Результат интеллектуальной деятельности: Способ изготовления строительных блоков

Изобретение относится к промышленному производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении строительных блоков, предназначенных для строительства малоэтажных зданий и коттеджей.

Известен способ изготовления строительных плит универсального назначения (Патент № 2511245 RU, опубл. 10.04.2020 г.), включающий перемешивание магнезиального вяжущего, органического наполнителя, минерального наполнителя и водного раствора хлорида магния с последующим формованием, отверждением и сушкой, причем минеральный наполнитель состоит из двух и более компонентов, одним из которых является совместно осажденный кальциево-магниевый компонент, вторым - перлит, а водный раствор хлорида магния перед добавлением в смесь предварительно смешивают с ингибитором коррозии. В качестве магнезиального вяжущего может быть использован каустический магнезит, каустический доломит, обожженный брусит и синтетический оксид магния. Для приготовления водного раствора хлористого магния с плотностью 1,1-1,3 г/см³может быть использован шестиводный хлорид магния или раствор хлорида магния природного происхождения (бишофит). Для снижения коррозии контактирующего со строительными плитами металлического оборудования в раствор хлорида магния предварительно вводится ингибитор коррозии в количестве 0,015-0,025% масс. В качестве ингибитора коррозии может быть использован натрий дигидрофосфат и натрий гидрофосфат. В качестве органического наполнителя могут быть использованы древесные опилки, древесная мука, шелуха рисовых семян, шелуха хлопковых семян, лузга подсолнечных семян или их смеси и др.

Недостатком данного способа является получение строительных плит с низкими эксплуатационными характеристиками.

Наиболее близким к заявляемому является способ изготовления строительных плит универсального назначения (Патент № 2504527 RU опубл. 20.01.2014 г.), включающий перемешивание магнезиального вяжущего, органического наполнителя, минерального наполнителя и водного раствора хлорида магния с последующим формованием, отверждением и сушкой, причем минеральный наполнитель состоит из двух или более компонентов, одним из которых являются твердые отходы производства строительных плит на основе магнезиального вяжущего, вторым – перлит, а перед добавлением в смесь все сухие компоненты перемешивают до однородного состояния. В качестве магнезиального вяжущего может быть использован каустический магнезит, каустический доломит, обожженный брусит и синтетический оксид магния. Для приготовления водного раствора хлористого магния с плотностью 1,1–1,3 г/см³ может быть использован шестиводный хлорид магния или раствор хлорида магния природного происхождения (бишофит). В качестве органического наполнителя могут быть использованы древесные опилки, древесная мука, шелуха рисовых семян, шелуха хлопковых семян, лузга подсолнечных семян и др. или их смесь.

Недостатком данного способа является получение строительных плит с низкими эксплуатационными характеристиками.

Задачей изобретения является расширение ассортимента материалов для строительных блоков.

Технический результат заключается в повышении эксплуатационных характеристик строительных блоков, а именно средней плотности, прочности на сжатие и прочности на изгиб.

Технический результат достигается тем, что способ изготовления строительных блоков включает смешивание вяжущего, рисовой лузги, минерального наполнителя и ускорителя твердения с последующим формованием, отверждением и сушкой, отличающийся тем, что смешивание ингредиентов осуществляют в три этапа, на первом этапе ускоритель твердения соединяют с пенообразователем и перемешивают в течение от 20 до 30 мин, на втором этапе полученный раствор соединяют с жомом сахарной свеклы и выдерживают в течение от 45 до 55 мин при непрерывном перемешивании, на третьем этапе полученную смесь соединяют со смесью вяжущего, рисовой лузги и минерального наполнителя и перемешивают в течение от 10 до 15 минут, при этом соотношение исходных компонентов в общей смеси составляет, масс. %:

В качестве вяжущего используют смесь цемента и гипса строительного, взятых в соотношении 1:1. В качестве минерального наполнителя используют кремнезем. В качестве пенообразователя используют жидкое мыло. В качестве ускорителя твердения используют водный раствор хлорида кальция с плотностью 1,1–1,3 г/см³.

Соединение на первом этапе ускорителя твердения, а именно водного раствора хлорида кальция с плотностью 1,1–1,3 г/см³, с пенообразователем – жидким мылом, и перемешивание в течение от 20 до 30 мин с последующим соединением на втором этапе полученной смеси с жомом сахарной свеклы и выдерживанием в течение от 45 до 55 мин при непрерывном перемешивании способствует получению стабильной пены. Это обусловлено увеличением вязкости пены в связи

со способностью пектиновых веществ, входящих в состав жома сахарной свеклы, образовывать гели в водных растворах. При этом пектиновые вещества, входящие в состав жома сахарной свеклы, также вступают во взаимодействие с ионами кальция, содержащихся в водном растворе хлорида кальция с плотностью 1,1–1,3 г/см³, и ионами калия, входящих в состав жидкого мыла, что способствует образованию плотных устойчивых гелей. Плотные устойчивые гели, образованные на основе пектиновых веществ, входящих в состав жома сахарной свеклы, обеспечивают стабильность пены, а также пластичность формовочной смеси материала для строительных блоков.

Предварительное соединение и перемешивание вяжущего (смесь цемента и гипса строительного в соотношении 1:1), рисовой лузгой и минерального наполнителя (кремнезем) способствуют получению смеси с однородной консистенцией.

Однородность консистенции формовочной смеси материала для строительных блоков обеспечивается также соединением и смешиванием в течение от 10 до 15 мин на третьем этапе стабильной пены с предварительно перемешанными до однородного состояния вяжущим (смесь цемента и гипса строительного в соотношении 1:1), рисовой лузгой и минеральным наполнителем (кремнезем). При взаимодействии вяжущего и минерального наполнителя со стабильной пеной происходит увеличение их объема (вспучивание), в результате чего вяжущее и минеральный наполнитель приобретают микропористую структуру, благодаря этому вяжущее и минеральный наполнитель заполняют пространство между частицами рисовой лузги и способствуют равномерному ее распределению по всему объему смести. В связи с этим происходит повышение прочности и снижение плотности материала для строительных блоков.

Таким образом, совокупность предложенных технологических операций способствует достижению заявленного технического результата.

Способ изготовления строительных блоков реализуется следующим образом.

Исходные компоненты подготавливают и дозируют.

Вяжущее, рисовую лузгу и минеральный наполнитель смешивают в бетоносмесителе принудительного типа (лопастном). В качестве вяжущего используют смесь цемента и гипса строительного, взятых в соотношении 1:1. В качестве минерального наполнителя используют кремнезем.

Смешивание исходных компонентов осуществляют в три этапа.

На первом этапе в гомогенизаторе соединяют ускоритель твердения с пенообразователем и перемешивают течение от 20 до 30 мин. В качестве пенообразователя используют жидкое мыло. В качестве ускорителя твердения используют водный раствор хлорида кальция с плотностью 1,1–1,3 г/см³.

На втором этапе полученный раствор ускорителя твердения и пенообразователя соединяют с жомом сахарной свеклы и выдерживают в течение от 45 до 55 мин при непрерывном перемешивании.

На третьем этапе полученную смесь соединяют со смесью вяжущего, рисовой лузги и минерального наполнителя и перемешивают в течение от 10 до 15 мин.

Полученную смесь загружают в кассеты виброформовочного станка и формуют. Формованные блоки направляют на отвердевание и сушку. При этом соотношении исходных компонентов в общей смеси составляет, масс. %:

Предлагаемый способ изготовления строительных блоков подтверждается примерами.

Пример 1.

Исходные компоненты подготавливают и дозируют.

Вяжущее, рисовую лузгу и минеральный наполнитель смешивают в бетоносмесителе принудительного типа (лопастном). В качестве вяжущего используют смесь цемента и гипса строительного, взятых в соотношении 1:1. В качестве минерального наполнителя используют кремнезем.

Смешивание исходных компонентов осуществляют в три этапа.

На первом этапе в гомогенизаторе соединяют ускоритель твердения с пенообразователем и перемешивают течение 20 мин. В качестве пенообразователя используют жидкое мыло. В качестве ускорителя твердения используют водный раствор хлорида кальция с плотностью 1,1-1,3 г/см³.

На втором этапе полученный раствор ускорителя твердения и пенообразователя соединяют с жомом сахарной свеклы и выдерживают в течение 45 мин при непрерывном перемешивании.

На третьем этапе полученную смесь соединяют со смесью вяжущего, рисовой лузги и минерального наполнителя и перемешивают в течение 10 мин.

Полученную смесь загружают в кассеты виброформовочного станка и формуют. Формованные блоки направляют на отвердевание и сушку. При этом соотношение компонентов в общей смеси составляет, масс. %:

Пример 2.

Исходные компоненты подготавливают и дозируют.

Вяжущее, рисовую лузгу и минеральный наполнитель смешивают в бетоносмесителе принудительного типа (лопастном). В качестве вяжущего используют смесь цемента и гипса строительного, взятых в соотношении 1:1. В качестве минеральной добавки используют кремнезем.

Смешивание исходных компонентов осуществляют в три этапа.

На первом этапе в гомогенизаторе соединяют ускоритель твердения с пенообразователем и перемешивают течение 25 мин. В качестве пенообразователя используют жидкое мыло. В качестве ускорителя твердения используют водный раствор хлорида кальция с плотностью 1,1–1,3 г/см³.

На втором этапе полученный раствор ускорителя твердения и пенообразователя соединяют с жомом сахарной свеклы и выдерживают в течение 50 мин при непрерывном перемешивании.

На третьем этапе полученную смесь соединяют со смесью вяжущего, рисовой лузги и минерального наполнителя и перемешивают в течение 13 мин.

Полученную смесь загружают в кассеты виброформовочного станка и формуют. Формованные блоки направляют на отвердевание и сушку. При этом соотношение компонентов в общей смеси составляет, масс. %:

Пример 3.

Исходные компоненты подготавливают и дозируют.

Вяжущее, рисовую лузгу и минеральный наполнитель смешивают в бетоносмесителе принудительного типа (лопастном). В качестве вяжущего используют смесь цемента и гипса строительного, взятых в соотношении 1:1. В качестве минерального наполнителя используют кремнезем.

Смешивание исходных компонентов осуществляют в три этапа.

На первом этапе в гомогенизаторе соединяют ускоритель твердения с пенообразователем и перемешивают течение 30 мин. В качестве пенообразователя используют жидкое мыло. В качестве ускорителя твердения используют водный раствор хлорида кальция с плотностью 1,1–1,3 г/см³.

На втором этапе полученный раствор ускорителя твердения и пенообразователя соединяют с жомом сахарной свеклы и выдерживают в течение 55 мин при непрерывном перемешивании.

На третьем этапе полученную смесь соединяют со смесью вяжущего, рисовой лузги и минерального наполнителя и перемешивают в течение 15 мин.

Полученную смесь загружают в кассеты виброформовочного станка и формуют. Формованные блоки направляют на отвердевание и сушку. При этом соотношение компонентов в общей смеси составляет, масс. %:

В таблице 1 представлены эксплуатационные характеристики строительных блоков, полученных по известному и заявленному способам.

Таким образом, предложенный способ изготовления строительных блоков позволяет повысить эксплуатационные характеристики, а именно среднюю плотность, прочность на сжатие и прочность на изгиб, и расширить ассортимент материалов для строительных блоков.