Результат интеллектуальной деятельности: Способ производства стеновых материалов

Техническое решение относится к производству строительных материалов, а именно к способам изготовления известняковых строительных материалов, и может быть использовано для изготовления стеновых материалов.

Известен способ производства композитных карбонизированных изделий (патент № 90407 (UA), включающий формование изделий из формовочной массы прессованием под давлением 50-150 кгс/см², карбонизацию углекислым газом, последующее твердение изделий, формовочную массу готовят на основе гашенной извести и карбонатного наполнителя, в виде которого используют отходы камнедобычи известняков фракцией до 5 мм.

Недостатком этой технологии является:

Использование в составе формовочной массы энергоемкого компонента - извести, что приводит к повышению стоимости изделий и снижению их конкурентоспособности. Кроме того, использование тонкодисперсной извести требует тщательного перемешивания формовочной смеси, что усложняет технологию производства стеновых строительных материалов.

В качестве прототипа выбран способ производства стеновых материалов на основе отходов дробления горных пород (патент № 62254 UA, опубл. 25.08.2011 г., бюл. № 16). Способ включает предварительное смешивание вяжущего с отходами горной породы, предварительно измельченных, смешивание сырья на первой стадии осуществляют в высокоскоростном смесителе при скорости вращения лопастей смесителя 1300-1400 об/мин в течение 1-2 мин, а затем активизацию ультразвуковым воздействием мощностью 20-25 Вт/см² в течение 5-8 сек, формование и твердение изделий.

Недостатками прототипа являются: использование вяжущего, что приводит к удорожанию стеновых материалов, сложность и энергоемкость технологии, связанная с использованием ультразвукового воздействия, что снижает производительность технологического процесса, сложность процесса производства стеновых материалов и его высокая энергоемкость.

Задачей технического решения является снижение расхода вяжущего, упрощение и интенсификация процесса производства строительного стенового материала за счет отсутствия необходимости использования карбонизационных камер и снижения расхода углекислого газа.

Поставленная задача решается тем, что в способе производства стеновых материалов, включающем приготовление сырьевой смеси, мас. %: известняк - 95-97, известь-пушонка 3-5, формование и карбонизацию изделий, дополнительно сухую сырьевую смесь перед прессованием гранулируют окатыванием в газовой среде с содержанием углекислого газа 50-70%, в качестве гранулирующей жидкости используют известковое молоко плотностью 1050-1150 кг/м³, осуществляют прессование изделий с последующей выдержкой.

Техническим результатом изобретения является получение высоких физико-механических характеристик изделий, обеспеченных за счет осуществления кристаллизации карбоната кальция под действием углекислого газа, защемленного в порах гранул и адсорбированного на поверхности частиц известняка.

Признаками изобретения, которые совпадают с признаками прототипа, является наличие в способе производства стеновых строительных материалов приготовления сырьевой смеси, формования и карбонизации изделий.

Отличительными признаками технического решения являются: гранулирование окатыванием в газовой среде с содержанием углекислого газа 50-70% сухой сырьевой смеси перед прессованием, в качестве гранулирующей жидкости используют известковое молоко плотностью 1050-1150 кг/м³, осуществляют прессование изделий с последующей выдержкой.

Совокупностью существенных признаков изобретения обеспечивает технический результат. Кроме того, в способе используется операция кристаллизации карбоната кальция под действием углекислого газа, защемленного в порах гранул и адсорбированного на поверхности частиц известняка.

Способ осуществляется следующим образом.

Готовят сырьевую смесь, содержащую известняк и известь-пушонку при следующем соотношении компонентов в сухом состоянии, мас. %: известняк 95-97, известь-пушонка 3-5, измельчают, гранулируют окатыванием в газовой среде с содержанием углекислого газа 50-70%, с использованием в качестве гранулирующей жидкости известкового молока плотностью 1050-1150 кг/м³, прессуют изделия с последующей выдержкой в естественных условиях в течение 8-12 час. В результате получают стеновой строительный материал с повышенными физико-механическими характеристиками. Прочность полученных материалов составляет 10-12 МПа. В процессе грануляции в среде углекислого газа происходит защемление углекислого газа в порах гранул. В известковом молоке образуются центры кристаллизации карбоната кальция под действием углекислого газа. В процессе прессования защемленный в порах гранул углекислый газ карбонизирует известь-пушонку и известковое молоко.

Пример

Готовят смесь при соотношении компонентов в составе по сухому веществу, мас. %: известняк - 97, известь-пушонка 3, измельчают, гранулируют окатыванием в газовой среде с содержанием углекислого газа 45% с добавлением известкового молока плотностью 1050 кг/м³, прессуют изделия и выдерживают в течение 8 час. Прочность полученных материала составляет 10 МПа.

Примеры выполнения способа приведены в таблице.

Заявленное решение обеспечивает упрощение и интенсификацию процесса производства строительного стенового материала за счет отсутствия необходимости использования карбонизационных камер и снижения расхода углекислого газа.