Сырьевая смесь для производства ячеистого газобетона, твердеющего в среде углекислого газа

Сырьевая смесь для производства ячеистого газобетона, твердеющего в среде углекислого газа и содержит наполнитель, вяжущее вещество, порообразователь и воду, которая отличается тем, что как наполнитель используют отходы камнепиления и обработки известняка-ракушечника, а как вяжущее вещество - гашеная кальциевая известь при следующем соотношении по сухому веществу, мас. %:

- гашеная кальциевая известь -15-45;

- отходы камнепиления и обработки известняка-ракушечника - 55-85;

при этом порообразователь вводят в количестве 0,07-0,2 мас. % от общей массы наполнителя и вяжущего по сухому веществу, кроме того, в сырьевую смесь из сухих веществ при смешивании вводят раствор воды и порообразователя в количестве 40-60 мас. % от общей массы вышеуказанных компонентов по сухому веществу.

Сырьевая смесь для производства ячеистого газобетона, твердеющего в среде углекислого газа и содержит наполнитель, вяжущее вещество, порообразователь и воду, которая отличается тем, что как наполнитель используют отходы камнепиления и обработки известняка-ракушечника, а как вяжущее вещество - гашеная кальциевая известь при следующем соотношении по сухому веществу, мас. %:

- гашеная кальциевая известь - 15-45;

- отходы камнепиления и обработки известняка-ракушечника - 55-85;

при этом порообразователь вводят в количестве 0,07-0,2 мас. % от общей массы наполнителя и вяжущего по сухому веществу, кроме того, в сырьевую смесь из сухих веществ при смешивании вводят раствор воды и порообразователя в количестве 40-60 мас. % от общей массы вышеуказанных компонентов по сухому веществу.

Полезная модель относится к промышленности строительных материалов, а именно к сырьевым смесям для производства ячеистого газобетона, твердеющего в среде углекислого газа, и может быть использована для производства теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных ячеистых бетонов.

Наиболее близким по технической сути и техническому результату, который достигается, и выбранным как прототип является "Сырьевая смесь для приготовления газосиликата" (Авт. св. СССР 606835, МПК-2 C04B 15/02, бюл. 18, 1978 г.), который включает известняково-кремнеземистое вяжущее, молотый кремнеземистый компонент, порообразователь, воду и добавку - продукт автоклавной обработки цементной пыли.

Недостатками прототипа являются:

- необходимость помола кремнеземистого компонента, например кварцевого песка, до удельной поверхности 2500 см²/г, что требует наличие дорогого износостойкого помольного оборудования, так как кварцевый песок является высоко абразивным материалом;

- при дроблении кварцевого песка интенсивно изнашивается рабочие органы помольного оборудования, и необходимо частое их восстановление;

- кварцевый песок является дефицитным материалом, что в свою очередь определяет его значительную стоимость;

- необходимость помола кальциевой извести до удельной поверхности 4500 см²/г обуславливает наличие оборудования для очищения воздуха от известковой пыли, которая, как известно, является очень вредным компонентом в окружающей среде и особенно в рабочей зоне;

- производство добавки - продукта автоклавной обработки цементной пыли, способствует повышению энергозатрат и временных затрат.

Задачей полезной модели является разработка сырьевой смеси для производства ячеистого газобетона, который твердеет в среде углекислого газа, с достижением технического результата - снижением себестоимости готовой продукции, улучшением физико-механических характеристик изделий, а также упрощения технологии получения сырьевой смеси и ячеистого бетона на ее основе. Поставленная задача решается тем, что в сырьевой смеси для производства ячеистого газобетона, который твердеет в среде углекислого газа, которая содержит наполнитель, вяжущее вещество, порообразователь и воду, как наполнитель используют отходы камнепиления и обработки известняка-ракушечника, а как вяжущее вещество - вещество - гашеная кальциевая известь при следующем соотношении по сухому веществу, мас. %:

- гашеная кальциевая известь -15-45;

- отходы камнепиления и обработки известняка-ракушечника - 55-85;

при этом порообразователь вводят в количестве 0,07-0,2 мас. % от общей массы наполнителя и вяжущего по сухому веществу, кроме того, в сырьевую смесь из сухих веществ при смешивании вводят раствор воды и порообразователя в количестве 40-60 мас. % от общей массы вышеуказанных компонентов по сухому веществу.

Между совокупностью существенных признаков полезной модели и техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.

В заявленной сырьевой смеси как вяжущее используется гашеная кальциевая известь в количестве 15-55% от общей массы наполнителя и вяжущего в сухом состоянии, что является основой для формирования путем последующей карбонизации необходимых физико-механических характеристик изделий.

Введение вяжущего в количестве менее 15% недостаточно для формирования пространственной кристаллической структуры, что обеспечивает необходимые физико-механические характеристики изделий, а также снижается коэффициент вспучивания ячеистой массы.

Введение в композицию гашеной кальциевой извести больше 55% нецелесообразно с экономической точки зрения.

Также может наблюдаться значительное трещинообразование за счет неравномерного распределения напряжений в теле бетона, который твердеет.

Как следствие - падение физико-механических характеристик изделия.

Использование как наполнителя отходов камнепиления и обработки известняка-ракушечника с удельной поверхностью 1500-2500 см²/г в количестве 45-85% от общей массы наполнителя и вяжущего в сухом состоянии позволяет создать в известняковой матрице дополнительных центров кристаллизации, а также улучшить контакты срастания на границе "наполнитель - вяжущее" за счет аналогичной структуры вещества наполнителя с продуктом карбонизации извести - вторичным карбонатом кальция.

Помол отходов камнепиления известняка-ракушечника не требует значительных затрат, потому что этот материал не имеет существенной прочности по сравнению с кремнеземистым компонентом, используемым как наполнитель в ближайшем прототипе. Помол отходов камнепиления до удельной поверхности 1500-2500 см²/г занимает 15-25 мин.

Предлагаемый наполнитель является отходом промышленности и в основном вывозится в отвалы, значит его использование является приоритетным направлением в производстве теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных ячеистых бетонов неавтоклавного твердения.

Вышеприведенная причинно-следственная связь просматривается в следующих примерах.

Пример 1

Соотношение компонентов в сырьевой смеси по сухому веществу, мас. %: гашеная кальциевая известь - 15; отходы камнепиления и обработки известняка-ракушечника - 85; порообразователь (алюминиевая пудра) - 0,2. Количество воды - до оптимальной подвижности смеси, обусловленной по стандартному расплыву конуса Суттарда (190-210 мм).

Физико-механические характеристики полученного пористого бетона: прочность на сжатие - 0,8 МПа; средняя плотность - 600 кг/м³; коэффициент теплопроводности - 0,13-0,15 Вт/(мК).

Пример 2

Соотношение компонентов в сырьевой смеси по сухому веществу, мас. %: гашеная кальциевая известь - 55; отходы камнепиления и обработки известняка-ракушечника - 45; порообразователь (алюминиевая пудра) - 0,1. Количество воды - до оптимальной подвижности смеси, обусловленной по стандартному расплыву конуса Суттарда (190-210 мм).

Физико-механические характеристики полученного пористого бетона: прочность на сжатие -2,5 МПа; средняя плотность - 700 кг/м³; коэффициент теплопроводности - 0,16-0,18 Вт/(мК).

Сырьевая смесь готовится следующим образом.

Выполняют дозирование сухих компонентов в количестве, мас. %:

- гашеная кальциевая известь - 15-55;

- отходы камнепиления и обработки известняка-ракушечника - 45-85;

В смеситель заливают необходимое количество воды, 40-60% от общей массы наполнителя и вяжущего, и добавляют необходимое количество порообразователя 0,07-0,2 от общей массы наполнителя и вяжущего.

Производят тщательное перемешивания.

Дальше в смеситель из дозатора добавляют вяжущее вещество и наполнитель.

Полученную сырьевую смесь тщательно перемешивают и разливают в формы, которые дальше направляют в камеру карбонизации. Как источник углекислого газа можно использовать газы печей обжига извести и теплоэлектростанций.

В камере карбонизации происходит вспучивание ячеистой массы и ее подсушивание до необходимой влажности.

После достижения необходимой влажности происходит процесс карбонизации вяжущего вещества.

При подготовке сырьевой смеси использовались отходы камнепиления и обработки известняка-ракушечника Евпаторийского месторождения. Химический анализ наполнителя показал наличие следующих соединений, %: SiO₂ - 0,67; Al₂O₃ - 0,24; Fe₂O₃ - 0,3; MgO - 0,34; K₂O - 0,02; CaO - 54,3.

На основании всего вышеизложенного можно сделать вывод, что задача, поставленная в данной полезной модели - разработка сырьевой смеси для производства ячеистого газобетона, который твердеет в среде углекислого газа - выполнена с достижением технического результата - снижением себестоимости готовой продукции, улучшением физико-механических свойств изделий, а также упрощением технологии получения сырьевой смеси и ячеистого бетона на его основе.

Сырьевая смесь для производства ячеистого газобетона, твердеющего в среде углекислого газа, содержащая наполнитель, вяжущее вещество, порообразователь и воду, отличающаяся тем, что как наполнитель используют отходы камнепиления и обработки известняка-ракушечника, а как вяжущее вещество - гашеную кальциевую известь при следующем соотношении по сухому веществу, мас. %:

при этом порообразователь вводят в количестве 0,07-0,2 мас.% от общей массы наполнителя и вяжущего по сухому веществу, кроме того, в сырьевую смесь из сухих веществ при смешивании вводят раствор воды и порообразователя в количестве 40-60 мас.% от общей массы указанных компонентов по сухому веществу.