Способ изготовления теплоизоляционных изделий

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ ИЗДЕЛИЙ(71) Заявитель Научно-исследовательское республиканское унитарное предприятие НИИСМ(72) Авторы Казаков Анатолий Федотович Стаховская Нэлли Эмануиловна Давыдко Василий Михайлович(73) Патентообладатель Научно-исследовательское республиканское унитарное предприятие НИИСМ(57) Способ изготовления теплоизоляционных изделий, включающий приготовление смеси из вспененных гранул полистирола, минерального связующего и воды, формование, термообработку и охлаждение, отличающийся тем, что в качестве вспененных гранул полистирола используют гранулы пенополистирола насыпной плотностью 10-20 кг/м 3, в качестве минерального связующего - цемент и молотую негашеную известь активностью 86-96 , формование, термообработку и охлаждение осуществляют в закрытой металлической форме, причем соотношение компонентов смеси составляет, мас.цемент 50,0-60,0 известь молотая негашеная 7,0-10,0 гранулы пенополистирола 6,0-10,0 вода 27,0-30,0.(56)1127880 , 1984.1449559 1, 1989.1544748 1, 1990.4320852 1, 1995.2090532 1, 1997.2080311 1, 1997.0781733 1, 1997. Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления теплоизоляционных изделий на основе цемента и вспененных полистирольных гранул. Известен способ получения легкобетонной смеси на основе вяжущего, кварцевого песка, гранул вспененного суспензионного полистирола и добавок 1. Недостатком известного способа является повышенная плотность изделий, получаемых из этой смеси. Известен способ изготовления теплоизоляционных изделий из смеси, включающей гранулы бисерного полистирола, портландцемент, негашеную известь, серную кислоту и воду 2. 5222 1 Изготавливаемые из известной смеси изделия имеют сравнительно высокую плотность(250-450 кг/м 3) и низкие теплозащитные свойства (теплопроводность 0,075-0,13 Вт/(мК. Кроме того, наличие в составе серной кислоты требует дополнительных мероприятий по обеспечению безопасности производства. Использование бисерного полистирола не позволяет получить изделия однородной структуры. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления теплоизоляционных изделий, включающий приготовление смеси из вспененных полистирольных гранул, цемента и воды,формование, термообработку и охлаждение в закрытой перфорированной форме 3. Однако известная технология производства теплоизоляционных изделий требует значительных затрат тепловой энергии на их термообработку, повышенного расхода дорогостоящего горючего компонента - вспененных гранул полистирола (до 44 кг/м 3), что снижает огнестойкость изделий и соответственно ограничивает область их применения. Повторное вспенивание гранул полистирола в изделии в процессе термообработки происходит не полностью из-за не одновременного нагрева по всему объему, а послойного, от периферии изделия к центру. Применение перфорированной формы приводит к повышению затрат на дополнительную технологическую операцию - чистку форм, в связи с забиванием отверстий перфорации минеральным связующим в процессе термообработки. Задача, которую решает данное изобретение, заключается в расширении технологических возможностей материала изготовлении теплоизоляционных изделий повышенной огнестойкости, упрощении технологического процесса изготовления изделий и снижении их себестоимости. Указанная задача решается посредством использования в качестве вспененных гранул полистирола насыпной плотности 10-20 кг/м 3, минерального связующего - цемента и молотой негашеной извести активностью более 86-96 , формования, термообработки и охлаждения в закрытой металлической форме при следующем соотношении компонентов, мас.цемент 50,0-60,0 известь молотая негашеная 7,0-10,0 гранулы пенополистирола 6,0-10,0 вода 27,0-30,0. Сущность способа заключается в следующем отдозированные вспененные гранулы полистирола насыпной плотностью 10-20 кг/м 3 загружают в растворомешалку, перемешивают в течение 2-3 мин, подавая при этом необходимое количество воды. Затем в мешалку подают минеральное связующее (предварительно подготовленную гомогенную смесь цемента и молотой негашеной извести активностью 86-98 ), перемешивают в течение 3-5 мин до полного обволакивания минеральным связующим гранул пенополистирола. Полученную смесь укладывают в металлическую форму размером, например, 1000500140 мм, закрывают крышкой и помещают в камеру для термообработки по следующему режиму подъем температуры до 100 С - 20-30 мин, выдержка в форме без подачи теплоносителя - 1,5-2,5 ч,охлаждение до 50 С - 1,0-1,5 ч. Затем изделия извлекают из формы. В таблице приведены примеры осуществления способа и свойства теплоизоляционных изделий, полученных по предлагаемому и известному способам. Наименование показателей 1. Состав, мас.гранулы вспененного полистирола цемент молотая негашеная известь вода Показатели Предлагаемого способа 1 2 3 4 5 Продолжение таблицы Показатели Предлагаемого способа 1 2 3 4 5 6 96 92 86 86 92 96 2. Активность извести,3. Насыпная плотность вспененно 40 10 15 20 10 15 20 го полистирола, кг/м 3 4. Металлическая форма для изго- перфорированбез перфорации товления изделий ная 5. Режим термообработки подъем температуры до 100 С, мин 30 35 30 25 20 25 30 выдержка в форме с подводом 3,0 тепла, ч выдержка в форме без подвода 2,0 2,0 1,5 2,0 1,5 1,5 тепла, ч охлаждение, ч 3,0 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 3 6. Плотность изделий, кг/м 150-160 165 160 155 150 155 160 7. Теплопроводность Вт/(мК) 0,051-0,055 0,055 0,054 0,052 0,051 0,053 0,054 8. Группа горючести горючие трудногорючие Использование в качестве минерального связующего - смеси цемента и молотой негашеной извести активностью 86-96 , сокращает в отличие от прототипа энергозатраты на стадии термообработки в 6-7 раз вследствие дополнительного выделения тепла от химической реакции взаимодействия извести с водой, упрощает тем самым технологический процесс получения изделий. В предлагаемом способе необходимо нагреть только форму,тогда как у прототипа тепловая энергия расходуется еще и на изотермический прогрев изделия в течение 3 ч. Выделяемое от реакции гашения извести тепло создает также наилучшие по сравнению с прототипом условия для более равномерного по объему повторного расширения гранул пенополистирола, в результате чего обеспечивается возможность получения изделий монолитной структуры при уменьшении расхода полистирола в 2-3 раза. Уменьшение плотности используемого вспененного полистирола и соответственно снижение количества органического вещества повышает огнестойкость теплоизоляционных изделий Таким образом, предлагаемый способ получения теплоизоляционных изделий решает поставленную задачу обеспечивает расширение технологических возможностей - позволяет получить теплоизоляционные изделия плотностью 150-180 кг/м 3 повышенной огнестойкости (трудногорючие), способствует упрощению технологического процесса, т.к. не требует операции чистки отверстий перфорации в форме сокращает время подачи теплоносителя, снижая тем самым себестоимость готового материала. Кроме того, использование гранул пенополистирола насыпной плотностью 10-20 кг/м 3 снижает расход дефицитного и дорогого компонента, дополнительно уменьшает стоимость теплоизоляционных изделий. Источники информации 1. А.с. СССР 948948, МПК 3 С 04 В 15/02, 1982. 2. А.с. СССР 1381101, МПК 4 С 04 В 28/04, 28/14, 1988. 3. А.с. СССР 1127880, МПК 3 С 04 В 43/02, 1984. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.