СИЛИКАТНАЯ МАССА
SILICATE MIX

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству стеновых материалов.
Известна силикатная масса с введением керамзитового песка в пределах до 27% от общей массы извести и кварцевого песка (известь 37,5; кварцевый песок 35,7; керамзитовый песок 26,8) (Шеляхин И.В., Волгина О.И., Авдеева В.А. «Получение и свойства пористо-пустотного кирпича» РИ ВНИИЭСМ).
Наиболее близким техническим решением является силикатная масса, содержащая известь строительную, песок с крупностью зерен до 5 мм (ГОСТ 379-95 «Кирпич и камни силикатные. Технические условия»).
Однако строительные изделия на основе известной силикатной массы обладают относительно высокими показателями по теплопроводности и средней плотности, большой массой изделий, что значительно увеличивает трудоемкость возведения зданий.
Задачей настоящего изобретения является снижение показателей по теплопроводности и средней плотности строительных изделий, при обеспечении марки изделий по прочности не менее M125.
Сущность изобретения заключается в том, силикатная масса, включающая известь строительную, при этом дополнительно содержит в своем составе термолитовый песок с крупностью зерен до 5 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%: известь строительная 6-20; кварцевый песок 5-74; термолитовый песок с крупностью зерен до 5 мм 6-89 или известь строительная 6-20; термолитовый песок с крупностью зерен до 5 мм 80-94.
Согласно требованиям ГОСТ 379-95 «Кирпич и камни силикатные. Технические условия» в рядовом изделии не допускается наличие в изломе или на поверхности глины, песка, извести и посторонних включений размером свыше 5 мм. В соответствии с этим в силикатную массу вводится термолитовый песок с крупностью зерен до 5 мм.
Характеристики исходных материалов
1. Известь строительная (ГОСТ 9179-77 «Известь строительная. Технические условия»)
Известь строительная является одним из компонентов известково-кремнеземистого вяжущего, которая, при смешивании с песком и заполнителем, при автоклавной обработке (при повышенной температуре и влажности) способствует образованию низкоосновных гидросиликатов кальция, которые цементируют зерна песка и заполнителя.
2. Песок
(ГОСТ 8736-93 «Песок для строительных работ. Технические условия»).
3. Термолитовый песок
3
2
Термолитовым песком называют искусственный пористый заполнитель, получаемый дроблением и обжигом кремнистых пород (опока, трепел, диатомит). Характеризуется показателями по насыпной плотности 500-1000 кг/м, прочностью при сдавливании в цилиндре 50-100 кгс/см, водопоглощением 12-58% (Иваненко В.Н. «Строительные материалы и изделия из кремнистых пород», Киев «Будевельник», 1978 г.).
Пример. Для экспериментальной проверки заявляемых составов масс были изготовлены стандартные образцы кирпича полнотелого размером 250×120×65 мм с различным соотношением вышеперечисленных компонентов. В качестве сырья были использованы пески Астаховского месторождения Ростовской области, термолитовый песок, изготовленный на основе Успенского месторождения Ростовской области, известь строительная (г.Старый Оскол).
Образцы изготовлялись следующим образом.
2
2
Исходные компоненты: известь строительная и песок перемешиваются при условии обеспечения соотношения СаО:SiO в известково-кремнеземистом вяжущем 1:1 в шаровой мельнице мокрого помола. Полученная смесь подается в смеситель, где известково-кремнеземистое вяжущее смешивается с необходимым количеством песка и термолитового песка с крупностью зерен до 5 мм, здесь же производится корректировка влажности силикатной массы. После смесителя смесь направляется в реактор гашения, где производится полное гашение извести в смеси. После выхода из реактора смесь попадает на дробилку для измельчения до требуемой крупности зерен и далее производится ее доувлажнение до необходимой формовочной влажности. Формование сырца производится на прессах при удельном давлении прессования 180-200 кгс/см. Отформованные кирпичи и камни укладываются на запарочные вагонетки и направляются на автоклавную обработку, после - на склад готовой продукции.
При наличии в смеси двух компонентов - извести строительной и термолитового песка - изготовление изделий осуществляется следующим образом: производится смешивание сырьевых компонентов, корректирование влажности, после смесь отправляется в реактор гашения, и далее аналогично с вышеописанной технологией изготовления.
Состав и свойства предлагаемого строительного изделия представлены в таблице 1 и таблице 2.
3
2
3
3
Благодаря наличию в составе смеси термолитового песка с крупностью зерен до 5 мм обеспечивается снижение показателей по теплопроводности и средней плотности изделий до 1000-1500 кг/м, при прочностных показателях 125-300 кгс/см. Вследствие того, что термолитовый песок состоит преимущественно из кристобалита, тридимита низкой кристалличности и силикатного стекла, он обладает существенно большей химической реакционной способностью в сравнении с песком (кварцевым). Зерна термолитового песка, за счет развитой шероховатой поверхности зерен образуют гораздо более прочный контактный слой с вяжущим веществом, что существенно увеличивает прочность изделия в целом. Кроме того, за счет высокой микропористости, зерна термолитового песка имеют низкую плотность 1,0-1,6 г/см (плотность зерен кварцевого песка составляет 2,60-2,65 г/см), что способствует существенному снижению плотности изделий.
Изготовление экспериментальных образцов предложенного строительного изделия полностью подтвердило достижение поставленной задачи.
Таблица 1
Составы и свойства изделий
№
Состав предлагаемый, %
Свойства строительного изделия
Известь строительная, %
Песок, %
Термолитовый песок с крупностью зерен до 5 мм, %
Средняя плотность, кг/м<sup>3</sup>
Теплопроводность, Вт/(м·К)
R<sub>сж</sub>, кгс/см<sup>2</sup>
1
5
3
92
1150
0,39
95
2
6
5
89
1260
0,44
138
3
12
36
42
1490
0,53
330
4
20
74
6
1650
0,65
275
5
22
76
2
2120
1,18
129
Состав известный
1
7
93
-
1800
0,71
150
Таблица 2
Составы и свойства изделий
№
Состав предлагаемый, %
Свойства строительного изделия
Известь строительная, %
Песок, %
Термолитовый песок с крупностью зерен до 5 мм, %
Средняя плотность, кг/м
Теплопроводность, Вт/(м·К)
R<sub>сж</sub>, кгс/см<sup>2</sup>
1
4
-
96
1120
0,36
90
2
6
-
94
1160
0,40
120
3
15
-
85
1290
0,46
360
4
20
-
80
1310
0,47
340
5
25
-
75
1390
0,51
290
Состав известный
1
7
93
-
1800
0,71
150