[go: up one dir, main page]

RU2297994C2 - Composition for manufacture of the water-resistant gas-filled mineral wool compounds - Google Patents

Composition for manufacture of the water-resistant gas-filled mineral wool compounds Download PDF

Info

Publication number
RU2297994C2
RU2297994C2 RU2005121102/03A RU2005121102A RU2297994C2 RU 2297994 C2 RU2297994 C2 RU 2297994C2 RU 2005121102/03 A RU2005121102/03 A RU 2005121102/03A RU 2005121102 A RU2005121102 A RU 2005121102A RU 2297994 C2 RU2297994 C2 RU 2297994C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
compounds
composition
manufacture
mineral wool
Prior art date
Application number
RU2005121102/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005121102A (en
Inventor
Софь Федоровна Коренькова (RU)
Софья Федоровна Коренькова
Алексей Александрович Павлов (RU)
Алексей Александрович Павлов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ)
Priority to RU2005121102/03A priority Critical patent/RU2297994C2/en
Publication of RU2005121102A publication Critical patent/RU2005121102A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2297994C2 publication Critical patent/RU2297994C2/en

Links

Landscapes

  • Glass Compositions (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

FIELD: building materials industry; production of hydrogen.
SUBSTANCE: the invention is pertaining to the field of building materials industry and may be used at production of the water-resistant gas-filled mineral wool compounds. The composition for manufacture of the water-resistant gas-filled mineral wool compounds including the glass wool, the filler and the water contains as the filler the carbonate slime with the specific surface area of particles of 5000-8000 cm2 /g and their concentration of 5-6 % from the mass of its water formed in the process of the water softening of the waste waters of the heating and power plant at the following ratio of the components(in mass %): the glass wool - 24.0-24.1, the carbonate slime - 2.5-3.0, the water - the rest. The technical result of the invention is the decreased sorption humidity and the increased water resistance of the compounds.
EFFECT: the invention ensures the decreased sorption humidity and the increased water resistance of the compounds.
2 tbl

Description

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано при производстве водостойких газонаполненных минераловатных композиций без синтетических связующих, как общего, так и специального назначения.The invention relates to the field of building materials and can be used in the manufacture of waterproof gas-filled mineral wool compositions without synthetic binders, both general and special purposes.

Известен состав для изготовления теплоизоляционного материала, со следующим соотношением компонентов, мас.%: макулатура - 64,5; борная кислота - 12,9; кремнийорганическая жидкость марки 136-41 - 3,2; вода - 19,4 /Пат. 2123485 Российская Федерация, МПК С04В 30/02. Состав сырьевой смеси для изготовления теплоизоляционного материала / Радина Т.Н., Карнаухов Ю.П. - №96124144/03; заявл. 20.12.96; опубл. 20.12.98/ [1]. Недостатком данной смеси является высокая сорбционная влажность и водопоглощение.A known composition for the manufacture of heat-insulating material, with the following ratio of components, wt.%: Waste paper - 64.5; boric acid - 12.9; silicone fluid brand 136-41 - 3.2; water - 19.4 / Pat. 2123485 Russian Federation, IPC С04В 30/02. The composition of the raw mix for the manufacture of insulating material / Radina T.N., Karnaukhov Yu.P. - No. 96124144/03; declared 12/20/96; publ. 12/20/98 / [1]. The disadvantage of this mixture is the high sorption humidity and water absorption.

Также известен сырьевой состав, получаемый путем отлива и обезвоживания суспензии - продукта смешивания минерального волокна с водой и добавлением связующего - золя кремниевой кислоты с размером частиц 2-3 мкм при его концентрации в суспензии 5-25 мас.% с рН, равным 8,5-9,5 единицам /Заявка 97101515 Российская Федерация, МПК С04В 28/24. Способ получения теплоизоляционного материала на основе минерального волокна, способ и установка для формования изделия по этому способу / Гольденфанг Б.Г, Хабаров В.Н. - заявл. 27.01.97; опубл. 27.03.99/ [2].Also known is the raw material composition obtained by casting and dehydrating the suspension, a product of mixing mineral fiber with water and adding a binder, a sol of silicic acid with a particle size of 2-3 microns at a concentration of 5-25 wt.% In suspension with a pH of 8.5 -9.5 units / Application 97101515 Russian Federation, IPC С04В 28/24. A method of obtaining a heat-insulating material based on mineral fiber, a method and an apparatus for molding an article by this method / Goldenfang B.G., Khabarov V.N. - declared. 01/27/97; publ. March 27, 1999 / [2].

К причинам, препятствующим достижению указанного технического результата при использовании известного вещества, относится то, что данный состав имеет повышенную водорастворимость и сорбционную влажность.The reasons that impede the achievement of the specified technical result when using a known substance include the fact that this composition has increased water solubility and sorption humidity.

Наиболее близким к заявленному изобретению составом того же назначения по совокупности признаков является состав производства ОАО "Флайдерер-Чудово", состоящий из стекловаты с диаметром волокон 4-5 мкм с содержанием кремнезема 73% и суммарным содержанием оксидов натрия и кальция около 20% и синтетического связующего /ТУ 5763-002-00287697-97. Изделия теплоизоляционные из стеклянного штапельного волокна URSA. - Введ. 26.04.1998. - М., 1997/ [3].The composition of the same purpose closest to the claimed invention by the totality of features is the production composition of JSC Flyderrer-Chudovo, consisting of glass wool with a fiber diameter of 4-5 μm with a silica content of 73% and a total content of sodium and calcium oxides of about 20% and a synthetic binder / TU 5763-002-00287697-97. Heat-insulating products made of glass staple fiber URSA. - Enter. 04/26/1998. - M., 1997 / [3].

Принят за прототип.Adopted for the prototype.

Недостатком данного состава является то, что в рентгеновских спектрах этого состава обнаружены кристаллы кварца, которые снижают адгезию водоотталкивающих агентов, и такие характеристики, как сорбционная влажность и водостойкость сильно завышены.The disadvantage of this composition is that quartz crystals are found in the X-ray spectra of this composition, which reduce the adhesion of water-repellent agents, and such characteristics as sorption humidity and water resistance are very high.

Сущность изобретения заключается в разработке состава для изготовления водостойких газонаполненных минераловатных композиций на основе минеральных и стеклянных волокон из недефицитного местного сырья и отходов.The essence of the invention is to develop a composition for the manufacture of water-resistant gas-filled mineral wool compositions based on mineral and glass fibers from non-deficient local raw materials and waste.

Технический результат изобретения - снижение сорбционной влажности и повышение водостойкости минераловатных композиций.The technical result of the invention is the reduction of sorption moisture and increase the water resistance of mineral wool compositions.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известный состав для изготовления водостойких газонаполненных минераловатных композиций, включающий стекловату, наполнитель и воду, в качестве наполнителя дополнительно вводят карбонатный шлам с удельной поверхностью частиц 5000-8000 см2/г и их концентрацией 5-6% от массы его воды, образующийся при водоумягчении сточных вод ТЭЦ, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known composition for the manufacture of water-resistant gas-filled mineral wool compositions, including glass wool, filler and water, carbonate sludge with a specific particle surface of 5000-8000 cm 2 / g and their concentration of 5- 6% of the mass of its water formed during the water softening of wastewater from a thermal power plant, with the following ratio of components, wt.%:

стекловата - 24,0-24,1glass wool - 24.0-24.1

указанный карбонатный шлам - 2,5-3,0specified carbonate sludge - 2.5-3.0

вода - остальное,water - the rest

где входящие в состав компоненты-составляющие имеют свое назначение:where the constituent components have their purpose:

- стекловата используется для создания каркаса материала,- glass wool is used to create the skeleton of the material,

- карбонатный шлам - в качестве минерального наполнителя,- carbonate sludge - as a mineral filler,

- вода - для создания дисперсионной среды.- water - to create a dispersion medium.

Карбонатный шлам образуется при водоумягчении сточных вод ТЭЦ и представляет собой пастообразный материал дисперсностью 5000-8000 см2/г. Основным компонентом шлама является СаСО3, с небольшой примесью MgCO3 и Fe2O3.Carbonate sludge is formed during the water softening of wastewater from a thermal power station and is a paste-like material with a dispersion of 5000-8000 cm 2 / g. The main component of the sludge is CaCO 3 , with a small admixture of MgCO 3 and Fe 2 O 3 .

Образование карбонатных шламов связано преимущественно с гидролитической полимеризацией гидроксидов металлов в процессе водоочистки или водоподготовки. По условиям образования, размеру и форме частиц минеральные осадки - микрогетерогенные коллоидно-дисперсные системы, в которых твердой фазой являются нерастворимые в воде аморфизированные гидроксиды металлов, тонкодисперсный гидроксид кальция, основные карбонатные соли, а дисперсной средой - вода. Образовавшись как химические осадки, шламы имеют пространственную координацию дисперсной фазы, обусловленную сцеплением частично-ориентированных коллоидных частиц и кристаллов в жидкой среде - воде. Коллоидные частицы играют роль коагуляционной сетки, связывающей в пространственный каркас кристаллические соединения. Относительно крупные частицы извести и карбонатов с правильной огранкой кристаллов и относительно малой удельной поверхностью образуют в водных дисперсиях контакты преимущественно по углам и ребрам, а коллоидные сферические частицы гидроксидов металлов являются неорганическими клеями. Шламы являются самыми тонкодисперсными частицами, которые увеличивают воздухововлекающую способность, повышают водоотталкивающие свойства и являются микроуплотняющими добавками.The formation of carbonate sludge is mainly associated with the hydrolytic polymerization of metal hydroxides during water treatment or water treatment. According to the conditions of formation, particle size and particle shape, mineral sediments are microheterogeneous colloid-dispersed systems in which the solid phase is water-insoluble amorphized metal hydroxides, finely divided calcium hydroxide, basic carbonate salts, and dispersed medium is water. Formed as chemical sediments, sludges have a spatial coordination of the dispersed phase, due to the adhesion of partially oriented colloidal particles and crystals in a liquid medium - water. Colloidal particles play the role of a coagulation network that binds crystalline compounds into the spatial framework. Relatively large particles of lime and carbonates with the correct faceting of crystals and a relatively small specific surface form contacts in water dispersions mainly at the corners and edges, and colloidal spherical particles of metal hydroxides are inorganic adhesives. Sludges are the finest particles, which increase air entrainment ability, increase water-repellent properties and are micro-sealing additives.

В работе использовался карбонатный шлам следующего состава, мас.%: SiO2 - 1; Fe2О3 - 8,6; СаО общий - 52,3; MgO - 2,7; SO3 - 1,84; CaO активный - 1,05; потери при прокаливании - 39,8.We used carbonate sludge of the following composition, wt.%: SiO 2 - 1; Fe 2 About 3 - 8.6; CaO total - 52.3; MgO - 2.7; SO 3 - 1.84; Active CaO - 1.05; loss on ignition - 39.8.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата.Information confirming the possibility of carrying out the invention with obtaining the above technical result.

Подготавливают карбонатно-шламовую суспензию с содержанием шлама 5-6% от массы воды путем тщательного перемешивания. При перемешивании частицы шлама начинают диспергировать, создавая взвесь. Методом окунания в суспензию стеклянную вату пропитывают шламом. После 10-15 минут пропитывания стекловату вынимают из ванны и взвешивают. Если увеличение по массе составляет более 2-4%, то окунание продолжают до тех пор, пока прирост по массе не составит менее 2%. После этого образцы сушат до постоянной массы в сушильных шкафах. При этом достигается эффект расклинивания и изгибания волокон, что благоприятно сказывается на структурообразовании и положительно влияет на теплофизические свойства материала.A carbonate-slurry suspension is prepared with a slurry content of 5-6% by weight of water by thorough mixing. With mixing, the particles of sludge begin to disperse, creating a suspension. The method of dipping into a suspension of glass wool is impregnated with sludge. After 10-15 minutes of soaking, the glass wool is removed from the bath and weighed. If the increase in mass is more than 2-4%, then dipping is continued until the increase in mass is less than 2%. After that, the samples are dried to constant weight in ovens. In this case, the effect of wedging and bending of the fibers is achieved, which favorably affects the structure formation and positively affects the thermophysical properties of the material.

Данный эффект оказывает действие на водостойкость. Высокое содержание щелочных окислов и тонкий диаметр волокна снижают водостойкость материала. Так как у карбонатного шлама знак электрического заряда поверхности положительный и частицы карбонатного шлама имеют высокую удельную поверхность - 5000-8000 см2/г, они легко осаждаются на волокна, образуя минеральный гель. При твердении гель превращается в твердую оболочку, уменьшающую выщелачиваемость и растворимость волокон, увеличивая тем самым водостойкость и не ухудшая при этом устойчивости сорбционному увлажнению. Твердая фаза частиц шлама представлена нерастворимыми в воде ультра- и микродисперсными частицами. Располагаясь на поверхности волокон, микрочастицы шлама образуют качественно новый по строению материал, который практически не утяжеляется, так как в твердой фазе содержатся замкнутые микропоры. Тем самым можно достичь минимального увеличения по плотности.This effect has an effect on water resistance. The high content of alkaline oxides and the thin fiber diameter reduce the water resistance of the material. Since the sign of the electric charge on the surface of carbonate sludge is positive and the particles of carbonate sludge have a high specific surface - 5000-8000 cm 2 / g, they are easily deposited on the fibers, forming a mineral gel. When hardening, the gel turns into a hard shell, which reduces the leachability and solubility of the fibers, thereby increasing water resistance and without compromising the stability of sorption moisture. The solid phase of the sludge particles is represented by water-insoluble ultrafine and microdispersed particles. Located on the surface of the fibers, the sludge microparticles form a qualitatively new material that practically does not become heavier, since closed micropores are contained in the solid phase. Thus, a minimum increase in density can be achieved.

Для экспериментальной проверки эффективности данного состава были приготовлены 6 составов: с 5% и 6% концентрацией шлама от массы воды, запредельный с концентрацией 10% шлама от массы воды для плотностей 13-16 кг/м3 и 50-66 кг/м3. Все составы, в том числе и прототип, приведены в табл.1. Результаты испытаний приведены в табл.2.For experimental verification of the effectiveness of this composition, 6 compositions were prepared: with 5% and 6% sludge concentration from the mass of water, the beyond with a concentration of 10% sludge from the mass of water for densities 13-16 kg / m 3 and 50-66 kg / m 3 . All formulations, including the prototype, are given in table 1. The test results are shown in table.2.

Из приведенных данных видно, что технический результат достигнут - минераловатные композиции, полученные по предложенным составам несколько снижают водопоглощение, повышают водостойкость и снижают сорбционную влажность.From the above data it is seen that the technical result is achieved - mineral wool compositions obtained by the proposed compositions slightly reduce water absorption, increase water resistance and reduce sorption humidity.

Использование изобретения позволяет получать водостойкие газонаполненные композиции на основе минеральных и стеклянных волокон из недефицитного недорогого местного сырья и отходов, которые превосходят аналоги по ряду характеристик.The use of the invention allows to obtain waterproof gas-filled compositions based on mineral and glass fibers from non-deficient inexpensive local raw materials and wastes that are superior to analogues in a number of characteristics.

Таблица 1Table 1 КомпонентыComponents Состав, мас.%Composition, wt.% 1one 22 ЗапредельныйBeyond ПрототипPrototype СтекловатаGlass wool 24,024.0 24,124.1 22,222.2 94,194.1 Карбонатный шлам Sуд 8000 см2Carbonate sludge Sud 8000 cm 2 / g 2,52,5 3,03.0 5,25.2 -- Синтетическое связующееSynthetic binder -- -- -- 5,95.9 ВодаWater 73,573.5 72,972.9 72,672.6 -- Таблица 2table 2 СоставStructure Интервал плотности, кг/м3 The range of density, kg / m 3 Полученная плотность, кг/м3 The resulting density, kg / m 3 Сорбционная влажность, %Sorption humidity,% Водопоглощение через 24 часа, %Water absorption after 24 hours,% 1one 13-1613-16 21,3421.34 3,853.85 80,6780.67 50-6650-66 56,3156.31 1,41.4 27,3427.34 22 13-1613-16 22,5722.57 4,164.16 50,6750.67 50-6650-66 63,563.5 1,451.45 23,5623.56 ЗапредельныйBeyond 13-1613-16 27,2827.28 6,126.12 100,3100.3 50-6650-66 82,7682.76 4,494.49 40,140.1 ПрототипPrototype 13-1613-16 12,7912.79 4,444.44 98,598.5 50-6650-66 46,7346.73 1,631,63 34,434,4

Список источников информации.List of sources of information.

1. Пат. 2123485 Российская Федерация, МПК С04В 30/02. Состав сырьевой смеси для изготовления теплоизоляционного материала / Радина Т.Н., Карнаухов Ю.П. - №96124144/03; заявл. 20.12.96; опубл. 20.12.98.1. Pat. 2123485 Russian Federation, IPC С04В 30/02. The composition of the raw mix for the manufacture of insulating material / Radina T.N., Karnaukhov Yu.P. - No. 96124144/03; declared 12/20/96; publ. 12/20/98.

2. Заявка 97101515 Российская Федерация, МПК С04В 28/24. Способ получения теплоизоляционного материала на основе минерального волокна, способ и установка для формования изделия по этому способу / Гольденфанг Б.Г., Хабаров В.Н. - заявл. 27.01.97; опубл. 27.03.99.2. Application 97101515 Russian Federation, IPC С04В 28/24. A method of obtaining a heat-insulating material based on mineral fiber, a method and an apparatus for molding products by this method / Goldenfang B.G., Khabarov V.N. - declared. 01/27/97; publ. 03/27/99.

3. ТУ 5763-002-00287697-97. Изделия теплоизоляционные из стеклянного штапельного волокна URSA. - Введ. 26.04.1998. - М., 1997.3. TU 5763-002-00287697-97. Heat-insulating products from glass staple fiber URSA. - Enter. 04/26/1998. - M., 1997.

Claims (1)

Состав для изготовления водостойких газонаполненных минераловатных композиций, включающий стекловату, наполнитель и воду, отличающийся тем, что он содержит в качестве наполнителя карбонатный шлам с удельной поверхностью частиц 5000-8000 см2/г и их концентрацией 5-6% от массы его воды, образующийся при водоумягчении сточных вод ТЭЦ, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The composition for the manufacture of water-resistant gas-filled mineral wool compositions, including glass wool, filler and water, characterized in that it contains carbonate sludge as a filler with a specific particle surface of 5000-8000 cm 2 / g and their concentration of 5-6% by weight of its water, which is formed with water softening of wastewater from a thermal power plant, with the following ratio of components, wt.%: Стекловата Glass wool 24,0-24,124.0-24.1 Карбонатный шламCarbonate sludge 2,5-3,02.5-3.0 ВодаWater ОстальноеRest
RU2005121102/03A 2005-07-05 2005-07-05 Composition for manufacture of the water-resistant gas-filled mineral wool compounds RU2297994C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005121102/03A RU2297994C2 (en) 2005-07-05 2005-07-05 Composition for manufacture of the water-resistant gas-filled mineral wool compounds

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005121102/03A RU2297994C2 (en) 2005-07-05 2005-07-05 Composition for manufacture of the water-resistant gas-filled mineral wool compounds

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005121102A RU2005121102A (en) 2007-01-20
RU2297994C2 true RU2297994C2 (en) 2007-04-27

Family

ID=37774319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005121102/03A RU2297994C2 (en) 2005-07-05 2005-07-05 Composition for manufacture of the water-resistant gas-filled mineral wool compounds

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2297994C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2363722C2 (en) * 2007-10-01 2009-08-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный энергетический университет (КГЭУ) Mazut additive

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2096356C1 (en) * 1991-08-02 1997-11-20 Изовер Сэн-Гобэн Method of manufacturing mineral wool, mineral-wool mat, and fiber- formation apparatus

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2096356C1 (en) * 1991-08-02 1997-11-20 Изовер Сэн-Гобэн Method of manufacturing mineral wool, mineral-wool mat, and fiber- formation apparatus

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ТУ 5763-002-00287697-97. Изделия теплоизоляционные из стеклянного штапельного волокна URSA, Москва, 1977. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2363722C2 (en) * 2007-10-01 2009-08-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный энергетический университет (КГЭУ) Mazut additive

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005121102A (en) 2007-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2019513677A (en) Geopolymer foam formulation
Mao et al. Study of mortar layer property of superhydrophobic metakaolin based cement mortar
KR20160081947A (en) Geopolymer foam formulation for a non-flammable, sound-absorbing, thermally insulating geopolymer foam element
CN109776055B (en) Multifunctional environment-friendly zeolite diatom ooze interior wall coating
RS49507B (en) PROCEDURE FOR THE OBTAINING, PREFERREDLY OF WASTE MATERIALS, SILICATE FOAM WITH CLOSED Vapor, AND THE PRODUCT OBTAINED BY THIS PROCEDURE
CN103664088B (en) Self-contained interior wall decoration environmental protection composite coating material and its preparation method and application
RU2297994C2 (en) Composition for manufacture of the water-resistant gas-filled mineral wool compounds
JPH06510977A (en) How to protect surfaces
JP2000143328A (en) Heat insulating coating composition
KR101169892B1 (en) Eco-friendly waterproof agent
RU96105455A (en) METHOD FOR PREPARING A CONCRETE MIX
RU2355657C2 (en) Raw mixture used for producing ash concretes, and preparation method thereof (versions)
JP3500536B1 (en) Plaster
CN104874348B (en) The composite adsorbing material of precipitation rate of radon in a kind of reduction concrete
RU2188808C2 (en) Raw mixture for foam concrete making
CN105126746B (en) Multifunctional material based on diatomite and its preparation method and application
JP4436209B2 (en) Foamed silica gel and method for producing the same
CN104356834B (en) Porous material-based humidity-controlling coating and preparation method thereof
CN117228976A (en) Concrete carbonization inhibitor and preparation method and application thereof
RU2275346C2 (en) Raw mixture for making thermo-water-proofing cover
KR100841067B1 (en) Liquid sphere waterproof
SU1479437A1 (en) Method of producing lightweight material
RU2531501C1 (en) Granulated composite filler based on moulding flask for concrete building products and concrete building product
JP2001323637A (en) Formaldehyde trapping plaster building material
CN116120771B (en) Inorganic mineral coating and preparation method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100706