натрия при атмосферном давлении, гидротермальную обработку суспензии при температуре 95° С в течение 10 мин с получением высокомодульного жидкого стекла, термообработку полученных из указанного стекла гранул при температуре 350-400° С, при которой происходит вспучивание гранул. Полученное в результате гидротермальной обработки высокомодульное жидкое стекло из микрокремнезема охлаждают до 18-20° С на пластинчатом конвейере, оборудованном ватержакетом, с конвейера подают на дробильно- сортировочную установку, а термообработку фракционированного щебня - гранул осуществляют в сушильном барабане в течение 10 мин. Из RU 2264363, 20.11.2005 известна сырьевая смесь и способ получения гранулированного теплоизоляционного материала. Сырьевая смесь для гранулированного теплоизоляционного материала включает, мае. %: микрокремнезем — 41,37, сульфатное мыло с концентрацией 40 % в пересчете на сухое вещество - 0,21, раствор гидроксида натрия с концентрацией 45,22% в пересчете на Na2O — 21,97, вода — 36,45. Способ приготовления гранулированного теплоизоляционного материала из сырьевой смеси, включает приготовление суспензии из компонентов смеси, гидротермальную обработку ее при 80-90° С и атмосферном давлении в течение 10-15 мин, грануляцию и последующую термообработку сырцовых гранул при 350-400° С в течение 10 мин.
Из RU 2295508, 20.03.2007, известна другая сырьевая смесь и способ получения гранулированного теплоизоляционного материала. Сырьевая смесь для получения гранулированного теплоизоляционного материала включает микрокремнезем, раствор гидроксида натрия с концентрацией 45,22% и воду, продукт ректификации сырого талового масла сульфатно- целлюлозной переработки древесины с кислотным числом 196 мг KOH на 1 г при следующем соотношении компонентов, мае. %: микрокремнезем - 41,4, указанный продукт - 0,2-0,8, указанный раствор гидроксида натрия в пересчете на Na2O - 21,5, вода - остальное. Способ получения гранулированного теплоизоляционного материала из указанной выше сырьевой смеси характеризуется тем, что включает приготовление суспензии из компонентов смеси, гидротермальную обработку ее при 80-90° С и атмосферном давлении в течение 10-15 мин, грануляцию и последующую термообработку сырцовых гранул при 350-400° С в течение 10 мин.
Вышеуказанные способы относятся к трудоемким и энергоемким процессам. Известны другие способы изготовления теплоизоляционного материала. В частности, известен способ изготовления теплоизоляционного материала, включающий смешивание кремнистой породы из группы: трепел, диатомит, опока и щелочного компонента, укладку смеси в формы и ее термическую обработку (RU 2053984 Cl, 10.02.1996).
Полученные изделия не отличаются хорошей водостойкостью. К тому же данным способом не получают гранулированный теплоизоляционный материал.
Из RU 2293073, 10.02.2007 известен способ изготовления негорючего утеплителя, который включает приготовление сырьевой смеси путем совместного помола кварцевого песка и кремнефтористого натрия, смешения с жидким стеклом, предварительного приготовленным водным раствором пенообразователя ПO-6K и заливку полученной сырьевой смеси между наружным и внутренним слоями строительной конструкции, осуществляют совместный помол кварцевого песка и кремнефтористого натрия при их соотношении 9-10 : 1 вес. Ч. Соответственно в течение 5-6 ч. с получением продукта помола с удельной поверхностью 1700-2500 см /г, жидкое стекло смешивают в течении 5-7 мин с предварительно приготовленным водным раствором пенообразователя ПO-6K в соотношении пенообразователя ПO-6K и воды 1 : 50 вес. ч. при соотношении указанного водного раствора и жидкого стекла 1 : 1,5 вес.ч. с получением сырьевой смеси непосредственно перед ее заливкой. Однако данный способ также не предназначен для получения гранулированного теплоизоляционного материала.
Из SU 1548178, 07.03.1990 известен способ получения теплоизоляционного легкого пористого заполнителя путем смешения силикатного свяжующего (60-80 мac%), представляющего собой продукт плотностью 1,5-1,72 г/см3, полученный в результате обработки раствором щелочи тонкомолотого туфа с тонкодисперсным туфом 11-25 мкм и газообразователем в виде сажи или технического углерода 0,5-1,5, силикатом калция 2,5-4,5, метасиликатом натрия 6-9. Теплоизоляционный материал имеет следующие свойства: средняя плотность 300-600 кг/м3, прочность при сжатии 2-6 МПа, термостойкость 680-8200C, температуроустойчивость 750-900 С, гидролитический класс 2-3-й, кислотостойкость минеральных кислотах 80- 99%, водопоглащение по объему 1,5-12%, теплопроводность 0,080-0,115 Bт/м*гpaд, температура предварительной тепловой обработки 120-1350C. Однако способ достаточно сложен, так как основан на использовании многокомпонентного состава и является не экономичным. Из RU 2177921 10.01.2002, известен способ получения гранулированного теплоизоляционного материала, включающий приготовление жидкого стекла гидротермальной обработки суспензии микрокремнезема в растворе гидросиликата натрия при атмосферном давлении, грануляцию и термообработку сырцовых гранул, при этом в качестве микрокремнезема используют отход производства кристаллического кремния аморфной структуры с размером частиц (0,01-0,l)xl0"6 м следующего химического состава: 83-93 мac.% SiO2 и 6-16 мac.% углеродистых примесей - углерод (С) и карборунд (SiC), соотношение жидкой и твердой фаз в суспензии Ж/Т = 0,94-1,008, гидротермальную обработку суспензии осуществляют 68-730C в течение 5-10 мин с получением высокомодульного жидкого стекла с силикатным модулем 4-7, а термообработку сырцовых гранул проводят при 350-4000C в течение 20-30 мин.
Данный известный способ также отличается определенной сложностью и неэкономичен.
Из RU 2274620, известен способ получения гранулированного теплоизоляционного материала включает приготовление суспензии из компонентов смеси, гидротермальную обработку ее при 80-900C и атмосферном давлении в течении 10-15 мин, грануляцию и последующую термообработку сырцовых гранул при 350-4000C в ечение 10 мин. Сырьевая смесь для гранулированного теплоизоляционного материала включает, мacc.%: микрокремнезем - 41,37, «кapaмeль» - остаточный продукт при переработке древесины по сульфатному способу, содержащий 91,8 мac.% нерастворимых в 72%-нoй H2SO4 веществ, в пересчете на сухое вещество — 0,21, раствор гидроксида натрия с концентрацией 54,22% в пересчете на Na2O - 21 ,97, вода - 36,45.
Данный известный способ также не экономичен, длителен и конечный продукт не обладает всем комплексом необходимых свойств, в частности не обладает необходимой водостойкостью.
Из RU2290379, 27.12.2006 известен способ получения гранулированного теплоизоляционного материала из сырьевой смеси, который включает приготовление суспензии из компонентов смеси, гидротермальную обработку ее при 80-900C и атмосферном давлении в течение 10-15 мин, грануляция и последующую термообработку сырцевых гранул при 350- 4000C в течение 10 мин. Сырьевая смесь для получения гранулированного теплоизоляционного материала содержит, мacc.%: микрокремнезем - 41,4, «кapaмeль» - отход сульфатно-целлюлозной переработке древесины - 0,2- 0,8, раствор гидроксида натрия с концентрацией 45,22% в пересчете HaNa2O - 21,5, вода — остальное.
Данный способ также не экономичен, а полученные гранулы не обладают необходимой прочностью и водостойкостью.
Из RU2329986, 27.07.2008 известен еще один способ получения гранулированного теплоизоляционного материала, который включает приготовление сырьевой смеси, содержащей кремнистую породу типа диатомита, или опоки, или трепела, щелочной компонент в виде гидроксида натрия или калия с добавлением воды в количестве, необходимом для удобства формования массы, перемешивание, формование массы и термообработку. При приготовлении смеси в водный раствор гидроксида натрия или калия вводится этил силикат, содержащий 40,5% двуокиси кремния, 14% тетраэтоксисилана, затем порциями вводят отдозированные кремнистую породу и гидроксид натрия или калия, добавляют воду в указанном количестве. Полученные после формования гранулы опудривают измельченной кремнистой породой. Термообработку осуществляют при температуре 300-5000C в течении 5-15 минут или при температуре 501-900 С в течении 1 -5 минут. Соотношение компонентов сырьевой смеси составляет, мac.%: указанная кремнистая порода 69-91,5, гидроксид натрия или калия 8- 30, указанный этилсиликат 0,5-1.
Получают гранулы экологически чистого теплоизоляционного материала из местного природного сырья с повышенной прочностью и водостойкостью. Однако и данный способ не экономичен, включает использование достаточно дефицитных компонентов.
Краткое описание сущности изобретения.
Итак, технической задачей заявленного изобретения является упрощение процесса, снижение себестоимости готового продукта, а также получение гранулированного продукта с пониженной теплопроводностью, повышенной водостойкостью и морозостойкостью.
Поставленная техническая задача достигается способом получения гранулированного теплоизоляционного материала для строительных изделий, включающий перемешивание аморфного кремнезема с дисперсностью l-100мкм с кремнеземсодержащим сыпучим наполнителем, таким как песок с дисперсностью 5-70 мкм в течение 3-10 мин до получения однородной сыпучей массы, введением в сухую сыпучую массу щелочесодержащего компонента, предварительно разбавленного водой либо в виде кремнезомсодержащего вяжущего с плотностью 1,5-1,7 г/см3 при соотношении его от 1:1 до 4:1, либо в виде водного раствора едкого натра или каустической соды при соотношении от 1:0,2 до 1:0,5, перемешивание сухой сыпучей смеси с этим щелочесодержащим компонентом в течение 3-5 мин до получения однородной пастообразной массы, продавливание этой массы через фильеры диаметром 3-8 мм, резку образующейся на выходе из фильеры нити на куски размером не более 5-6 мм, последующее гранулирование с одновременным вспучиванием гранул при сушке их во вращающейся сушильной камере при температуре до 2500C и при следующем соотношении исходных компонентов в мacc.%: аморфный кремнезем 23,0-34,0 указанный сыпучий наполнитель 49,0-58,0 указанный щелочесодержащий компонент 4,0-13,0 вода остальное. В качестве аморфного кремнезема используют аморфнй кремнезем как природного происхождения (трепел, диатомит, опоки), так и промышленного происхождения (микрокремнеземы).
В качестве кремнеземсодержащего сыпучего наполнителя используют различные пески (кварцевые, намывные речные и морские), отходы добычи и обработки гранита и других горных пород, высушенные глины, супеси, суглинки, шлако-зольные отходы от сжигания различных yглeй(бypыx, антрацитов), вспученные гидрослюды (вермикулит, перлитовый песок), вулканические порода (пемзы, туфы), доменные и металлургические шлаки с дисперсностью 5-70 мкм.
В качестве щелочесодержащего компонента используют едкий натр (калий) (водный раствор) или каустическую соду, а также кремнеземсодержащее вяжущее (связующее) с плотностью 1,5-1,7 г/см3, полученное в частности по патентам RU 2236374, 20.09.2004; RU 2283818, 20.09.2006.
Подробное описание сущности изобретения, раскрытие изобретения. Предлагаемая технология основывается на свойстве вспучивания аморфных кремнеземов затворенных водным раствором щелочного компонента и подвергнутого термообработке при температуре до 2500C. При этом, в зависимости от состава шихты степень вспучивания регулируется от 2 до 6 кратного. При этом полученные гранулы в два раза легче и обладают более низкой теплопроводностью, чем керамзит получаемый при температурах выше 9500C и не уступают керамзиту по несущей способности. Реализация данной технологии осуществляется в следующем порядке. Кварцевый песок дисперсностью 5 -70 мкм, перемешивается в смесителе с аморфным кремнеземом дисперсностью 1 -10 мкм до получения однородной сухой массы в течении 3-10 минут, затем в сухую массу вводится щелочной элемент в виде кремнеземсодержащего вяжущего разбавленного водой в соотношении от 1:1 до 4:1 или водный раствор щелочного компонента в соотношении от 1:0,2 до l;0,5. Производится перемешивание до получения однородной пастообразной массы в течении 3-5 минут. Полученная масса продавливается, например через фильеры с отверстиями диaмeтpoм_3 - 8 мм, на выходе из фильеры происходит резка образующейся нити, например струнная, на куски не более 5-6 мм, которые попадают в гранулятор где приобретают форму близкую к шару. Из гранулятора они направляются во вращающуюся сушильную камеру с температурой 2500C. Проходят ее в постоянном движении. За время прохождения сушильной камеры происходит их вспучивание. Готовая продукция из сушильной камеры попадает в бункер накопитель готовой продукции.
Полученные гранулы имеют сплошную гладкую поверхность, без открытых пор.
Гранулы могут использоваться как засыпной утеплитель или из них изготавливают стеновые блоки.
Ниже приведены примеры составов для получения гранул с использованием кремнеземсодержащего вяжущего и без него (в качестве щелочесодержащеrо компонента), которые однако только иллюстрируют изобретение, но не ограничивают его.
Пример 1.
На вяжущем из песка - 1,59 г/см3 (на кремнеземсодержащем вяжущем по патенту RU2283818).
Состав : вяжущее - 12,0 мac.%
Кремнезем (микрокремнезем) - 23,8 мac.%
Вода - 7,1 мac.%
Песок - 57,1 мac.%
Пример 2.
Этот же материал без использования вяжущего.
Состав: песок — 49,6 мac.%
Кремнезем (трепел) - 33,1 мac.%
Вода- 12,4 мac.%
Едкий натр - 4,9 мac.%
При M350 он имеет следующие характеристики:
Теплопроводность — 0,087
Предел прочности на сдавливание - 2,4 МПа.
Изготовление блоков с использованием полученных гранул может осуществляться двумя способами или с использованием кремнеземсодержащего вяжущего или путем их спекания.
При получении их с использованием вяжущего.
Гранулы обволакиваются вяжущим, засыпаются в форму и подвергаются термообработке при 2500C. Блоки имеют плотность 1200 кг/м3, теплопроводность — 0,158, пpoчнcть-M-150, морозостойкость- F -50.
При получении их спеканием.
Гранулы засыпаются в форму и подвергаются термообработке при 750-
8500C.
Блоки имеют плотность 700-800 кг/м3, теплопроводность - 0,093, прочнсть-
M-100, морозостойкость- F 45.
Промышленная применимость.
Таким образом, как следует из приведенных данных заявленный в качестве изобретения способ позволяет получить гранулированный теплоизоляционный материал в виде гранул, которые обладают хорошими свойствами (прочные, с хорошими теплоизоляционными свойствами), и которые могут использоваться как самостоятельно - как засыпной утеплитель, так и для изготовления из них стеновых блоков, например.

Claims

Ф ОРМУЛА ИЗ ОБРЕТЕНИЯ
Способ получения гранулированного теплоизоляционного материала для строительных изделий , включающий перемешивание аморфного кремнезема с дисперсностью l-100мкм с кремнеземсо держащим сыпучим наполнителем, таким как песок с дисперсностью 5-70 мкм в течение 3-10 мин до получения однородной сыпучей массы, введение в сухую сыпучую массу щелочесодержащего компонента, предварительно разбавленного водой либо в виде кремнеземсодержащего вяжущего с плотностью 1,5-1,7 г/см при соотношении его от 1:1 до 4:1, либо в виде водного раствора едкого натрия или каустической соды при соотношении от 1:0,2 до 1:0,5, перемешивание сухой сыпучей массы с этим щелочесодержащим компонентом в течение 3-5 мин до получения однородной пастообразной массы, продавливание этой массы через фильеры диаметром 3-8мм, резку образующейся на выходе из фильеры нити на куски размером не более 5-6мм, последующее гранулирование с одновременным вспучиванием гранул при сушке их во вращающейся сушильной камере при температуре до 250° С и при следующем соотношении исходных компонентов в мacc%: аморфный кремнезем 23,0-34,0 указанный сыпучий наполнитель 49,0-58,0 указанный щелочесодержащий компонент 4,0-13,0 вода остальное.
PCT/RU2010/000023 2009-06-05 2010-01-20 Способ получения гранулированного теплоизоляционного материала WO2010140919A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009121342A RU2403230C1 (ru) 2009-06-05 2009-06-05 Способ получения гранулированного теплоизоляционного материала
RU2009121342 2009-06-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010140919A1 true WO2010140919A1 (ru) 2010-12-09

Family

ID=43297910

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2010/000023 WO2010140919A1 (ru) 2009-06-05 2010-01-20 Способ получения гранулированного теплоизоляционного материала

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2403230C1 (ru)
WO (1) WO2010140919A1 (ru)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2442762C1 (ru) * 2010-09-10 2012-02-20 Виктор Александрович Кондратенко Способ изготовления легковесного керамического теплоизоляционного и теплоизоляционно-конструкционного материала
RU2504526C2 (ru) * 2011-03-21 2014-01-20 Василий Агафонович Лотов Способ изготовления теплоизоляционных изделий
RU2472726C1 (ru) * 2011-08-31 2013-01-20 Юлия Алексеевна Щепочкина Шихта для производства пористого заполнителя
RU2472727C1 (ru) * 2011-09-30 2013-01-20 Юлия Алексеевна Щепочкина Шихта для производства пористого заполнителя
RU2472728C1 (ru) * 2011-09-30 2013-01-20 Юлия Алексеевна Щепочкина Шихта для производства пористого заполнителя
RU2484029C1 (ru) * 2011-10-06 2013-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Сырьевая смесь для изготовления пеностекла
RU2507168C1 (ru) * 2012-10-05 2014-02-20 Юлия Алексеевна Щепочкина Шихта для производства пористого заполнителя
RU2569949C2 (ru) * 2013-07-02 2015-12-10 Геннадий Дмитриевич Ашмарин Способ изготовления строительных изделий из кремнистых пород

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1495324A1 (ru) * 1986-11-14 1989-07-23 Харьковский инженерно-строительный институт Сырьева смесь дл получени плотного заполнител
DE3941732A1 (de) * 1989-12-18 1990-07-12 Seger Michael Verfahren zur kontinuierlichen herstellung von schaumglas-formkoerpern
WO1997033843A1 (fr) * 1996-03-11 1997-09-18 Zakrytoye Aktsionernoye Obshchestvo 'ksv' Materiau de construction thermo-isolant
RU2329986C2 (ru) * 2006-08-22 2008-07-27 Людмила Григорьевна Федяева Способ получения гранулированного теплоизоляционного материала

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1495324A1 (ru) * 1986-11-14 1989-07-23 Харьковский инженерно-строительный институт Сырьева смесь дл получени плотного заполнител
DE3941732A1 (de) * 1989-12-18 1990-07-12 Seger Michael Verfahren zur kontinuierlichen herstellung von schaumglas-formkoerpern
WO1997033843A1 (fr) * 1996-03-11 1997-09-18 Zakrytoye Aktsionernoye Obshchestvo 'ksv' Materiau de construction thermo-isolant
RU2329986C2 (ru) * 2006-08-22 2008-07-27 Людмила Григорьевна Федяева Способ получения гранулированного теплоизоляционного материала

Also Published As

Publication number Publication date
RU2403230C1 (ru) 2010-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2010140919A1 (ru) Способ получения гранулированного теплоизоляционного материала
CA3113701A1 (en) Sintered geopolymer compositions and articles
RU2443660C2 (ru) Способ получения строительных изделий на основе кремнеземсодержащего связующего
JPH0543666B2 (ru)
Ketov et al. Recycling of rice husks ash for the preparation of resistant, lightweight and environment-friendly fired bricks
US8171751B1 (en) Foamed glass composite material and a method of producing same
RU2397967C1 (ru) Способ получения полуфабриката для изготовления строительных материалов
CN102875065A (zh) 一种原料含有萤石矿渣的加气砖的制备工艺
KR100306866B1 (ko) 단열건축재료
CN102731041A (zh) 玻化微珠保温骨料表面改性剂及改性玻化微珠保温骨料
CN110183099A (zh) 一种膨胀多孔玻璃颗粒的制造方法
RU2453510C1 (ru) Способ получения пеностеклянных изделий
KR100935573B1 (ko) 초경량 무기질 미립경량골재 및 그의 제조방법
CN108101480A (zh) 一种抗压型加气砖的制备方法
CN103803883A (zh) 碳化硅碳化硼空心陶瓷微珠制备油井固井水泥试块的方法
WO2010140918A1 (ru) Способ получения кремнеземсодержащего связующего и изделий, материалов на основе кремнеземсодержащего связующего
CN115259823B (zh) 一种轻质高强低导热系数加气混凝土及其制备方法
RU2405743C1 (ru) Сырьевая смесь для получения пеносиликатного материала и способ изготовления пеносиликатного материала (варианты)
CN104557103B (zh) 轻质陶瓷板及用于制备该轻质陶瓷板的组合物
KR100580230B1 (ko) 2중 발포 셀을 갖는 초경량골재
RU2448065C2 (ru) Способ получения теплоизоляционного и утеплительного материала для строительных изделий
RU2341483C2 (ru) Сырьевая смесь для получения пеносиликатного теплоизоляционного материала и способ его изготовления
CN107954659A (zh) 一种用电镀污泥生产的发泡轻质保温墙体及其制造方法
CN107902979B (zh) 一种砌砖及其制造方法
RU2433975C1 (ru) Способ изготовления гранулированного заполнителя для бетона

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10783637

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10783637

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A, DATED 24-05-2012)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10783637

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1