RU2622060C1 - Composition for porous aggregate production - Google Patents
Composition for porous aggregate production Download PDFInfo
- Publication number
- RU2622060C1 RU2622060C1 RU2016116667A RU2016116667A RU2622060C1 RU 2622060 C1 RU2622060 C1 RU 2622060C1 RU 2016116667 A RU2016116667 A RU 2016116667A RU 2016116667 A RU2016116667 A RU 2016116667A RU 2622060 C1 RU2622060 C1 RU 2622060C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- production
- composition
- porous aggregate
- ferrosilicon
- ground
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
- C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
- C04B14/045—Alkali-metal containing silicates, e.g. petalite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
- C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
- C04B14/22—Glass ; Devitrified glass
- C04B14/24—Glass ; Devitrified glass porous, e.g. foamed glass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/14—Waste materials; Refuse from metallurgical processes
- C04B18/141—Slags
- C04B18/145—Phosphorus slags
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
- C04B22/08—Acids or salts thereof
- C04B22/12—Acids or salts thereof containing halogen in the anion
- C04B22/124—Chlorides of ammonium or of the alkali or alkaline earth metals, e.g. calcium chloride
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
- C04B20/02—Treatment
- C04B20/04—Heat treatment
- C04B20/06—Expanding clay, perlite, vermiculite or like granular materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к производству пористых заполнителей на основе жидкого стекла, предназначенных для изготовления легких бетонов, а также теплоизоляционных засыпок.The invention relates to the production of building materials, in particular the production of porous aggregates based on liquid glass, intended for the manufacture of lightweight concrete, as well as heat-insulating fillings.
Известна композиция для получения керамзита (пористого заполнителя) состава, мас.%: отходы флотации углеобогащения - 60, модифицированное жидкое стекло - 40 / Денисов Д.Ю. Использование отходов флотации углеобогащения в производстве керамзита / Д.Ю. Денисов, И.В. Ковков, В.З. Абдрахимов // Башкирский химический журнал. - 2008. - Том 15. - №2. - С. 107-109/.A known composition for producing expanded clay (porous aggregate) composition, wt.%: Waste coal flotation - 60, modified liquid glass - 40 / Denisov D.Yu. The use of coal flotation waste in the production of expanded clay / D.Yu. Denisov, I.V. Kovkov, V.Z. Abdrakhimov // Bashkir Chemical Journal. - 2008. - Volume 15. - No. 2. - S. 107-109 /.
Недостатком указанного состава керамической массы является относительно низкая прочность 1,7-1,9 МПа.The disadvantage of this composition of the ceramic mass is the relatively low strength of 1.7-1.9 MPa.
Известна композиция для получения водостойкого пористого заполнителя состава, мас.%: натриевое жидкое стекло - 50-70, хлорид натрия - 1-3, горелые породы с содержанием глинистой составляющей не менее 50% и потери при прокаливании не менее 16% - 22-49 /Патент №2481286 Российская Федерация, МПК С04В 14/24. Композиция для производства водостойкого пористого заполнителя /Абдрахимов В.З., Семенычев В.К., Абдрахимова Е.С., Вдовина Е.В.; заявитель и патентообладатель Самарская академия государственного и муниципального управления; заявлено 29.06.2011; опубл. 10.05.2013. Бюл. 13.A known composition for producing a waterproof porous filler composition, wt.%: Sodium liquid glass - 50-70, sodium chloride - 1-3, burned rocks with a clay content of at least 50% and loss on ignition at least 16% - 22-49 / Patent No. 2481286 Russian Federation, IPC С04В 14/24. Composition for the production of waterproof porous aggregate / Abdrakhimov V.Z., Semenychev V.K., Abdrakhimova E.S., Vdovina E.V .; applicant and patent holder Samara Academy of State and Municipal Administration; claimed 06/29/2011; publ. 05/10/2013. Bull. 13.
Недостатком указанного состава являются относительно низкие прочность при сжатии (2,0-2,12 МПа) и коэффициент размягчения (93-94).The disadvantage of this composition is the relatively low compressive strength (2.0-2.12 MPa) and softening coefficient (93-94).
Данное техническое решение принято за прототип.This technical solution is taken as a prototype.
Техническим результатом является повышение прочности при сжатии и коэффициента размягчения пористого заполнителя.The technical result is to increase the compressive strength and softening coefficient of the porous aggregate.
Указанный технический результат достигается тем, что в композицию для получения водостойкого пористого заполнителя, включающую натриевое жидкое стекло плотностью 1,41 г/см3, хлористый натрий, размолотый до размера менее 0,3 мм, и горелые породы, размолотые до прохода через сито 0,14 мм, дополнительно вводят микрокремнезем от производства ферросилиция и ферросплавов со среднем размером частиц не более 0,25 мкм с содержанием оксидов, мас.%: SiO2 - 97,8; СаО - 1,3; MgO - 0,4; R2O - 0,5 при следующем соотношении компонентов, мас.%:The specified technical result is achieved by the fact that in the composition for obtaining a waterproof porous aggregate, including sodium liquid glass with a density of 1.41 g / cm 3 , sodium chloride, ground to a size of less than 0.3 mm, and burned rocks, ground before passing through a sieve 0 , 14 mm, silica fume is additionally introduced from the production of ferrosilicon and ferroalloys with an average particle size of not more than 0.25 microns with an oxide content, wt.%: SiO 2 - 97.8; CaO - 1.3; MgO - 0.4; R 2 O - 0.5 in the following ratio of components, wt.%:
Микрокремнезем является техногенным сырьевым материалом от производства ферросилиция и ферросплавов. Удельная поверхность микрокремнезема находится в пределах от 40000 до 60000 см2/г, средний размер частиц не более 0,25 мкм (25⋅10-8 м). Микрокремнезем имеет низкий ТКЛР (температурный коэффициент линейного расширения) - 0,5⋅10-6°С-1, что повысит термостойкость пористых материалов.Silica fume is a technogenic raw material from the production of ferrosilicon and ferroalloys. The specific surface of silica fume is in the range from 40,000 to 60,000 cm 2 / g, and the average particle size is not more than 0.25 μm (25⋅10 -8 m). Silica fume has a low thermal expansion coefficient (temperature coefficient of linear expansion) - 0.5⋅10 -6 ° С -1 , which will increase the heat resistance of porous materials.
Микрокремнезем от производства ферросилиция и ферросплавов представляет собой ультрадисперсный материал, состоящий из частиц сферической формы, получаемой в процессе газоочистки печей при производстве кремнийсодержащих сплавов. Основным компонентом материала является диоксид кремния аморфной модификации. Химический состав микрокремнезема от производства ферросилиция и ферросплавов представлен в таблице 1.Silica fume from the production of ferrosilicon and ferroalloys is an ultrafine material consisting of spherical particles obtained in the process of gas cleaning of furnaces in the production of silicon-containing alloys. The main component of the material is silica of amorphous modification. The chemical composition of silica fume from the production of ferrosilicon and ferroalloys is presented in table 1.
Горелые породы, образовавшиеся после самовозгорания горючих сланцев, использовались в качестве тонкомолотого наполнителя для получения водостойкого пористого заполнителя. Образуются горелые породы в местах добычи сланцев. Сланец, который не удалось в процессе добычи отделить от пустой породы, направляется в отвал. В терриконах при совместном хранении пустых пород и сланцев за счет повышенного количества в смешанных отвальных массах органических соединений происходит самовозгорание, которое приводит к образованию большого количества отходов – горелых пород. Горелые породы представляют собой продукт низкотемпературного обжига при самовозгорании породы (смесь глины и сланцев) в терриконах в окислительной среде. Количество горелых пород в терриконах составляет от 75 до 90% от объема отвала. Химический состав горелых пород, образовавшихся после самовозгорания горючих сланцев, представлен в таблице 1.Burned rocks formed after spontaneous combustion of oil shale were used as a finely ground filler to obtain a water-resistant porous filler. Burned rocks form in the shale mining areas. Slate, which could not be separated from the waste in the mining process, is sent to the dump. In heaps with joint storage of waste rock and shale due to the increased amount of organic compounds in the mixed waste masses, spontaneous combustion occurs, which leads to the formation of a large amount of waste - burnt rocks. Burned rocks are a product of low-temperature firing during spontaneous combustion of the rock (a mixture of clay and shale) in heaps in an oxidizing environment. The amount of burnt rocks in the heaps ranges from 75 to 90% of the dump volume. The chemical composition of burned rocks formed after spontaneous combustion of oil shale is presented in table 1.
Горелые породы, в отличие от глинистых компонентов, хотя и содержат более 50% глинистых минералов, но не обладают пластичностью и связующей способностью.Burned rocks, unlike clay components, although they contain more than 50% clay minerals, do not have plasticity and binding ability.
1) В качестве жидкого стекла (связующего) использовалось товарное натриевое жидкое стекло плотностью 1,41 г/см3 (см. ГОСТ 13075-81).1) Commodity sodium liquid glass with a density of 1.41 g / cm 3 was used as liquid glass (binder) (see GOST 13075-81).
2) В качестве добавки-коагулятора использовался хлорид натрия (ГОСТ 13830-97, производства ОАО «Бассоль»), размолотый до размера менее 0,3 мм.2) Sodium chloride (GOST 13830-97, manufactured by Bassol OJSC), milled to a size less than 0.3 mm, was used as a coagulator additive.
3) В качестве тонкомолотых компонентов – горелые породы и микрокремнезем от производства ферросилиция и ферросплавов, размолотые до прохода через сито 0,14 мм.3) As fine-grained components - burned rocks and silica fume from the production of ferrosilicon and ferroalloys, grinded before passing through a 0.14 mm sieve.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения. Композиции (таблица 2) для производства пористого заполнителя готовили путем тщательного перемешивания всех компонентов аналогично технологии, представленной в прототипе. Получение смеси производилось в мешалке принудительного действия в следующем порядке. Сначала в мешалку загружались тонкомолотые компоненты и хлорид натрия, которые тщательно перемешивались, затем в готовую сухую смесь при включенной мешалке заливалось натриевое стекло тонкой струйкой. Перемешивание производилось до получения однородной массы, но не менее 5 минут.Information confirming the possibility of carrying out the invention. Compositions (table 2) for the production of porous aggregate was prepared by thoroughly mixing all the components similarly to the technology presented in the prototype. The mixture was produced in a forced action mixer in the following order. First, finely ground components and sodium chloride were loaded into the mixer, which were thoroughly mixed, then sodium glass was poured into the finished dry mixture with the mixer turned on. Mixing was carried out until a homogeneous mass, but not less than 5 minutes.
Полученная смесь системой ножей разрезалась на отдельные гранулы, которые термообрабатывались при 250-300°С в печном грануляторе, вспучиваясь при этом и образуя шарообразные высокопористые гранулы. Полученные гранулы помещались в электрическую печь, разогретую до температуры 790°С, и выдерживались там 10 минут. После изотермической выдержки гранулы охлаждались при скорости охлаждения 40°С/мин. Физико-механические показатели пористого заполнителя представлены в таблице 3.The resulting mixture by a system of knives was cut into individual granules, which were heat treated at 250-300 ° C in an oven granulator, swelling at the same time and forming spherical highly porous granules. The obtained granules were placed in an electric furnace, heated to a temperature of 790 ° C, and kept there for 10 minutes. After isothermal exposure, the granules were cooled at a cooling rate of 40 ° C / min. Physico-mechanical properties of the porous aggregate are presented in table 3.
Как видно из таблицы 3, пористые заполнители из предложенных составов имеют более высокие прочность на сжатие и коэффициент размягчения, чем прототип.As can be seen from table 3, the porous aggregates of the proposed compositions have higher compressive strength and softening coefficient than the prototype.
Техническое решение при использование микрокремнезема от производства ферросилиция и ферросплавов в предложенных составах позволяет повысить прочность на сжатие и коэффициент размягчения пористого заполнителя.The technical solution when using silica fume from the production of ferrosilicon and ferroalloys in the proposed compositions allows to increase the compressive strength and softening coefficient of the porous aggregate.
Использование техногенного сырья при получении пористого заполнителя способствует утилизации промышленных отходов, охране окружающей среды, расширению сырьевой базы для керамических материалов.The use of technogenic raw materials in the production of porous aggregate contributes to the utilization of industrial waste, environmental protection, the expansion of the raw material base for ceramic materials.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016116667A RU2622060C1 (en) | 2016-04-27 | 2016-04-27 | Composition for porous aggregate production |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016116667A RU2622060C1 (en) | 2016-04-27 | 2016-04-27 | Composition for porous aggregate production |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2622060C1 true RU2622060C1 (en) | 2017-06-09 |
Family
ID=59032179
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016116667A RU2622060C1 (en) | 2016-04-27 | 2016-04-27 | Composition for porous aggregate production |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2622060C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1367166A (en) * | 1970-10-15 | 1974-09-18 | Gelbman L F | Expanded light-weight material and process for manufacturing same |
RU2111932C1 (en) * | 1996-05-31 | 1998-05-27 | Акционерное общество "ЭТНА" | Method of production of cellular silicate material |
RU2220928C1 (en) * | 2002-04-29 | 2004-01-10 | Братский государственный технический университет | Raw meal and a method for manufacturing granulated heat-insulation material |
RU2478084C2 (en) * | 2011-07-01 | 2013-03-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ) | Composition for producing water-resistant porous aggregate |
RU2481286C2 (en) * | 2011-06-29 | 2013-05-10 | Автономное муниципальное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарская академия государственного и муниципального управления" (АМОУ ВПО "САГМУ") | Composition for producing water-resistant porous aggregate |
RU2555972C1 (en) * | 2014-03-28 | 2015-07-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный экономический университет" | Composition for production of porous aggregate |
-
2016
- 2016-04-27 RU RU2016116667A patent/RU2622060C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1367166A (en) * | 1970-10-15 | 1974-09-18 | Gelbman L F | Expanded light-weight material and process for manufacturing same |
RU2111932C1 (en) * | 1996-05-31 | 1998-05-27 | Акционерное общество "ЭТНА" | Method of production of cellular silicate material |
RU2220928C1 (en) * | 2002-04-29 | 2004-01-10 | Братский государственный технический университет | Raw meal and a method for manufacturing granulated heat-insulation material |
RU2481286C2 (en) * | 2011-06-29 | 2013-05-10 | Автономное муниципальное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарская академия государственного и муниципального управления" (АМОУ ВПО "САГМУ") | Composition for producing water-resistant porous aggregate |
RU2478084C2 (en) * | 2011-07-01 | 2013-03-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ) | Composition for producing water-resistant porous aggregate |
RU2555972C1 (en) * | 2014-03-28 | 2015-07-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный экономический университет" | Composition for production of porous aggregate |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2481286C2 (en) | Composition for producing water-resistant porous aggregate | |
RU2478084C2 (en) | Composition for producing water-resistant porous aggregate | |
KR101749831B1 (en) | Lightweight geopolymer using fly ash highly containing unburned carbon contents and red mud and manufacturing method for the same | |
JPS61501908A (en) | Lightweight ceramic materials for construction, their production methods and their uses | |
US8171751B1 (en) | Foamed glass composite material and a method of producing same | |
RU2555972C1 (en) | Composition for production of porous aggregate | |
RU2406708C2 (en) | Method of preparing water-resistant porous aggregate | |
RU2555171C1 (en) | Composition for production of porous aggregate | |
RU2614339C1 (en) | Composition for manufacture of expanded aggregate | |
RU2602622C1 (en) | Ceramic composition for making bricks | |
KR101383646B1 (en) | Lightweight aggregate made from waste stone sludge of basalt | |
RU2622060C1 (en) | Composition for porous aggregate production | |
RU2649206C1 (en) | Composition for making porous aggregate | |
JP2010180094A (en) | Method for manufacturing water-retentive block | |
KR101451501B1 (en) | Composition of artificial aggregate and making method using inorganic sludge particle | |
EA028710B1 (en) | Raw mixture for the production of heat-resistant foam concrete | |
RU2594238C1 (en) | Composition for making porous aggregate | |
RU2618244C1 (en) | Composition for porous aggregate production | |
RU2615557C1 (en) | Composition for producing porous aggregate | |
RU2674449C1 (en) | Composition for making porous aggregate | |
RU2602623C1 (en) | Composition for making porous aggregate | |
RU2589120C1 (en) | Composition for making porous aggregate | |
RU2470885C1 (en) | Method of producing fire-resistant porous aggregate | |
RU2613702C1 (en) | Ceramic composition for manufacturing wall materials | |
RU2575659C1 (en) | Composition for production of porous filler |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180428 |