×
27.06.2014
216.012.d61f

СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМЗИТА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области утилизации отходов теплоэнергетики, а также к области получения строительных материалов, в частности керамзитового гравия, и может быть использовано в промышленном, гражданском и дорожном строительстве, в том числе для применения: в теплоизоляционных слоях, засыпках, конструкциях, в составе легких бетонов в качестве пористого заполнителя, в составе изоляционных слоев и стяжки полов в помещениях, в дорожных конструкциях. Сырьевая смесь для изготовления керамзита содержит, мас.% по твердой фазе: монтмориллонитовую глину 52-75, каолинитовую глину 15-23, известняк 1-2, технический глинозем 2-3, шлам химводоочистки ТЭЦ 7-20. Технический результат - повышение теплоизоляционных свойств за счет снижения плотностных характеристик при стабильной прочности керамзита, утилизации отходов техногенных крупнотоннажных отходов. 3 табл.
Основные результаты: Сырьевая смесь для изготовления керамзита, содержащая монтмориллонитовую глину и технический глинозем, отличающаяся тем, что дополнительно содержит каолинитовую глину, известняк, шлам химводоочистки ТЭЦ при следующем соотношении компонентов, мас.% по твердой фазе:
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области утилизации отходов теплоэнергетики, а также к области получения строительных материалов, в частности керамзитового гравия, и может быть использовано в промышленном, гражданском и дорожном строительстве, в том числе для применения:

- в теплоизоляционных слоях, засыпках, конструкциях;

- в составе легких бетонов в качестве пористого заполнителя;

- в составе изоляционных слоев и стяжки полов в помещениях;

- в дорожных конструкциях.

Известен стандартный состав шихты для производства керамзитового гравия, включающий легкоплавкую глину, в том числе с использованием пород на основе минерала монтмориллонита, вспучивание гранул глинистого сырья происходит при нагреве до температуры 1000-1200°С (Воробьев В.А. Строительные материалы. Учебник для инженеров-строителей).

Основные показатели керамзитового гравия главным образом зависят от состава сырьевой смеси. Качество данной продукции может быть улучшено за счет вводимых добавок в исходный состав глиняной шихты, которые, как правило, являются активаторами физико-химических процессов образования строительного материала.

Известен состав сырьевой смеси для изготовления керамзита, содержащей, масс.%: глинистое сырье 74,0-80,0%; барду винно-коньячного производства 1,5-2,5; нефелиновый шлам 10,0-15,0; известь 5,0-8,0; гипс 1,5-2,5 (RU2334708 Сырьевая смесь для изготовления керамзита). Технический результат - повышение прочности керамзита.

Наиболее близким к заявляемому техническим решением является смесь для производства керамзитового гравия, включающая, масс.%: монтмориллонитовую глину 38,0-46,0; уголь 2,0-3,0; доломит 48,0-54,0; водный раствор натриевых солей органических карбоновых кислот 1,0-2,0; технический глинозем 2,0-4,0 (RU2334727 Шихта для производства пористого заполнителя).

Недостатками вышеуказанных смесей является высокая материалоемкость получаемых изделий и температура обжига, повышающая энергоемкость производства, и высокая плотность керамзита, снижающая теплоизоляционные свойства.

Наиболее перспективным и экономически оправданным путем устранения недостатков является применение производственного отхода - шлама химводоочистки (ШХВО) теплоэлектроцентралей в качестве активного заполнителя и вспучивающей добавки в производстве керамзита.

Задача изобретения состоит в снижении материалоемкости и энергоемкости производства, в повышении теплоизоляционных свойств за счет снижения плотностных характеристик при стабильной прочности керамзита, и в увеличении объемов утилизации техногенных крупнотоннажных отходов энергетического комплекса - шламов химводоочистки ТЭЦ (ШХВО).

Задача решается тем, что в состав сырьевой смеси, содержащей, масс.%: монтмориллонитовую глину - 52-75; технический глинозем - 2-3, дополнительно вводят каолинитовую глину - 15-23, известняк - 1,0-2, шлам химводоочистки теплоэлектроцентралей - 7-20 (масс.%), по твердой фазе.

Шлам химводоочистки является минеральной массой, образующейся в процессе химической подготовки и осветления воды на предприятиях энергетического комплекса, например теплоэлектроцентралях.

В состав твердой фазы шламов входят тонкодисперсные частицы и хлопья, в т.ч. глинисто-коллоидной фракции различного минерального состава, а также органические частицы.

Например, в опытах использовался ШХВО Тюменской ТЭЦ-2, твердая фаза которого содержит следующие компоненты, мас.%:

карбонат кальция 40-80
карбонат магния 10-30
сульфат железа и другие компоненты 10-30

Химический состав ШХВО позволяет использование данного отхода для производства строительных материалов, в частности в качестве добавки, увеличивающей коэффициент вспучивания глинистого сырья с целью снижения насыпной плотности керамзитового гравия, снижения энергозатрат в процессе обжига.

Основные свойства проб ШХВО, отобранных на шламонакопителях тюменской ТЭЦ-2, приведены в таблице 1.

Таблица 1
Основные свойства проб ШХВО
Показатели Проба №1 Проба №2 Объединенная проба
в жидком виде в
загустевшем виде
в жидком виде в загустевшем виде в жидком виде в загустевшем виде
Объем воды/осадка, мл 100/900 - 970/30 - 520/480 -
Влажность осадка, % - 23,8 - 24,6 - 24,1
Насыпная плотность в сухом состоянии, кг/м3 - 615 - 621 - 619
Оптимальная влажность, % - 46,1 - 45,8 - 46,0
Максимальная плотность, г/см3 - 1,62 - 1,63 - 1,62

Наличие в исходной сырьевой смеси для изготовления керамзита шлама химводоочистки ТЭЦ позволило создать состав, удовлетворяющий ГОСТ 9757-90, и снизило стоимость продукции, так как данное сырье представляет собой многотоннажный побочный продукт промышленности теплоэнергетического комплекса и не требует больших затрат на его подготовку и транспортировку к заводу-производителю.

Технология изготовления изделий из заявляемой сырьевой смеси в лабораторных условиях заключается в следующем.

Для приготовления сырьевой смеси берут, например, 62% монтмориллонитовой глины, 20% каолинитовой глины, 1% известняка, 2% технического глинозема и 15% высушенного ШХВО. Сырьевые компоненты подвергаются помолу в лабораторных условиях, смешиваются, добавляется вода, в количестве 28 мас.% от сухих компонентов. Полученную шихту раскатывают в жгуты толщиной ~10 мм, нарезают на отдельные части размером - ~10 мм, после чего придают им форму шара. Полученные изделия обжигаются в печи при температуре 850°С. Процесс обжига проходит в следующем режиме:

- нарастание температуры в режиме 5°С/мин;

- выдержка при максимальной температуре (850°С) в течение 60 минут;

- последующее остывание печи при сбросе температуры в режиме 5°С/мин.

Заводская технология не отличается от обычной, заключается также в подготовке и обжиге сырьевой смеси, причем температура обжига при использовании добавки ШХВО составляет 850-950°С, а для обычной технологии и прототипов - 900-1200°С.

Дополнительным технологическим процессом является предварительная подготовка - обезвоживание ШХВО, состоящей из отделения жидкой фазы, уплотнения, отжима и сушки осадка.

Полученные образцы керамзитового гравия исследовались по стандартным методикам (ГОСТ 9758-86 Заполнители пористые неорганические для строительных работ. Методы испытаний.) с определением следующих характеристик: насыпная плотность, прочность при сжатии в цилиндре.

Были приготовлены известные сырьевые смеси (RU 2334727 Шихта для производства пористого заполнителя, глинистое сырье и глинозем технический) и (RU 2334708 Сырьевая смесь для изготовления керамзита) и предлагаемая сырьевая смесь согласно изобретению со средним и граничным содержанием компонентов.

Для подтверждения возможности и эффективности применения ШХВО испытывались 3 серии композиций предлагаемой смеси. В таблице 2 приведены составы сырьевых смесей.

Таблица 2
Составы сырьевой смеси
Состав № Компоненты, мас.%
Монтмориллонитовая глина Каолинитовая глина Известняк Технический
глинозем
Шлам химводоочистки
1 75 15 1 2 7
2 62 20 1 2 15
3 52 23 2 3 20

Сравнительная характеристика известных и предлагаемой сырьевой смеси приведена в таблице 3, из которой следует, что сырьевая смесь согласно изобретению (составы 1-3) позволяет в среднем в 1.3 раза понизить плотность изделий и, как следствие, улучшить теплоизоляционные качества материала по сравнению с известными сырьевыми смесями (RU 2334727, RU 2334708).

Таблица 3
Физико-механические показатели керамзита
Показатель Предлагаемые составы Известные смеси
1 2 3
RU 2334727 RU 2334708
Плотность ρi, кг/м3 873 812 758 1153 1046
Прочность на сжатие, МПа 3,6 3,8 3,4 4,0 3,8

Как свидетельствуют результаты испытаний, введение ШХВО в количестве 7-20% от массы сухих компонентов сырьевой смеси, позволяют значительно снизить плотность керамзита без существенного снижения прочности на сжатие, что повышает теплоизоляционные свойства материала. Обжиг и вспучивание происходят при сниженной температуре, что снижает энергоемкость производства.

Сырьевая смесь для изготовления керамзита, содержащая монтмориллонитовую глину и технический глинозем, отличающаяся тем, что дополнительно содержит каолинитовую глину, известняк, шлам химводоочистки ТЭЦ при следующем соотношении компонентов, мас.% по твердой фазе:
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 22.
10.01.2013
№216.012.1865

Композиционный строительный материал

Изобретение относится к строительству и утилизации отходов бурения, а именно - к материалам строительным грунтошламовым укрепленным, которые могут быть использованы для строительства сооружений на промышленных территориях, как правило, на территориях нефтяных месторождений. Композиционный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471737
Дата охранного документа: 10.01.2013
27.08.2013
№216.012.639a

Смесь почвенная шламово-грунтовая (варианты) для рекультивации нарушенных земель и способ рекультивации карьеров и нарушенных земель

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Предложена смесь почвенная шламово-грунтовая для рекультивации карьеров и нарушенных земель, состоящая из двух смесей. При этом используемая в качестве нижнего рекультивационного слоя смесь содержит, об.%: буровой шлам - 50-65, песок или супесчаный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491135
Дата охранного документа: 27.08.2013
20.06.2014
№216.012.d44b

Композиция для устройства оснований дорожных одежд и других сооружений

Изобретение относится к строительству и утилизации отходов теплоэнергетики, а именно к укрепленным грунтовым композициям (цементогрунтам), которые могут быть использованы для строительства сооружений, в том числе в конструкциях оснований дорожных одежд автомобильных дорог; в земляном полотне...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520118
Дата охранного документа: 20.06.2014
27.12.2014
№216.013.1430

Сырьевая смесь для производства грубой строительной керамики

Изобретение относится к производству строительных материалов и изделий, в частности грубой строительной керамики, и может быть использовано при производстве керамического кирпича и камней. Техническим результатом изобретения является получение стеновых керамических изделий с пониженной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536592
Дата охранного документа: 27.12.2014
20.03.2015
№216.013.324e

Теплоизоляционный материал на основе магнезито-карналлитового вяжущего

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления теплоизоляционных, конструкционно-теплоизоляционных и конструкционных бетонов, предназначенных прежде всего для жилищного строительства. Технический результат заключается в увеличении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544353
Дата охранного документа: 20.03.2015
20.03.2015
№216.013.3493

Теплоизоляционный материал на основе магнезито-карналлитового вяжущего

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления теплоизоляционных, конструкционно-теплоизоляционных и конструкционных бетонов, предназначенных для жилищного строительства. Теплоизоляционный материал на основе магнезито-карналлитового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544934
Дата охранного документа: 20.03.2015
20.03.2015
№216.013.3494

Теплоизоляционный материал на основе магнезито-карналлитового вяжущего

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления теплоизоляционных, конструкционно-теплоизоляционных и конструкционных бетонов, предназначенных для жилищного строительства. Теплоизоляционный материал на основе магнезито-карналлитового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544935
Дата охранного документа: 20.03.2015
10.04.2015
№216.013.3eae

Композиционный материал на основе опаловых пород

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления теплоизоляционных, конструкционно-теплоизоляционных и конструкционных бетонов для жилищного и гражданского строительства. Композиционный материал, полученный из смеси, включающей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547534
Дата охранного документа: 10.04.2015
20.06.2015
№216.013.56bd

Композиционный материал на основе трепела сухоложского месторождения свердловской области и торфа гусевского месторождения тюменской области

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления теплоизоляционных, конструкционно-теплоизоляционных и конструкционных бетонов для жилищного и гражданского строительства. Композиционный строительный материал, полученный из смеси, включающей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553735
Дата охранного документа: 20.06.2015
20.06.2015
№216.013.56c5

Композиционный материал на основе трепела сухоложского месторождения свердловской области и рубленой соломы

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления теплоизоляционных, конструкционно-теплоизоляционных и конструкционных бетонов для жилищного и гражданского строительства. Композиционный строительный материал, полученный из смеси, включающей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553743
Дата охранного документа: 20.06.2015
Показаны записи 1-9 из 9.
20.06.2014
№216.012.d44b

Композиция для устройства оснований дорожных одежд и других сооружений

Изобретение относится к строительству и утилизации отходов теплоэнергетики, а именно к укрепленным грунтовым композициям (цементогрунтам), которые могут быть использованы для строительства сооружений, в том числе в конструкциях оснований дорожных одежд автомобильных дорог; в земляном полотне...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520118
Дата охранного документа: 20.06.2014
10.07.2014
№216.012.dd04

Способ изготовления буроинъекционной сваи с контролируемым уширением

Изобретение относится к фундаментостроению, в частности к технологии устройства буроинъекционных свай. Способ изготовления буроинъекционной сваи с контролируемым уширением включает бурение скважины, монтаж арматурного каркаса в виде трубы, инъецирование цементно-песчаного раствора до...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522358
Дата охранного документа: 10.07.2014
10.08.2014
№216.012.e7a2

Спиралевидный витой анкер

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для усиления и восстановления каменной кладки при проведении ремонтных и реставрационных работ с заменой поврежденных участков стен здания, а также в новом строительстве. Спиралевидный витой анкер для усиления и восстановления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525091
Дата охранного документа: 10.08.2014
27.12.2014
№216.013.1430

Сырьевая смесь для производства грубой строительной керамики

Изобретение относится к производству строительных материалов и изделий, в частности грубой строительной керамики, и может быть использовано при производстве керамического кирпича и камней. Техническим результатом изобретения является получение стеновых керамических изделий с пониженной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536592
Дата охранного документа: 27.12.2014
20.03.2015
№216.013.3493

Теплоизоляционный материал на основе магнезито-карналлитового вяжущего

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления теплоизоляционных, конструкционно-теплоизоляционных и конструкционных бетонов, предназначенных для жилищного строительства. Теплоизоляционный материал на основе магнезито-карналлитового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544934
Дата охранного документа: 20.03.2015
20.04.2015
№216.013.4288

Способ строительства малых гидроэлектростанций

Изобретение относится к гидроэнергетике, а именно к способам использования водных ресурсов малых рек и техногенных потоков для генерирования электрической энергии. Способ строительства малых гидроэлектростанций включает сооружение гидроагрегатов в виде преобразователей кинетической энергии...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548530
Дата охранного документа: 20.04.2015
10.07.2015
№216.013.5f7a

Вдавливаемый микросвайный фундамент с частью ростверка

Изобретение относится к области малоэтажного строительства и может быть использовано для возведения фундаментов мелкого заложения. Вдавливаемый микросвайный фундамент с частью ростверка состоит из отдельных фундаментных модулей заводской готовности, состоящих из полнотелых микросвай и части...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555983
Дата охранного документа: 10.07.2015
27.08.2015
№216.013.74aa

Плитно-ребристый фундамент мелкого заложения

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при сооружении фундаментов мелкого заложения. Технический результат - расширение области применения и снижение материалоемкости фундамента за счет более эффективного распределения нагрузок. Плитно-ребристый фундамент мелкого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561441
Дата охранного документа: 27.08.2015
10.11.2015
№216.013.8c3e

Способ строительства малых гидроэлектростанций

Изобретение относится к гидроэнергетике, а именно к способам использования водных ресурсов малых рек и техногенных потоков для генерирования электрической энергии. Способ включает сооружение гидротаранов с питающими водоводами. Питающие водоводы гидротаранов целиком выполняют из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567509
Дата охранного документа: 10.11.2015
+ добавить свой РИД