RU2349563C2 - Manufacturing method of foam-ceramic products - Google Patents
Manufacturing method of foam-ceramic products Download PDFInfo
- Publication number
- RU2349563C2 RU2349563C2 RU2007117845/03A RU2007117845A RU2349563C2 RU 2349563 C2 RU2349563 C2 RU 2349563C2 RU 2007117845/03 A RU2007117845/03 A RU 2007117845/03A RU 2007117845 A RU2007117845 A RU 2007117845A RU 2349563 C2 RU2349563 C2 RU 2349563C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- foam
- ceramic
- clay
- products
- glass
- Prior art date
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 9
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims abstract description 45
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims abstract description 15
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 17
- 239000005337 ground glass Substances 0.000 claims description 16
- 239000011449 brick Substances 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims description 10
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 6
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 claims description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 2
- 238000005554 pickling Methods 0.000 claims 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 4
- 239000004566 building material Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 abstract 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 230000003019 stabilising effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 7
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 6
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 5
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 239000008030 superplasticizer Substances 0.000 description 3
- 229920002748 Basalt fiber Polymers 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012615 aggregate Substances 0.000 description 1
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 101150039804 arsk gene Proteins 0.000 description 1
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 1
- 239000006063 cullet Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000006261 foam material Substances 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- -1 monosodium aluminate Chemical class 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229910052611 pyroxene Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
- Paper (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, главным образом к получению пенокерамических материалов для устройства эффективных ограждающих конструкций жилых и общественных зданий.The invention relates to the construction materials industry, mainly to obtain ceramic foam materials for the device of effective building envelopes of residential and public buildings.
Известен способ приготовления пеноглинобетона, включающий приготовление шликера, формование и 28 суточную выдержку (Черных В., Маштаков А., Галаган К., Шестакова Е. Строительные изделия с применением глинистого сырья // Строительные материалы. 2003. №12. с.46-47), причем шликер состоит, мас.%:A known method of preparing foam clay, including the preparation of a slip, molding and 28 day exposure (Chernykh V., Mashtakov A., Galagan K., Shestakova E. Building products using clay raw materials // Building materials. 2003. No. 12. p.46- 47), and the slip consists, wt.%:
глина 43,8;clay 43.8;
цемент 21,9;cement 21.9;
известь 1,31;lime 1.31;
гидрофобная добавка 0,15;hydrophobic additive 0.15;
ускоритель твердения 0,31;hardening accelerator 0.31;
пена 1,22;foam 1.22;
вода 31,28 (остальное).water 31.28 (rest).
Недостатком этого способа является относительно невысокая прочность, высокая плотность и низкий коэффициент водостойкости получаемых изделий и низкая морозостойкость.The disadvantage of this method is the relatively low strength, high density and low coefficient of water resistance of the resulting products and low frost resistance.
Наиболее близким к изобретению является способ получения пенокерамики, который предусматривает перемешивание глины, заполнителя, фибры, воды и вспенивающего агента, формование изделий, сушку и обжиг. В качестве фибры используют базальтовое волокно, в качестве заполнителя - молотое стекло или обожженную глину и пену. Дополнительно вводят пластификатор, жидкое стекло, фосфорную кислоту (заявка №2004111833/03, дата публикации 10.05.2005, дата начала действия патента 20.04.2004, автор Галаган К.В. и др.). Соотношение компонентов смеси составляет, мас.%:Closest to the invention is a method of producing ceramic foam, which involves mixing clay, aggregate, fiber, water and a blowing agent, forming products, drying and firing. Basalt fiber is used as fiber, ground glass or burnt clay and foam are used as filler. Additionally, plasticizer, water glass, phosphoric acid are introduced (application No. 2004111833/03, publication date 05/10/2005, patent start date 04/20/2004, author Galagan K.V. et al.). The ratio of the components of the mixture is, wt.%:
глина 46-56;clay 46-56;
заполнитель 7,8-12,8;placeholder 7.8-12.8;
жидкое стекло 0,07-0,77;water glass 0.07-0.77;
фибра 0,39-0,43;fiber 0.39-0.43;
пластификатор 0,13-0,23;plasticizer 0.13-0.23;
фосфорная кислота 0,13-0,38;phosphoric acid 0.13-0.38;
пена 2,6-3,8;foam 2.6-3.8;
вода - остальное.water is the rest.
Недостатком этого способа является относительно невысокая прочность пенокерамических изделий и повышенная теплопроводность.The disadvantage of this method is the relatively low strength of ceramic products and increased thermal conductivity.
Изобретение направлено на повышение прочности, снижение теплопроводности, расширение сырьевой базы исходных компонентов пенокерамических изделий и повышение экологической безопасности окружающей среды в результате утилизации промышленных отходовThe invention is aimed at increasing strength, reducing thermal conductivity, expanding the raw material base of the initial components of ceramic foam products and improving environmental safety as a result of the disposal of industrial waste
Результат достигается тем, что в способе получения пенокерамических изделий, включающем совместное перемешивание тонкомолотой глины, заполнителя, выгорающей, стабилизирующей и флюсующих добавок, жидкого стекла, пластификатора, воды и вспенивающего агента, формование, сушку и обжиг изделий, согласно изобретению, в качестве выгорающей добавки используют древесные опилки фракции 0,25-0,315 мм, в качестве заполнителя бой керамического кирпича, в качестве флюсующей добавки молотое стекло и отходы травления алюминия плотностью 1,05-1,3 г/см3, при этом глину, бой керамического кирпича и молотое стекло перед смешиванием компонентов измельчают до размера частиц 70-100 мкм, а в качестве вспенивающего агента используют отдельно приготовленную пену, дополнительно вводят портландцемент; сушку отформованных образцов осуществляют при 40-60°С, а обжиг при температуре 980-1050°С, при этом соотношение компонентов смеси, мас.%:The result is achieved in that in the method for producing ceramic foam products, comprising co-mixing finely ground clay, aggregate, burn-out, stabilizing and fluxing additives, water glass, plasticizer, water and a blowing agent, molding, drying and firing products according to the invention, as a burn-out additive using sawdust fractions 0,25-0,315 mm, as a filler bout ceramic bricks, fluxing agent as ground glass and aluminum etching waste density 1.05-1.3 g / cm 3, e ohm clay, brick and ceramic battle ground glass components are ground before mixing to a particle size of 70-100 microns, and as a blowing agent is separately prepared foam additionally introduced Portland cement; drying the molded samples is carried out at 40-60 ° C, and firing at a temperature of 980-1050 ° C, while the ratio of the components of the mixture, wt.%:
глина 36,30-41,90;clay 36.30-41.90;
молотый бой керамического кирпича 7,72-9,10;ground battle of ceramic bricks 7.72-9.10;
древесные опилки 1,90-4,40;sawdust 1.90-4.40;
портландцемент 4,25-4,80;Portland cement 4.25-4.80;
отход травления алюминия 3,20-5,30;aluminum etching waste 3.20-5.30;
молотое стекло 6,30-9,70;ground glass 6.30-9.70;
жидкое стекло 1,25-1,29;water glass 1.25-1.29;
пластификатор 0,10-0,20;plasticizer 0.10-0.20;
пена 0,30-0,40;foam 0.30-0.40;
вода 30,10-32,60.water 30.10-32.60.
Результат достигается тем, что формование изделий производят в разборных металлических формах, выложенных бумагой, предохраняющей их после распалубки от механических повреждений при транспортировке в печь, перед обжигом изделий бумагу снимают и используют повторно.The result is achieved by the fact that the products are molded in collapsible metal forms laid out by paper, which protects them after stripping from mechanical damage during transport to the furnace, before the products are fired, the paper is removed and reused.
Результат достигается также тем, что обжиг проводят при оптимальной температуре 1030°С.The result is also achieved by the fact that the firing is carried out at an optimum temperature of 1030 ° C.
Для получения пенокерамических изделий использовались следующие ингредиенты: глина Сарай-Чекурчинского месторождения, молотый бой керамического кирпича - отход производства Арского кирпичного завода, отходы травления алюминия, составы которых приведены в таблице 1.The following ingredients were used to obtain ceramic foam products: clay of the Saray-Chekurchinsky deposit, ground battle of ceramic brick - waste from the production of the Arsk brick factory, aluminum etching waste, the compositions of which are given in table 1.
В качестве пенообразователя использовали «Пеностром» по ТУ 0258-001-22299560-97 или ПБ-2000 по ТУ 2481-185-05744685-01.As a foaming agent used "Penostrom" according to TU 0258-001-22299560-97 or PB-2000 according to TU 2481-185-05744685-01.
Суперпластификатор С-3, порошок светло-коричневого цвета, соответствует ТУ 6-36-0204229-625. В процессе эксплуатации не оказывает вредного воздействия.Superplasticizer S-3, powder of light brown color, corresponds to TU 6-36-0204229-625. During operation does not have a harmful effect.
Отходы травления алюминия представляют собой темно-желтую жидкость плотностью 1,05-1,3 г/см3. Эти многотонажные отходы в настоящее время нигде не используются и отправляются на регенерацию, что требует больших материальных затрат на их нейтрализацию. Отход травления алюминия - алюминатно-солевой раствор в виде мононатриевого алюмината Al2O3, в малых количествах Al(ОН)3 и незначительного количества других компонентов. Химический состав щелочных компонентов приведен в табл.1. Выбор этих добавок обоснован наличием Na2O и Al2О3, присутствие в них оксидов щелочных металлов (в данном случае Na2O) снижает температуру образования пиропластичной массы, а наличие Al2О3 в системе повышает прочность черепка.Aluminum etching waste is a dark yellow liquid with a density of 1.05-1.3 g / cm 3 . These multi-tonnage waste is currently not used anywhere and sent for regeneration, which requires large material costs for their neutralization. Aluminum etching waste - aluminate-salt solution in the form of monosodium aluminate Al 2 O 3 , in small amounts of Al (OH) 3 and a small amount of other components. The chemical composition of alkaline components is given in table 1. The choice of these additives is justified by the presence of Na 2 O and Al 2 O 3 , the presence of alkali metal oxides (in this case, Na 2 O) in them reduces the formation temperature of the pyroplastic mass, and the presence of Al 2 O 3 in the system increases the strength of the crock.
Молотое стекло получали путем размалывания боя стеклотары (ГОСТ Р 52022-2003) в шаровой мельнице до фракции 70-100 мкм.Ground glass was obtained by grinding glass containers (GOST R 52022-2003) in a ball mill to a fraction of 70-100 microns.
Стекло жидкое натриевое (ГОСТ 13078-81) представляет собой густую жидкость желтого или серого цвета без механических включений и примесей.Sodium liquid glass (GOST 13078-81) is a thick yellow or gray liquid without mechanical impurities and impurities.
В качестве стабилизирующей добавки использовался Вольский портландцемент марки 500 ГОСТ 10178-85.As a stabilizing additive, Volsky Portland cement of grade 500 GOST 10178-85 was used.
Древесные опилки представляют собой отходы деревообрабатывающих комбинатов, например Васильевский - п.Васильево, Зеленодольский район, РТ, образующиеся в больших объемах и в настоящее время практически нигде не используются. Насыпная плотность древесных опилок составляет 180-190 кг/м3, фракция используемых древесных опилок составляет 0,25-0,315 мм.Sawdust is a waste of wood processing plants, for example Vasilievsky - Vasilievo, Zelenodolsky district, Tatarstan, which are formed in large volumes and are currently not used anywhere. The bulk density of sawdust is 180-190 kg / m 3 , the fraction of wood sawdust used is 0.25-0.315 mm.
Вода, применяемая для получения керамического шликера и получения пены, соответствует ГОСТ 23732-79.The water used to produce ceramic slurry and foam is in accordance with GOST 23732-79.
Пенокерамическую смесь готовят следующим образом. В смесителе готовят компонентную смесь в указанных в формуле пределах (в мас.%): глина, молотый кирпичный бой, молотое стекло, портландцемент, жидкое стекло, отход травления алюминия, древесные опилки, пластификатор С-3, вода. Добавляют пену и тщательно перемешивают в течение 0,5-1 минуты. Смесь заливают в формы, с внутренней стороны обложенные бумагой. Затем высушивают при температуре 40-60°С в течение 24 часов, обжигают при температуре 980-1050°С в течение 12 часов. Температура и продолжительность обжига зависят от вида применяемой глины, количества отхода травления алюминия и молотого стекла. С повышением количества отхода травления и молотого стекла температура обжига понижается. Остаточная влажность образцов после сушки должна составлять 5-7%. При меньшей и большей влажности происходит трещинообразование при обжиге изделий и снижение прочности.Ceramic mixture is prepared as follows. In the mixer, the component mixture is prepared within the limits indicated in the formula (in wt.%): Clay, ground brick, ground glass, Portland cement, water glass, aluminum etching waste, sawdust, S-3 plasticizer, water. Add foam and mix thoroughly for 0.5-1 minutes. The mixture is poured into forms coated on the inside with paper. Then dried at a temperature of 40-60 ° C for 24 hours, burned at a temperature of 980-1050 ° C for 12 hours. The temperature and duration of firing depend on the type of clay used, the amount of waste etched aluminum and ground glass. With an increase in the amount of etching waste and ground glass, the firing temperature decreases. The residual moisture of the samples after drying should be 5-7%. At lower and higher humidity, cracking occurs during firing of products and a decrease in strength.
Ввод глины, боя керамического кирпича и молотого стекла, измельченных до размеров частиц 70-100 мкм, обоснован тем, что они при тонком измельчении лучше взаимодействуют в пределах температуры обжига пенокерамических изделий. В таблице 2 показано, что при тонкости помола 70-100 мкм обеспечивается набольшая подвижность керамического шликера, обусловленная тем, что достигается наиболее плотная упаковка частиц сырья при наименьшей удельной поверхности. Это способствует укреплению межпоровых перегородок и, в конечном счете, повышению прочности изделия и снижению водопоглощения.The input of clay, the battle of ceramic bricks and ground glass, crushed to particle sizes of 70-100 microns, is justified by the fact that they, when fine grinding, interact better within the firing temperature of ceramic foam products. Table 2 shows that with a fineness of 70-100 microns, the greatest mobility of the ceramic slurry is ensured due to the fact that the most dense packing of the raw material particles is achieved at the lowest specific surface area. This helps to strengthen inter-pore walls and, ultimately, increase the strength of the product and reduce water absorption.
Добавка портландцемента и жидкого стекла способствует закреплению структуры во время сушки изделий, снижению усадки и плотности пеносырца. Как видно из результатов, представленных в таблице 3, совместное использование портландцемента с жидким стеклом взаимно активизирует свое действие и ускоряет процесс структурообразования пеносырца, снижая его усадку.The addition of Portland cement and water glass helps to fix the structure during the drying of products, reduce shrinkage and density of foam. As can be seen from the results presented in table 3, the joint use of Portland cement with liquid glass mutually activates its action and accelerates the process of structure formation of foam, reducing its shrinkage.
В качестве пластификатора, который применяется для повышения подвижности шликера, снижения влагосодержания и снижения времени, необходимого для влагоотдачи пеношликерной массы во время сушки изделий, лучше использовать суперпластификатор С-3. Результаты исследования различных пластификаторов на подвижность керамического шликера, представленные в таблице 4, подтвердили, что суперпластификатор С-3 способствует наибольшему повышению подвижности керамического шликера при равном количестве воды затворения для всех составов, что ускоряет процесс влагоотдачи при сушке пеносырца и снижает трещинообразованиеIt is better to use S-3 superplasticizer as a plasticizer, which is used to increase the mobility of the slip, reduce moisture content and reduce the time required for the moisture transfer of the foam slip mass during drying of products. The results of the study of various plasticizers on the ceramic slurry mobility, presented in Table 4, confirmed that the C-3 superplasticizer contributes to the greatest increase in the ceramic slip mobility with an equal amount of mixing water for all compositions, which accelerates the process of moisture transfer during the drying of foam and reduces cracking
Для снижения усадки, повышения трещиностойкости сырца при сушке, снижения средней плотности и теплопроводности пенокерамического изделия в качестве выгорающей добавки использовали древесные опилки. Введение древесных опилок обоснованно их армирующим эффектом, т.к. частицы древесных опилок, дисперсно распределяясь в пеношликере, структурно укрепляют его, снижая усадку и трещинообразование. В процессе обжига опилки выгорают и образуют дополнительную макропористость, которая снижает плотность и теплопроводность пенокерамики. Установлено, что наибольший эффект достигается при введении древесных опилок фракции 0,25-0,315 мм, т.к. при меньшем размере фракции резко повышается водопотребность, а при большем происходит разрушение мелкопористой структуры пеношликера, образованной введением пены.To reduce the shrinkage, increase the crack resistance of the raw material during drying, reduce the average density and thermal conductivity of the ceramic foam product, sawdust was used as a burnable additive. The introduction of wood sawdust is justified by their reinforcing effect, because Particles of wood sawdust, dispersedly distributed in the foam slurry, structurally strengthen it, reducing shrinkage and cracking. In the process of firing, sawdust burn out and form additional macroporosity, which reduces the density and thermal conductivity of ceramic foam. It was found that the greatest effect is achieved with the introduction of wood sawdust fractions of 0.25-0.315 mm, because with a smaller fraction, water demand increases sharply, and with a larger fraction, the finely porous foam slurry structure formed by the introduction of foam is destroyed.
Применение пены при изготовлении пенокерамических изделий обеспечивает получение ячеистой структуры с замкнутыми порами, что улучшает теплозащитные свойства и снижает теплопроводность. В таблице 5 представлены результаты исследования влияния вида пенообразователя на плотность и теплопроводность пенокерамики. Видно, что при использовании пенообразователей ПБ-2000 и «Пеностром» наблюдается наименьшая усадка, средняя плотность и теплопроводность, это связано с образованием более однородной пористости и замкнутого характера пор по сравнению с образцами, приготовленными с использованием других пенообразователей.The use of foam in the manufacture of ceramic foam products provides a cellular structure with closed pores, which improves heat-shielding properties and reduces thermal conductivity. Table 5 presents the results of a study of the influence of the type of foaming agent on the density and thermal conductivity of ceramic foam. It is seen that with the use of the PB-2000 and Penostrom foaming agents, the smallest shrinkage, average density and thermal conductivity are observed, this is due to the formation of a more uniform porosity and closed pore nature in comparison with samples prepared using other foaming agents.
Сушку проводят до остаточной влажности изделия 5-7% при оптимальной температуре, равной 40-60°С. Свойства пеносырца одного состава при различных температурах сушки представлены в таблице 6. При большей температуре разрушается пена и повышается трещинообразование. Сушка пеносырца при температуре менее 40°С приводит к замедлению процесса влагоотдачи и закрепления структуры пеносырца, что повышает усадку и трещинообразование. При температуре свыше 60°С также происходит повышение трещинообразования и усадки, вызванное тем, что при повышенных температурах пена разрушается и не успевает закрепить структуру пеносырца. Следовательно, оптимальной температурой сушки является температура 40-60°С, при которой, как видно из таблицы 6, наблюдается наименьшая усадка и трещинообразование. Это связано с тем, что при равномерной влагоотдаче структура пеносырца успевает закрепиться без разрушения пены и возникновения внутренних напряжений. В процессе сушки после распалубки сырец переворачивается основанием наверх, чтобы изменить направление влагоотдачи, позволяющее снизить усадку и сохранить равномерную пористость.Drying is carried out to a residual moisture content of 5-7% at an optimum temperature of 40-60 ° C. The properties of the foam composition of the same composition at different drying temperatures are presented in table 6. At a higher temperature, the foam breaks and crack formation increases. Drying the foam at a temperature of less than 40 ° C slows down the process of moisture loss and fixing the structure of the foam, which increases shrinkage and cracking. At temperatures above 60 ° C, an increase in cracking and shrinkage also occurs due to the fact that at elevated temperatures the foam collapses and does not have time to fix the foam structure. Therefore, the optimum drying temperature is a temperature of 40-60 ° C, at which, as can be seen from table 6, the smallest shrinkage and cracking are observed. This is due to the fact that with uniform moisture loss, the structure of the foam has time to consolidate without destroying the foam and causing internal stresses. In the drying process after stripping, the raw material is turned upside down to change the direction of moisture loss, which allows to reduce shrinkage and maintain uniform porosity.
Формование пенокерамических изделий проводят в разборных металлических формах. При этом для формования используют формы, дно стенки которых предварительно обложены бумагой, которая после распалубки пенокерамического сырца, защищает его от механических повреждений при транспортировке в печь, однако перед обжигом бумага снимается и используется повторно.The formation of ceramic foam products is carried out in collapsible metal forms. In this case, forms are used for molding, the bottom of the walls of which are preliminarily lined with paper, which, after stripping the foam-ceramic raw material, protects it from mechanical damage during transportation to the furnace, however, the paper is removed and reused before firing.
Обжиг пенокерамики проводится при температуре 980-1050°С (оптимальная 1030°С) в течение 12 часов. Продолжительность обжига зависит от вида применяемой глины, количества отходов травления алюминия (далее ОТА) и молотого стекла. Установлено, что с повышением количества ОТА и молотого стекла температура обжига понижается. Рентгено-фазовый и дифференциально-термический анализы контрольных образцов пенокерамики, обожженных в указанном температурном интервале, позволили установить, что повышение прочности черепка при введении в шихту флюсующих компонентов в виде смеси ОТА и стеклобоя связано с образованием волостонита и моноклинного пироксена.Ceramic foam firing is carried out at a temperature of 980-1050 ° C (optimal 1030 ° C) for 12 hours. The firing duration depends on the type of clay used, the amount of aluminum etching waste (hereinafter OTA) and ground glass. It was found that with an increase in the amount of OTA and ground glass, the firing temperature decreases. X-ray phase and differential thermal analyzes of the control samples of ceramic foam fired in the indicated temperature range showed that an increase in the strength of the shard when introducing fluxing components in the form of a mixture of OTA and cullet is associated with the formation of volostonite and monoclinic pyroxene.
Данные экспериментов по получению пенокерамических изделий представлены в таблицах 7 и 8.The data of experiments on obtaining ceramic products are presented in tables 7 and 8.
Видно, что предел прочности при сжатии образцов, полученных по предлагаемому способу, составляет 3,7-4,0 МПа при плотности 580-630 кг/м, у наиболее близкого аналога (прототипа) предел прочности при сжатии равен 3,5 МПа при плотности 650 кг/м3. Теплопроводность заявленных составов составляет 0,108-0,119 Вт/(м·°С), у наиболее близкого аналога 0,14 Вт/(м·°С).It can be seen that the compressive strength of the samples obtained by the proposed method is 3.7-4.0 MPa at a density of 580-630 kg / m, the closest analogue (prototype) compressive strength is 3.5 MPa at a density 650 kg / m 3 . The thermal conductivity of the claimed compounds is 0.108-0.119 W / (m · ° C), the closest analogue is 0.14 W / (m · ° C).
Предлагаемое изобретение может быть использовано практически на любом заводе по производству керамического кирпича для изготовления конструкционно-теплоизоляционных пенокерамических изделий, которые могут применяться для устройства эффективных ограждающих конструкций жилых и общественных зданий. Изобретение позволяет увеличить прочность пенокерамического изделия, снизить теплопроводность, а также расширить сырьевую базу исходных компонентов пенокерамических изделий и утилизировать промышленные отходы.The present invention can be used in almost any factory for the production of ceramic bricks for the manufacture of structurally heat-insulating foam-ceramic products, which can be used to create effective building envelopes in residential and public buildings. The invention allows to increase the strength of the ceramic foam product, reduce thermal conductivity, as well as expand the raw material base of the initial components of ceramic foam products and recycle industrial waste.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007117845/03A RU2349563C2 (en) | 2007-05-03 | 2007-05-03 | Manufacturing method of foam-ceramic products |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007117845/03A RU2349563C2 (en) | 2007-05-03 | 2007-05-03 | Manufacturing method of foam-ceramic products |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007117845A RU2007117845A (en) | 2008-11-20 |
| RU2349563C2 true RU2349563C2 (en) | 2009-03-20 |
Family
ID=40240999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007117845/03A RU2349563C2 (en) | 2007-05-03 | 2007-05-03 | Manufacturing method of foam-ceramic products |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2349563C2 (en) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011005240A1 (en) * | 2009-07-06 | 2011-01-13 | Gavrilyuk Aleksandr Yurevich | Method for producing foamed ceramics and articles made thereof |
| RU2465244C1 (en) * | 2011-03-29 | 2012-10-27 | Автономная некоммерческая организация высшего профессионального образования "Белгородский университет кооперации, экономики и права" | Method of producing slip for casting ceramic articles |
| RU2469979C2 (en) * | 2010-07-22 | 2012-12-20 | Юрий Михайлович Крутов | Method to produce foam ceramics and items from it |
| RU2483046C2 (en) * | 2011-06-23 | 2013-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Пенокерамобетон" | Method of producing heat-insulating foamed glass-ceramic material |
| RU2502701C1 (en) * | 2012-04-17 | 2013-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Ceramic mass for production of ceramic brick |
| RU2517133C2 (en) * | 2012-07-23 | 2014-05-27 | Шамиль Увайсович Увайсов | Production of foamed construction materials |
| WO2014193272A1 (en) * | 2013-05-27 | 2014-12-04 | Zvezdin Dmitry Fyodorovich | Method for manufacturing ceramic foam articles with a facing layer |
| RU2621796C1 (en) * | 2016-08-19 | 2017-06-07 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт Глобал ЭМ" (ООО "НИИ ГЭМ") | Raw material mixture, method of manufacturing and product of construction aerated ceramics |
| RU2666557C1 (en) * | 2017-11-27 | 2018-09-11 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Ceramic mixture for making facade tiles |
| RU2780914C1 (en) * | 2021-10-25 | 2022-10-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный университет архитектуры и строительства" | Method for producing gas-ceramic materials |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1216170A1 (en) * | 1983-11-24 | 1986-03-07 | Научно-Исследовательский Институт Строительной Физики Госстроя Ссср | Composition for manufacturing sound-absorbing lagging |
| RU2084428C1 (en) * | 1993-02-18 | 1997-07-20 | Акционерное общество открытого типа "Строймашкерамика" | Slurry for manufacturing ceramic-foam filters |
| WO1997037827A1 (en) * | 1996-04-09 | 1997-10-16 | E. Khashoggi Industries | Methods for manufacturing molded sheets having a high starch content |
| RU2251540C1 (en) * | 2004-04-20 | 2005-05-10 | Галаган Константин Викторович | Foam-ceramic items production method |
| RU2273621C2 (en) * | 2004-06-07 | 2006-04-10 | Кубанский государственный технологический университет | Raw mixture for production of the foam ceramics |
-
2007
- 2007-05-03 RU RU2007117845/03A patent/RU2349563C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1216170A1 (en) * | 1983-11-24 | 1986-03-07 | Научно-Исследовательский Институт Строительной Физики Госстроя Ссср | Composition for manufacturing sound-absorbing lagging |
| RU2084428C1 (en) * | 1993-02-18 | 1997-07-20 | Акционерное общество открытого типа "Строймашкерамика" | Slurry for manufacturing ceramic-foam filters |
| WO1997037827A1 (en) * | 1996-04-09 | 1997-10-16 | E. Khashoggi Industries | Methods for manufacturing molded sheets having a high starch content |
| RU2251540C1 (en) * | 2004-04-20 | 2005-05-10 | Галаган Константин Викторович | Foam-ceramic items production method |
| RU2273621C2 (en) * | 2004-06-07 | 2006-04-10 | Кубанский государственный технологический университет | Raw mixture for production of the foam ceramics |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011005240A1 (en) * | 2009-07-06 | 2011-01-13 | Gavrilyuk Aleksandr Yurevich | Method for producing foamed ceramics and articles made thereof |
| RU2469979C2 (en) * | 2010-07-22 | 2012-12-20 | Юрий Михайлович Крутов | Method to produce foam ceramics and items from it |
| RU2465244C1 (en) * | 2011-03-29 | 2012-10-27 | Автономная некоммерческая организация высшего профессионального образования "Белгородский университет кооперации, экономики и права" | Method of producing slip for casting ceramic articles |
| RU2483046C2 (en) * | 2011-06-23 | 2013-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Пенокерамобетон" | Method of producing heat-insulating foamed glass-ceramic material |
| RU2502701C1 (en) * | 2012-04-17 | 2013-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Ceramic mass for production of ceramic brick |
| RU2517133C2 (en) * | 2012-07-23 | 2014-05-27 | Шамиль Увайсович Увайсов | Production of foamed construction materials |
| WO2014193272A1 (en) * | 2013-05-27 | 2014-12-04 | Zvezdin Dmitry Fyodorovich | Method for manufacturing ceramic foam articles with a facing layer |
| RU2535560C1 (en) * | 2013-05-27 | 2014-12-20 | Дмитрий Федорович Звездин | Method to manufacture foam-ceramic products with facing layer |
| RU2621796C1 (en) * | 2016-08-19 | 2017-06-07 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт Глобал ЭМ" (ООО "НИИ ГЭМ") | Raw material mixture, method of manufacturing and product of construction aerated ceramics |
| RU2666557C1 (en) * | 2017-11-27 | 2018-09-11 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Ceramic mixture for making facade tiles |
| RU2780914C1 (en) * | 2021-10-25 | 2022-10-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный университет архитектуры и строительства" | Method for producing gas-ceramic materials |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007117845A (en) | 2008-11-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2349563C2 (en) | Manufacturing method of foam-ceramic products | |
| US4824811A (en) | Lightweight ceramic material for building purposes, process for the production thereof and the use thereof | |
| US4118236A (en) | Clay compositions | |
| RU2403224C1 (en) | Ceramic mixture for making bricks | |
| EP1122002B1 (en) | Binder compositions for bonding particulate material | |
| RU2397967C1 (en) | Method of making semi-finished product for producing construction materials | |
| KR100226101B1 (en) | Construction Interior Material Using Paper Sludge and Manufacturing Method Thereof | |
| KR20100003920A (en) | Foamed glass having highstrength property and method of producing the same | |
| US8641961B2 (en) | Method of manufacturing building brick | |
| WO2009154405A2 (en) | Method for manufacturing non-baked loess bricks and loess brick manufactured by the same | |
| CA2885643C (en) | Synthetic microparticles | |
| RU2425817C1 (en) | Method to make porous wall ceramics | |
| RU2412136C1 (en) | Foamed concrete mixture based on nanostructured binder (versions), method of making articles from foamed concrete (versions) | |
| RU2387617C1 (en) | Method for production of raw materials mix for ash-ceramic wall materials | |
| RU2251540C1 (en) | Foam-ceramic items production method | |
| KR20110125913A (en) | Brick for interior containing stone powder sludge and its manufacturing method | |
| RU2404940C1 (en) | Ceramic mass for brick production | |
| KR20090093907A (en) | Concrete Body consisted of Waste Sludge as a Inorganic Binder using Meta-Kaolin and Manufacturing Method of the Same | |
| KR101653285B1 (en) | The lightweight refractories for a used briquet and coffee sludge and the producing method thereof | |
| KR20080017966A (en) | Ceramic Tile Composition Using Waste Glass and Manufacturing Method of the Tile | |
| RU2483046C2 (en) | Method of producing heat-insulating foamed glass-ceramic material | |
| RU2283293C1 (en) | Raw mixture for production of the gas concrete of the non-autoclave curing | |
| RU2064910C1 (en) | Ceramic wall article and a method of its making | |
| RU2412922C2 (en) | Silicate mix | |
| KR100539588B1 (en) | Method for manufacturing high-intensity concrete using lightweight aggregate |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20130306 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140504 |