Способ изготовления арболита

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявители Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет Открытое акционерное общество Витебскдрев(72) Авторы Соловьева Тамара Владимировна Кузьменков Михаил Иванович Хмызов Игорь Анатольевич Снопкова Татьяна Александровна Тишин Юрий Дмитриевич Ходынюк Алла Петровна Грошев Иван Михайлович(73) Патентообладатели Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет Открытое акционерное общество Витебскдрев(57) Способ изготовления арболита, включающий обработку древесного заполнителя раствором хлорида кальция при 60-100 С, смешивание обработанного заполнителя с водой и минеральным вяжущим на основе портландцемента, формование полученной смеси и выдержку в форме, отличающийся тем, что для изготовления арболита компоненты используют при следующем их соотношении, кг/ на 1 м 3 арболита древесный заполнитель 275-315 хлорид кальция 8 минеральное вяжущее 300-320 вода 135,при этом используют минеральное вяжущее, дополнительно содержащее кремнегель и продукт совместного обжига при 850-900 С фосфогипса и глины с содержанием оксида алюминия, равным 10-20 , при следующем соотношении компонентов продукта совместного обжига, мас.фосфогипс 60-70 глина 30-40 и полученное путем механического перемешивания его компонентов до однородного состояния при следующем их соотношении, мас.продукт совместного обжига 5-15 кремнегель 1-10 портландцемент остальное. 5198 12035429 1, 1995.2036872 1, 1995.1204598 , 1986.1511232 1, 1989. Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении арболита, фибролита и аналогичных им материалов конструкционно-теплоизоляционного назначения, различающихся фракционным составом заполнителя и удельным расходом минерального вяжущего. Известен способ изготовления арболита, включающий обработку заполнителя водным раствором хлорида кальция, смешивание с портландцементом, формование изделий и выдержку до приобретения транспортной прочности 1. Известна сырьевая смесь для получения арболита, включающая измельченную древесину, минеральное вяжущее, порошкообразную известь, хлористый кальций и воду 2. Известные технические решения не обеспечивают низкой теплопроводности при высокой прочности материала. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ обработки древесного заполнителя для производства арболита, предусматривающий совмещение заполнителя с горячим водным раствором хлорида кальция при 60-100 С в течение 5-20 мин при соотношении заполнитель - раствор 11,3 - 12, смешивание обработанного заполнителя с водой, минерализаторами (хлоридом кальция и жидким стеклом),портландцементом, укладку полученной смеси в формы и выдержку до приобретения транспортной прочности 3. Однако известный способ приводит к получению материала высокой плотности и относительно высокой теплопроводности. Задачей предлагаемого изобретения является снижение плотности, теплопроводности древесного композиционного материала и сокращение расхода минерального вяжущего на его производство. Для решения поставленной задачи предложен способ изготовления арболита, включающий обработку древесного заполнителя раствором хлорида кальция при 60-100 С,смешивание обработанного заполнителя с водой и минеральным вяжущим на основе портландцемента, формование полученной смеси и выдержку в форме. Минеральное вяжущее наряду с портландцементом дополнительно содержит кремнегель и продукт совместного обжига при температуре 850-900 С фосфогипса и глины с содержанием оксида алюминия, равным 10-20 , при следующем соотношении компонентов продукта совместного обжига, мас.фосфогипс 60-70 глина 30-40 и полученное путем механического перемешивания его компонентов до однородного состояния при следующем их соотношении, мас.продукт совместного обжига 5-15 кремнегель 1-10 портландцемент остальное. Компоненты древесного композиционного материала смешивают в следующем соотношении, кг/м 3 древесного композиционного материала древесный заполнитель 275-315 минерализатор 8 минеральное вяжущее 300-320 вода 135. Глина имеет светло-серую окраску с включением охристых соединений, плотная, комковая, слоистая. Содержит примеси карбонатов. Применяется для производства керамиче 2 5198 1 ских изделий. Используемая в предлагаемом изобретении глина содержит А 2 О 3 в количестве, равном 10-20 , что характерно для рядовых глин Республики Беларусь. Кремнегель - отход производства фтористого алюминия, представляющий собой белый порошок с удельной поверхностью 10000 см 2/г и содержащий 77-78 аморфного кремнезема. Кремнегель активно поглощает из насыщенного раствора известь - 216,41 мг/г за 28 суток. Продукт обжига - это смесь фосфогипса и глины с содержанием 10-20 А 2 О 3, обработанная при температуре 850-900 С. Основными фазами продукта обжига - добавки к портландцементу являются ангидрид 4, сульфоалюминат кальция 3(А 23)4,сульфосиликат кальция 2(22)4, небольшое количество моноалюмината кальция А 2 О 3 и геленита 2 232. Из литературных источников неизвестно применение состава из продукта совместного обжига, кремнегеля и портландцемента для получения древесного композиционного материала на минеральном вяжущем. Изобретение поясняется рядом примеров (изготавливались серии по 8 образцов арболита). Пример 1. Продукт совместного обжига при температуре 850-900 С фосфогипса и глины с содержанием оксида алюминия, равным 10-20 , получают при следующем соотношении компонентов обжига, мас.фосфогипс - 65 глина - 35. Минеральное вяжущее получают путем механического перемешивания компонентов до однородного состояния при следующем соотношении, мас.продукт совместного обжига 10 кремнегель - 6 портландцемент - 84. Изготовление образцов - кубов 150150150 мм производят по единой методике. Все компоненты, необходимые для изготовления образцов, взвешивают с точностью до 0,1 г. Древесный заполнитель подготавливают следующим образом. В емкости в течение 15 мин. совмещают дробленку с 20 -ным водным раствором хлорида кальция при температуре 80 С. Дробленку загружают в смеситель, куда последовательно вводят воду и минеральное вяжущее. Композицию перемешивают до однородного состояния. Полученную смесь укладывают в формы и уплотняют методом вибрирования до приобретения транспортной прочности. Затем формы распалубливают и образцы кондиционируют при температура 18-25 С и относительной влажности 60-80 в течение 28 суток. Древесный композиционный материал по примерам 2-6 изготавливают аналогично. Различие заключается в соотношении компонентов композиционного материала и применяемом минеральном вяжущем. После выдержки в течение 28 суток образцы испытывают и определяют их физикомеханические показатели. Результаты испытаний приведены в таблице. Как видно из полученных результатов, применение заявляемого способа изготовления древесного композиционного материала на минеральном вяжущем позволяет без ухудшения прочности арболита снизить на 26-32 коэффициент теплопроводности материала,на 15-21 снизить удельный расход минерального вяжущего, увеличив коэффициент использования древесных отходов. Способ изготовления эффективен при использовании как хвойных, так и лиственных пород древесины. 5198 1 Условия изготовления и физико-механические показатели арболита Компоненты арболитовой смеси на 1 м 3 арболита и свойства арболита Портландцемент марки М 400, кг Минеральное вяжущее по предлагаемому способу, кг Хлорид кальция, кг Жидкое стекло, кг Вода, л Заполнитель лиственных пород Заполнитель хвойных пород Средняя плотность в воздушно-сухом состоянии, кг/м 3 Остаточная влажность,Прочность при сжатии в возрасте 28 сут.,МПа Теплопроводность, Вт/(мК) Составы по примерам По прототипу 2 3 4 5 6 380 380 Источники информации 1. Справочник по производству и применению арболита. - М. Стройиздат, 1987. - С. 208. 2. А.с. СССР 1204598, МПК С 04 В 18/26, 1983. 3. А.с. СССР 1740346, МПК С 04 В 18/26, 1990. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.