RU2332380C1

RU2332380C1 - Method of manufacturing sawdust concrete

Info

Publication number: RU2332380C1
Application number: RU2007100881A
Authority: RU
Inventors: Вера Владимировна Русина; Наталия Юрьевна Тарасова
Priority date: 2007-01-09
Filing date: 2007-01-09
Publication date: 2008-08-27

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: invention relates to industry of building materials and can be used when manufacturing products and structures from sawdust concrete. Method of sawdust concrete manufacturing includes preliminary humidification of wood filling material to 30% with its further processing with liquid glass and air-standing. Proportioning and mixing all components. Formation and hardening in steam-curing chamber of products from raw mix, composed of processed timber aggregate, ash-alkaline binding agent, represented by flue ash of II field from combustion of brown Kansko-Achinsk coal at Thermal Power Station No. 7 of the city of Bratsk, Irkutsk region, and liquid glass from microsilica. Pine bark with fraction size 0.14-5 mm, bulk density 195-200 kg/m³, humidified, then processed with liquid glass, made from waste of ferroalloy manufacture of Bratsk ferroalloy plant - microsilica, containing up to 7-9% of highly-dispersive graphite, which has plate-like form of particles with acidity index n=4, density p=1.32 g/cm³, is used as timber aggregate, with further air-standing for 35 minutes. As said liquid glass, liquid glass with acidity index n=1, density p=1.30-1.32 g/cm³, made from microsilica, with the following ratio of components, mass fraction: said bark 1.0, said liquid glass (n=4) 0.25, said flue ash 2.2-2.3, said liquid glass (n=1) 2.2-2.3 is used.

EFFECT: increase of strength indices of the material.

1 tbl

Description

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении изделий и конструкций из арболита.The invention relates to the building materials industry and can be used in the manufacture of products and structures from wood concrete.

Известен способ изготовления арболита, заключающийся в том, что древесный заполнитель - кора сосны увлажняется, перемешивается с золой-уносом, после чего вся смесь затворяется жидким стеклом из микрокремнезема с силикатным модулем n=1 [Патент РФ №2203242, БИ №12, 2003].A known method of manufacturing arbolite, which consists in the fact that the wood filler - pine bark is moistened, mixed with fly ash, after which the whole mixture is closed with silica fume glass with silicate module n = 1 [RF Patent No. 2203242, BI No. 12, 2003] .

Недостатком известного способа является недостаточно высокая прочность материала.The disadvantage of this method is the insufficiently high strength of the material.

Наиболее близким аналогом к описываемому изобретению является способ изготовления арболита путем дозирования и смешивания увлажненного древесного заполнителя - коры сосны с жидким стеклом из микрокремнезема с силикатным модулем n=4 и последующим смешиванием обработанной коры с золой-уносом и жидким стеклом из микрокремнезема с силикатным модулем n=1, формованием изделий и их твердением в пропарочной камере [Патент РФ №2228307, БИ №13, 2004].The closest analogue to the described invention is a method for the manufacture of arbolite by dosing and mixing a moistened wood filler - pine bark with silica fume glass with a silicate module n = 4 and then mixing the treated bark with silica fly ash and silica fume liquid glass with a silicate module n = 1, the molding of products and their hardening in a steaming chamber [RF Patent No. 2228307, BI No. 13, 2004].

Недостатком описываемого способа также является невысокая прочность материала.The disadvantage of the described method is the low strength of the material.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение прочности арболита.The problem solved by the invention is to increase the strength of wood concrete.

Технический результат - повышение прочностных показателей материала.The technical result is an increase in the strength characteristics of the material.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что способ изготовления арболита включает предварительное увлажнение древесного заполнителя до 30% с его последующей обработкой жидким стеклом и выдерживанием на воздухе, дозирование и смешивание всех компонентов, формование и твердение в пропарочной камере изделий из сырьевой смеси, состоящей из обработанного древесного заполнителя, золощелочного вяжущего, представленного золой-уносом II поля от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г. Братска Иркутской области и жидким стеклом из микрокремнезема, в качестве древесного заполнителя используют кору сосны с размерами частиц 0,14-5 мм, насыпной плотностью 195-200 кг/м³, увлажненную, а затем обработанную жидким стеклом, изготовленным из отхода ферросплавного производства Братского завода ферросплавов - микрокремнезема и содержащим в своем составе до 7-9% высокодисперсного графита, имеющего пластинчатую форму частиц с силикатным модулем n=4 и плотностью ρ=1,32 г/см³, с последующим выдерживанием на воздухе в течение 35 минут, в качестве указанного жидкого стекла, входящего в состав золощелочного вяжущего - жидкое стекло с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,30-1,32 г/см³, также изготовленного из микрокремнезема при следующем соотношении компонентов, мас.ч:The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that the method of manufacturing arbolite involves pre-wetting the wood aggregate up to 30% with its subsequent treatment with liquid glass and keeping it in air, dosing and mixing all the components, molding and hardening of the products from the raw mix in the steaming chamber, from processed wood aggregate, ash-and-binder, represented by fly ash of the II field from burning brown Kansk-Achinsk coal at TPP-7 in Bratsk, Irk Ust-Kamenogorsk region and silica fume liquid glass, pine bark with a particle size of 0.14-5 mm, bulk density 195-200 kg / m ³ moistened and then treated with liquid glass made from the ferroalloy waste from the Bratsk Plant is used as a wood filler ferroalloys - silica fume and containing in its composition up to 7-9% highly dispersed graphite having a lamellar particle shape with a silicate module n = 4 and density ρ = 1.32 g / cm ³ , followed by exposure to air for 35 minutes, as specified waterglass constituting the zoloschelochnogo binder - water glass silicate with modulus n = 1 and the density ρ = 1,30-1,32 g / cm ^3, also made of silica fume in the following ratio, mass parts:

Указанная кораIndicated bark 1,01,0 Указанное жидкое стекло (n=4)Specified liquid glass (n = 4) 0,250.25 Указанная зола-уносIndicated fly ash 2,2-2,32.2-2.3 Указанное жидкое стекло (n=1)Specified Liquid Glass (n = 1) 2,2-2,32.2-2.3

Пример приготовления арболита.An example of the preparation of wood concrete.

Древесный заполнитель - кора сосны с размерами частиц 0,14-5 мм и насыпной плотностью 195-200 кг/м³ увлажняется до 30%-ной влажности, перемешивается с жидким стеклом из микрокремнезема с силикатным модулем n=4 и плотностью ρ=1,32 г/см в количестве 25% от массы коры и содержащим в своем составе до 7-9% высокодисперсных частиц графита, имеющих пластинчатую форму частиц. После этого кора выдерживается на воздухе 35 минут. Затем кора смешивается с золой-уносом II поля, полученной от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г.Братска Иркутской области. Полученная смесь затворяется жидким стеклом из микрокремнезема с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,30-1,32 г/см³. Соотношение между компонентами смеси составляет (мас.ч.) кора : жидкое стекло (n=4) : зола-унос : жидкое стекло (n=1) - 1,0:0,25:(2,2-2,3):(2,2-2,3). Смесь перемешивается до однородного состояния в смесителе принудительного действия в течение 2-3 мин. После этого формуются образцы-кубы размером 15×15×15 см. Твердение образцов осуществляется в пропарочной камере.Wood filler - pine bark with a particle size of 0.14-5 mm and a bulk density of 195-200 kg / m ^{3 is} moistened to 30% moisture, mixed with silica fume glass with silicate module n = 4 and density ρ = 1, 32 g / cm in an amount of 25% by weight of the crust and containing in its composition up to 7-9% of highly dispersed graphite particles having a lamellar particle shape. After that, the bark is aged in the air for 35 minutes. Then the crust is mixed with fly ash of the II field obtained from burning brown Kansk-Achinsk coal at TPP-7 in Bratsk, Irkutsk region. The resulting mixture is closed with liquid silica glass with a silicate module n = 1 and a density ρ = 1.30-1.32 g / cm ³ . The ratio between the components of the mixture is (parts by weight) bark: water glass (n = 4): fly ash: water glass (n = 1) - 1.0: 0.25: (2.2-2.3) : (2.2-2.3). The mixture is mixed until homogeneous in a forced-action mixer for 2-3 minutes. After this, cubic samples of 15 × 15 × 15 cm in size are formed. The samples are solidified in a steaming chamber.

Основные показатели полученного арболита приведены в таблице.The main indicators of the resulting arbolite are given in the table.

ТаблицаTable Основные физико-механические свойства арболитаThe main physical and mechanical properties of wood concrete Вид арболитаType of wood concrete Плотность после пропаривания и высушивания до постоянной массы, кг/мDensity after steaming and drying to constant weight, kg / m Прочность при сжатии после пропаривания и высушивания до постоянной массы, МПаCompressive strength after steaming and drying to constant weight, MPa Коэффициент конструктивного качестваQuality factor Арболит по прототипуArbolite prototype 700-750700-750 3,8-4,23.8-4.2 0,0054-0,00560.0054-0.0056 Арболит по предлагаемому способуArbolite according to the proposed method 760-800760-800 4,3-4,94.3-4.9 0,0057-0,00610.0057-0.0061

Анализ полученных данных показывает, что при сравнительно небольшой плотности (760-800 кг/м³) арболит, изготовленный по предлагаемому способу, имеет большую (в среднем на 13-17%) прочность, чем арболит по прототипу. Рост прочности, в свою очередь, сказывается на технико-экономической эффективности: коэффициент конструктивного качества предлагаемого материала выше (до 14%) коэффициента конструктивного качества арболита по прототипу.Analysis of the data shows that at a relatively low density (760-800 kg / m ³ ), the arbolite made by the proposed method has a greater (average 13-17%) strength than the arbolite according to the prototype. The increase in strength, in turn, affects the technical and economic efficiency: the coefficient of structural quality of the proposed material is higher (up to 14%) of the coefficient of structural quality of arbolite according to the prototype.

Получаемый эффект достигается прежде всего тем, что кора обрабатывается жидким стеклом из микрокремнезема, содержащим до 7-9% высокодисперсных частиц графита. Жидкое стекло с n=4 образует на поверхности частиц коры пленку, заметно упрочняющую легкий, но очень хрупкий заполнитель - кору, а высокодисперсные частицы графита, равномерно распределенные в жидком стекле, обладающие высоким потенциалом поверхностной энергии и имеющие пластинчатую форму, способствуют переводу жидкого стекла из объемного в пленочное состояние без каких-либо отвердителей за весьма короткий период времени - всего за 35 минут.The effect obtained is achieved primarily by the fact that the crust is treated with liquid silica fume glass containing up to 7-9% of fine particles of graphite. Liquid glass with n = 4 forms a film on the surface of the bark particles, noticeably hardening the light but very brittle filler — the bark, and finely dispersed graphite particles uniformly distributed in the liquid glass, having a high surface energy potential and having a plate shape, facilitate the transfer of liquid glass from bulk in the film state without any hardeners in a very short period of time - in just 35 minutes.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет не только получать стеновой материал с требуемыми физико-механическими характеристиками, но и утилизировать не находящие сегодня рационального применения многотоннажные отходы: древесную кору и загрязненный примесями графита микрокремнезем.Thus, the proposed method allows not only to obtain wall material with the required physical and mechanical characteristics, but also to utilize tonnage waste that is not rationally used today: wood bark and silica fouled with graphite impurities.

Claims

A method of manufacturing arbolite, including pre-wetting the wood aggregate up to 30% with its subsequent treatment with liquid glass and keeping it in air, dosing and mixing all the components, molding and hardening in the steaming chamber of products from a raw mix consisting of treated wood aggregate, a gold-alkaline binder, represented fly ash of field II from burning brown Kansk-Achinsk coal at TPP-7 in Bratsk, Irkutsk region and liquid silica glass, characterized in that as pine bark with a particle size of 0.14-5 mm, bulk density of 195-200 kg / m ³ , moistened and then treated with liquid glass made from the waste of the ferroalloy production of the Bratsk ferroalloy plant - silica fume and containing up to 7 -9% finely dispersed graphite having a lamellar particle shape with a silicate module n = 4 and a density ρ = 1.32 g / cm ³ , followed by exposure to air for 35 minutes, as the specified liquid glass, which is part of the gold-alkali binder - fluid th glass with a silicate module n = 1 and a density ρ = 1.30-1.32 g / cm ³ also made of silica fume, in the following ratio of components, parts by weight:

Indicated bark 1,0 Specified liquid glass (n = 4) 0.25 Indicated fly ash 2.2-2.3 Specified Liquid Glass (n = 1) 2.2-2.3