×
13.01.2017
217.015.89eb

Результат интеллектуальной деятельности: АРБОЛИТОВАЯ СМЕСЬ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении материалов на основе древесных заполнителей. Техническим результатом является создание дешевого строительного материала с обеспечением прочностных характеристик и плотности, снижение энергозатрат при производстве арболита и утилизация отходов за счет использования вторичного древесного заполнителя и бесцементного вяжущего, полученного на основе отходов промышленности. Арболитовая смесь включает древесный заполнитель, минеральное вяжущее и воду, причем в качестве древесного заполнителя арболитовая смесь содержит вторичный древесный заполнитель фракции 0,315-20 мм, полученный при переработке отработанных древесно-стружечных плит, а в качестве вяжущего - бесцементную зольно-кремнеземистую композицию, состоящую из высококальциевой золы-уноса, микрокремнезема, являющегося отходом производства кристаллического кремния, и солевых минерализованных стоков - отхода производства цветной металлургии, получаемых в результате нейтрализации промышленных стоков металлургического производства - попутного продукта аффинажа цветных и драгоценных металлов известковым молоком, при следующем соотношении компонентов, мас. %: указанный древесный заполнитель 20-24; высококальциевая зола-унос 37-43; указанный микрокремнезем 2,3-2,8; указанные солевые минерализованные стоки 0,9-1,0; вода - остальное. 4 табл.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении материалов на основе древесных заполнителей.

Известна сырьевая смесь для изготовления арболита, включающая цементное вяжущее, древесный заполнитель и минерализатор (И.Х. Наназашвили. Строительные материалы из древесно-цементной композиции. - Л.: Стройиздат, 1990, с. 99-105).

Недостатком известной сырьевой смеси является необходимость предварительной обработки древесного заполнителя для нейтрализации выделяющихся из древесины «цементных ядов» - водорастворимых редуцирующих веществ, негативно влияющих на цементное вяжущее в связи с неполной его гидратацией, а также использование в качестве вяжущего портландцемента - дорогостоящего материала, применение которого в составе на древесном заполнителе к тому же малоэффективно в связи с неполной гидратацией из-за влияния «цементных ядов».

Известна сырьевая смесь для изготовления арболита, включающая древесный заполнитель, замачиваемый в течение часа, который затем отжимают на центрифуге в течение 5 мин, а затем смешивают с добавками, цементом и водой (Авторское свидетельство СССР №1534031, дата приоритета 20.07.1987, дата публикации 07.01.1990, авторы: Власкин В.И., Горев В.Я., RU).

Недостатком известной сырьевой смеси является необходимость предварительной обработки древесного заполнителя с использованием специального оборудования (центрифуги, насосы и др.), создающего дополнительные энергетические затраты.

В качестве прототипа принята сырьевая смесь, не содержащая портландцемент, состоящая из опилок хвойных пород, золы-уноса от сжигания углей КАТЭК и углесодержащего жидкого стекла, синтезированного из отходов кремниевого производства - микрокремнезема и содержащего примеси графита и карборунда (Патент РФ №2130438 С1, дата приоритета 18.07.1997, дата публикации 20.05.1999, авторы: Карнаухов Ю.П. и др., RU, прототип).

Недостатком прототипа является сложность подготовки сырьевой смеси согласно составу, так как предполагается предварительно получить жидкое стекло из микрокремнезема, а кроме того, древесный заполнитель перед использованием необходимо увлажнить до влажности 10%, что усложняет технологию. При этом прочностные показатели арболита недостаточно высокие.

Задачей изобретения является использование в составе сырьевой смеси для арболита древесного заполнителя, получаемого на основе переработанных древесных отходов, а не из деловой древесины, и экономичного бесцементного вяжущего, создание более дешевого строительного материала с обеспечением прочностных характеристик и плотности, снижение энергозатрат при производстве арболита и утилизация отходов.

Для решения поставленной задачи арболитовая смесь, включающая древесный заполнитель, минеральное вяжущее и воду, согласно изобретению в качестве древесного заполнителя она содержит вторичный древесный заполнитель фракции 0,315-20 мм, полученный при переработке отработанных древесно-стружечных плит, а в качестве вяжущего - бесцементную зольно-кремнеземистую композицию, состоящую из высококальциевой золы-уноса, микрокремнезема, являющегося отходом производства кристаллического кремния, и солевых минерализованных стоков - отхода производства цветной металлургии, получаемых в результате нейтрализации промышленных стоков металлургического производства - попутного продукта аффинажа цветных и драгоценных металлов известковым молоком, при следующем соотношении компонентов, мас. %: указанный древесный заполнитель 20-24; высококальциевая зола-унос 37-43; указанный микрокремнезем 2,3-2,8; указанные солевые минерализованные стоки 0,9-1,0; вода остальное

Традиционный древесный заполнитель для арболита, получаемый из различных древесных пород, наряду с присущими ему ценными свойствами, такими как низкая плотность, недефицитность, хорошая смачиваемость, легкость обработки, имеет и такое отрицательное качество, как повышенная химическая активность, обусловленная наличием в составе древесины легкогидролизумых и экстрактивных веществ - «цементных ядов», представленных в основном легкорастворимыми простейшими сахарами: сахарозой, глюкозой, фруктозой. «Цементные яды», состоящие в основном из углеводородных групп НСОН, осаждаясь на поверхности частичек минералов цемента 3CaOSiO2 (трехкальциевый силикат) и 3CaOAl2O3 (трехкальциевый алюминат), образуют тончайшие оболочки, которые изолируют частицы цемента от воды, замедляют ход процессов гидролиза и гидратации цемента.

В связи с этим древесный заполнитель для успешного и безвредного применения в арболите необходимо предварительно готовить - либо вымачивать в горячей воде, что способствует растворению и вымыванию экстрактивных веществ, либо обрабатывать их минерализаторами - специальными веществами.

Для уменьшения отрицательного влияния водорастворимых экстрактивных и легкогидролизуемых веществ на свойства древесно-цементных композиций применяются различные способы и технологические приемы, сущность которых заключается в частичном удалении этих веществ из древесного заполнителя, в переводе простейших сахаров в нерастворимые или безвредные для цемента соединения. В целом все эти приемы называются «минерализацией» древесного заполнителя и предусматривают достаточно сложные технологические процессы, требующие многоступенчатой обработки заполнителя различными химикатами с последующим кипячением или промывкой, выдержки в силосах для стабилизации его свойств или сушки и др.

С этой точки зрения заслуживает внимания использование в технологии арболита и изделий из него вторичного древесного заполнителя, не содержащего «цементных ядов», в частности, полученного из отслуживших свой срок древесно-стружечных плит. ДСП изготавливают на основе древесной щепы, по дисперсности и гранулометрическому составу аналогичной древесному заполнителю для арболита. В результате технологических операций, осуществляемых при изготовлении ДСП, древесная щепа содержит минимальное количество экстрактивных веществ, сопоставимое с содержанием их в древесном заполнителе после вылеживания в течение 12 месяцев, как показано в табл. 1.

В качестве вяжущего в заявляемой арболитовой смеси использована бесцементная зольно-кремнеземистая композиция. Основным компонентом бесцементной композиции в сырьевой смеси заявляемого состава является высококальциевая зола-унос, обладающая вяжущими свойствами, что предопределяет ее использование в качестве вяжущего вещества. Отрицательным свойством высококальциевой золы-унос, которое сдерживает ее массовое применение, является наличие в ней оксида кальция в свободном состоянии (СаОсвоб.) в виде частиц, покрытых остеклованной оболочкой, что делает ее труднодоступной для контакта с водой в начальные сроки взаимодействия. Это приводит к гидратации оксида кальция в позднем возрасте, когда основная масса уже затвердела и может растрескаться при переходе СаО в Са(ОН)2 сопровождающимся увеличением объема.

Для ликвидации негативного влияния СаОсвоб на процессы гидратации и улучшение свойств зольного теста и камня в зольную смесь вводится микрокремнезем, являющийся отходом производства кристаллического кремния и состоящий из аморфного кремния и химически активного SiO2. Наличие этих компонентов в составе МК и введение его в состав бетонной смеси способствует связыванию СаО в Са(ОН)2 и плотные и прочные гидросиликаты, что в целом нейтрализует негативное влияние СаОсвоб.

С целью интенсификации твердения зольного камня и повышения прочностных характеристик зольно-кремнеземистой композиции дополнительно используют отход производства цветной металлургии - солевые минерализованные стоки, получаемые в результате нейтрализации промышленных стоков металлургического производства - попутного продукта аффинажа цветных и драгоценных металлов известковым молоком с последующим упариванием.

Результатом является то, что в сырьевой смеси ускоряются процессы гидратации в начальные сроки и сразу после изготовления изделий, обеспечивая при этом раннее структурообразование смеси, а также ускоренный набор прочности материала и ликвидацию негативного влияния СаOсвоб.

Сырьевыми материалами для арболитовой смеси предлагаемого состава являлись: вторичный древесный заполнитель фракции 0,315-20 мм, полученный при переработке отработанных древесно-стружечных плит; высококальциевая зола-унос сухого отбора Красноярских ТЭЦ, микрокремнезем Братского алюминиевого завода марки МК-85 и солевые минерализованные стоки Красноярского завода цветных металлов.

Свойства сырьевых материалов приведены в табл. 2 и 3.

Приготавливают сырьевую смесь для арболита следующим образом. Утилизируемые древесно-стружечные плиты поступают на пост обработки, где происходит удаление с поверхности плит защитного полимерного слоя при помощи специальной резательной и отшлифовочной установок, которые обрабатывают лицевые и торцевые стороны ДСП. Дальше по конвейеру ДСП подается на первичную переработку в двухвальный шредер с вертикальной загрузкой, серии ДШВ, предназначенный для измельчения древесины, древесных отходов, где за счет движущихся навстречу друг другу валов происходит измельчение. Благодаря двум валам, плавно движущимся навстречу друг другу, захват сырья происходит эффективно и независимо от его размеров и форм. Таким образом достигается максимальный эффект измельчения, при котором дробление сырья не вызывает много шума и выделения пыли.

Затем для окончательного измельчения кусковая масса ДСП поступает в молотковую дробилку, где и происходит окончательное измельчение.

Полученная древесная дробленка фракции 0,315-20 мм через циклон-успокоитель транспортируется по трубопроводу в бункер, а затем в дозатор и смеситель для приготовления арболитовой смеси.

Параллельно готовят зольно-кремнеземистое вяжущее путем смешивания микрокремнезема, золы, воды и солевых стоков. Затем в вяжущую композицию подают древесный заполнитель и перемешивают до однородного состояния. В дальнейшем изготовление изделий из арболитовой смеси заявляемого состава производится по традиционным режимам, принятым на производстве.

Арболитовая смесь готовится при следующем соотношении компонентов, мас. %: вторичный древесный заполнитель 20-24; высококальциевая зола-унос 37-43; микрокремнезем 2,3-2,8; солевые минерализованные стоки 0,9-1,0; вода остальное.

Примеры составов и свойств арболита приведены в табл. 4.

Арболит, полученный из смеси заявляемого состава, характеризуется в соответствии с ГОСТ 19222 классом по прочности В 1,5 - В 3,5 и имеет марку по плотности от 600 до 850, может использоваться для изготовления мелкоштучных стеновых изделий.

Разработанная арболитовая смесь является более экономичной, чем известные, благодаря использованию вторичного древесного заполнителя и бесцементного вяжущего, полученного на основе отходов промышленности, что позволяет получать арболитовую смесь и изделия из нее без применения традиционного древесного заполнителя, требующего предварительной обработки, и цементного вяжущего, нестойкого к действию экстрактивных веществ древесины, экономит энергоресурсы и сокращает трудоемкость изготовления изделий из арболита.

Использование вторичного древесного заполнителя, золы-унос, микрокремнезема и солевых стоков также позволяет улучшить экологическую обстановку за счет утилизации отходов промышленности - металлургической и топливно-энергетической, расширить номенклатуру эффективных и экономичных строительных материалов.

Арболитовая смесь, включающая древесный заполнитель, минеральное вяжущее и воду, отличающаяся тем, что в качестве древесного заполнителя она содержит вторичный древесный заполнитель фракции 0,315-20 мм, полученный при переработке отработанных древесно-стружечных плит, а в качестве вяжущего - бесцементную зольно-кремнеземистую композицию, состоящую из высококальциевой золы-уноса, микрокремнезема, являющегося отходом производства кристаллического кремния, и солевых минерализованных стоков - отхода производства цветной металлургии, получаемых в результате нейтрализации промышленных стоков металлургического производства - попутного продукта аффинажа цветных и драгоценных металлов известковым молоком, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 151-160 из 338.
14.06.2018
№218.016.61f6

Электролизер для получения алюминия

Изобретение относится к электролизерам для получения алюминия. Электролизер включает размещенный в анодном кожухе самоспекающийся анод, токоподводящие штыри и систему газоотсоса, при этом самоспекающийся анод на границе между коксопековой композицией и зоной полукокса разделен горизонтальной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002657395
Дата охранного документа: 13.06.2018
14.06.2018
№218.016.61fe

Устройство управления тепловым режимом непрерывного литья и прессования цветных металлов и сплавов

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к устройствам управления тепловым режимом непрерывного литья и прессования. Устройство непрерывного литья и прессования цветных металлов и сплавов содержит корпус, дозатор, основание дозатора, колесо-кристаллизатор с кольцевой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002657396
Дата охранного документа: 13.06.2018
16.06.2018
№218.016.6301

Устройство для автоматизированной очистки внутрискважинного оборудования

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено для промывки приема и полости электроцентробежных насосов от твердых взвешенных частиц песка, асфальтосмолистых веществ и солей. Устройство содержит корпус с выходными отверстиями по обеим его торцам. Внутри корпуса...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002657563
Дата охранного документа: 14.06.2018
03.07.2018
№218.016.69e2

Способ формирования щелевой полости любой конфигурации в скальном массиве с использованием параллельно сближенных шпуровых и скважинных зарядов

Изобретение относится к горной и горностроительной промышленности. Способ включает бурение по линии формируемой полости двух видов шпуров или скважин разного диаметра поочередно: первые - большего диаметра - запрессовки, вторые - меньшего диаметра - выброса, размещение в них взрывчатого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002659446
Дата охранного документа: 02.07.2018
04.07.2018
№218.016.6a2a

Вакуумный ковш для забора жидкого металла

Изобретение относится к области металлургии. Вакуумный ковш для забора жидкого металла содержит металлический корпус (1), футерованный огнеупорным материалом, грузоподъемную траверсу, съемную крышку (3), снабженную устройством (4) для соединения внутреннего пространства ковша с вакуум-линией, и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002659556
Дата охранного документа: 02.07.2018
04.07.2018
№218.016.6a7f

Способ гашения анодного эффекта в алюминиевом электролизере

Изобретение относится к производству алюминия в электролизерах с обожженными анодами. Способ включает подачу воздушно-глиноземной смеси в течение 5÷60 с под углом от 3 до 10° по отношению к аноду при соотношении глинозема и сжатого воздуха 1:0,1÷0,15. Обеспечивается гашение анодного эффекта. 1...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002659512
Дата охранного документа: 02.07.2018
05.07.2018
№218.016.6c27

Нагнетательная пневмотранспортная установка

Изобретение относится к пневматическим установкам нагнетательного типа для транспортирования сыпучих материалов в замкнутом объеме и может быть использовано при строительстве и эксплуатации снежно-ледовых зимних дорог и ледовых аэродромов. Технический результат заключается в расширении арсенала...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002659714
Дата охранного документа: 03.07.2018
24.07.2018
№218.016.73d9

Припой для пайки алюминия и его сплавов

Изобретение может быть использовано при получении паяных конструкций из алюминия и его сплавов. Припой в виде проволоки содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: кремний 12±0,3, цинк 12,5±2,5, алюминий - остальное. Припой обеспечивает проведение качественной пайки при температурах не...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002661975
Дата охранного документа: 23.07.2018
09.08.2018
№218.016.7962

Способ кондуктометрического определения содержания метилметакрилата в водных экстрактах стоматологических изделий

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к проведению химического анализа жидкой пробы водного экстракта полиметилметакрилового изделия для зубопротезирования, и может быть использовано при проведении экспресс-анализов в практике стоматологических клиник и кабинетов. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002663458
Дата охранного документа: 06.08.2018
23.08.2018
№218.016.7e63

Способ выравнивания подошвы анода алюминиевого электролизера

Изобретение относится к способу выравнивания подошвы анода алюминиевого электролизера. Способ включает подачу под анод глинозема под давлением 1-2 атм, при этом первую подачу глинозема осуществляют через 2-4 часа после установки нового анода в электролизер, дальнейшие подачи глинозема...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002664585
Дата охранного документа: 21.08.2018
Показаны записи 121-125 из 125.
13.02.2018
№218.016.1f12

Длинномерный трубобетонный элемент

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для изготовления несущих и ненесущих элементов строительных конструкций, преимущественно стержневых (колонн, пилонов, балок, раскосов ферм и т.п.). Технический результат заключается в повышении эффективности конструкции...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641142
Дата охранного документа: 16.01.2018
13.02.2018
№218.016.1f72

Длинномерный сталебетонный элемент

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для изготовления несущих и ненесущих элементов строительных конструкций, преимущественно стержневых (колонн, пилонов, балок, раскосов ферм и т.п.). Технический результат заключается в повышении несущей способности, снижении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641141
Дата охранного документа: 16.01.2018
13.02.2018
№218.016.2263

Способ приготовления металлических наночастиц железа

Изобретение относится к приготовлению металлических наночастиц железа из водного золя на основе наночастиц ферригидрита и может быть использовано в медицине. Водный золь на основе наночастиц ферригидрита, полученных в результате культивирования бактерий Klebsiella oxytoca, выделенных из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642220
Дата охранного документа: 24.01.2018
13.02.2018
№218.016.24cc

Защитное покрытие фундамента

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для защиты фундаментов от грунтовых вод. Защитное покрытие фундамента содержит наклеенный на защищаемую поверхность водонепроницаемый материал, состыкованный с помощью герметичных швов. В составе защитного покрытия использован...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642685
Дата охранного документа: 25.01.2018
10.07.2019
№219.017.abf9

Разгонный блок и силовой шпангоут (2 варианта)

Изобретение относится к конструкции разгонных блоков (РБ), предназначенных для выведения космических аппаратов на целевые орбиты после отделения головной части от ракеты-носителя. Согласно изобретению РБ выполнен в виде блока основных баков, связки дополнительных баков и восьми цилиндрических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002340516
Дата охранного документа: 10.12.2008
+ добавить свой РИД