RU2766182C1 - Method for production of load-bearing structural insulating and heat-insulating building products based on rice husk - Google Patents
Method for production of load-bearing structural insulating and heat-insulating building products based on rice husk Download PDFInfo
- Publication number
- RU2766182C1 RU2766182C1 RU2021114979A RU2021114979A RU2766182C1 RU 2766182 C1 RU2766182 C1 RU 2766182C1 RU 2021114979 A RU2021114979 A RU 2021114979A RU 2021114979 A RU2021114979 A RU 2021114979A RU 2766182 C1 RU2766182 C1 RU 2766182C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- amount
- lime
- binder
- mixture
- production
- Prior art date
Links
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 title claims abstract description 30
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 title claims abstract description 30
- 239000010903 husk Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 title 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 30
- 241000209094 Oryza Species 0.000 claims abstract description 29
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims abstract description 28
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims abstract description 28
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 27
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims abstract description 11
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 claims abstract description 11
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 239000006028 limestone Substances 0.000 claims abstract description 8
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 7
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000005056 compaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims description 4
- 238000002791 soaking Methods 0.000 abstract description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000004035 construction material Substances 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 5
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 4
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 4
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 3
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- YPSVSPBXPRTRQF-UHFFFAOYSA-N calcium;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[Ca+2] YPSVSPBXPRTRQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 1
- 229920001046 Nanocellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N aldehydo-D-glucose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000006072 paste Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
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
- 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
- C04B18/18—Waste materials; Refuse organic
- C04B18/24—Vegetable refuse, e.g. rice husks, maize-ear refuse; Cellulosic materials, e.g. paper, cork
-
- 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
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/10—Lime cements or magnesium oxide cements
-
- 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
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/10—Lime cements or magnesium oxide cements
- C04B28/12—Hydraulic lime
-
- 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
- C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
- C04B40/02—Selection of the hardening environment
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к производству конструкционно-теплоизоляционных и теплоизоляционных строительных изделий, например, стеновых блоков и теплоизоляционных плит, с использованием отходов переработки рисового производства и вяжущего вещества. В качестве вяжущего вещества возможно применение негашеной извести и известьсодержащих отходов производства извести (известковая пыль, оседающая в фильтрующих установках известковых печей при процессе обжига известняковых пород).The invention relates to the building materials industry, namely to the production of structural, heat-insulating and heat-insulating building products, for example, wall blocks and heat-insulating boards, using rice production processing waste and a binder. As a binder, it is possible to use quicklime and lime-containing wastes of lime production (lime dust deposited in the filter units of lime kilns during the process of burning limestone rocks).
Известны технические решения, выбранные в качестве аналогов, способов и сырьевых смесей для производства строительных изделий, описанные в авторских свидетельствах РФ: №2689351 Арболит на основе вторичных ресурсов пищевых предприятий МПК С04В 28/04, С04В 28/14, С04В 38/10; №2041812 Способ производства плит из рисовой лузги МПК В27N 3/02; №2183207 Сырьевая смесь для изготовления легкого бетона МПК С04В 28/04//(С04В 28/04, 18/24, 111/20); №2708421 Способ производства строительных изделий из легкого бетона на органическом заполнителе растительного происхождения МПК С04В 16/02, С04В 18/26, С04В 28/10, С04В 40/02.Known technical solutions selected as analogues, methods and raw mixes for the production of building products, described in the author's certificates of the Russian Federation: No. 2689351 Arbolit based on secondary resources of food enterprises IPC C04B 28/04, C04B 28/14, C04B 38/10; No. 2041812 Method for the production of plates from rice husks IPC B27N 3/02; No. 2183207 Raw mix for the manufacture of lightweight concrete MPK С04В 28/04//(С04В 28/04, 18/24, 111/20); No. 2708421 Method for the production of building products from lightweight concrete on organic aggregate of plant origin MPK С04В 16/02, С04В 18/26, С04В 28/10, С04В 40/02.
Сырьевая смесь арболита, описанная в авторском свидетельстве №2689351, включает в себя гипс строительный, портландцемент, регенерат кизельгура, отходы пищевых производств (шелуха масличных семян), карбамидная смола с гидрогелем нанокристаллической целлюлозы, хлорид аммония, пенообразователь, воду. Недостатком данного аналога является использование композиционного вяжущего, в состав которого входит энергоемкое в производстве вяжущее (цемент), длительный срок набора прочности, присутствие в составе большого количества сложных химических соединений, сложность построения технологического процесса производства, а также низкие физико-механические (плотность и прочность) и высокие теплоизоляционные (коэффициент теплопроводности) показатели в сравнении с предлагаемым изобретением.The raw material mixture of wood concrete, described in author's certificate No. 2689351, includes building gypsum, Portland cement, diatomaceous earth regenerate, food production waste (oilseed husk), carbamide resin with nanocrystalline cellulose hydrogel, ammonium chloride, foaming agent, water. The disadvantage of this analogue is the use of a composite binder, which includes a binder (cement) that is energy-intensive in production, a long period of curing, the presence of a large number of complex chemical compounds, the complexity of constructing a manufacturing process, as well as low physical and mechanical (density and strength ) and high thermal insulation (thermal conductivity) performance in comparison with the proposed invention.
Способ производства плит из рисовой лузги, описанный в авторском свидетельстве №2041812, предполагает предварительную обработку рисовой лузги раствором аммиака и дальнейшее ее высушивание при температуре 100 - 150°С, после чего происходит смешивание обработанной рисовой лузги с 10 - 15% раствором муравьиной кислоты, добавляют связующее (карбамидоформальдегидную смолу КФ-МТ) и подвергают горячему прессованию. Недостатком данного аналога является более сложный и энергоемкий процесс предварительной обработки рисовой шелухи, а также более энергоемкий процесс прессования в сравнении с предлагаемым изобретением.The method for the production of rice husk slabs, described in copyright certificate No. 2041812, involves pre-treatment of rice husk with an ammonia solution and its further drying at a temperature of 100 - 150 ° C, after which the treated rice husk is mixed with a 10 - 15% formic acid solution, binder (urea-formaldehyde resin KF-MT) and subjected to hot pressing. The disadvantage of this analogue is a more complex and energy-intensive process of pre-treatment of rice husks, as well as a more energy-intensive pressing process in comparison with the proposed invention.
Сырьевая смесь для изготовления легкого бетона, представленная в авторском свидетельстве №2183207, включает в себя: цемент, отходы зернового производства, глину, известковое тесто, поверхностно-активное вещество и воду. Недостатком данного аналога является использование и повышенный расход (до 48% по сухой массе) энергоемкого в производстве цемента, длительные сроки набора прочности и большое количество компонентов в сравнении с предлагаемым изобретением.The raw mix for the manufacture of lightweight concrete, presented in the author's certificate No. 2183207, includes: cement, grain production waste, clay, lime paste, surfactant and water. The disadvantage of this analogue is the use and increased consumption (up to 48% by dry weight) of energy-intensive cement in the production, long periods of strength development and a large number of components in comparison with the proposed invention.
Ближайшим аналогом к предлагаемому изобретению является способ производства, описанный в авторском свидетельстве №2708421, предлагающий изготовление строительных изделий на основе заполнителя растительного происхождения и гашеной извести посредством формования сырьевой смеси с последующей обработкой углекислым газом.The closest analogue to the proposed invention is the production method described in copyright certificate No. 2708421, which offers the manufacture of building products based on aggregate of plant origin and slaked lime by molding the raw mixture, followed by treatment with carbon dioxide.
Признаками изобретения, совпадающими с признаками ближайшего аналога, является способ формования и последующей обработки изделий углекислым газом.The features of the invention, coinciding with the features of the closest analogue, is a method of molding and subsequent processing of products with carbon dioxide.
Основными отличиями предлагаемого изобретения является:The main differences of the present invention are:
наличие предварительной обработки рисовой шелухи в виде измельчения и замачивания с целью разрушения структуры гладкой пленки на внутренней поверхности частиц рисовой шелухи и увеличения площади контакта внутренней пористой структуры заполнителя с вяжущим веществом, предварительном вымачивании для уменьшения упругих напряжений в частицах заполнителя при снятии нагрузки прессования и распалубке изделий,the presence of pre-treatment of rice husks in the form of grinding and soaking in order to destroy the structure of a smooth film on the inner surface of the particles of rice husks and increase the contact area of the internal porous structure of the aggregate with a binder, pre-soaking to reduce elastic stresses in the particles of the aggregate when removing the pressing load and stripping products ,
применение негашеной извести или известьсодержащего отхода в виде известковой пыли, накапливающейся в фильтровальных установках известковых печей при обжиге известняковых пород,the use of quicklime or lime-containing waste in the form of lime dust that accumulates in the filter units of lime kilns during the firing of limestone rocks,
выдержка сырьевой смеси в смесителе после перемешивания для гидратации оксида кальция, что за счет выделяемой теплоты разрушает структуру гладкой пленки на внутренней поверхности частиц рисовой шелухи.exposure of the raw mixture in the mixer after mixing to hydrate calcium oxide, which, due to the heat released, destroys the structure of a smooth film on the inner surface of the rice husk particles.
Данные технологические операции дают возможность использования более сложно утилизируемого компонента и крупнотоннажного отхода в качестве заполнителя - рисовой шелухи, что также повысит биостойкость (устойчивость к появлению плесени и грибков) изделий из данного материала, т.к. рисовая шелуха имеет в своем составе кремний.These technological operations make it possible to use a more difficult to recycle component and large-tonnage waste as a filler - rice husks, which will also increase the biostability (resistance to mold and fungi) of products made from this material, because. Rice husk contains silicon.
В основу изобретения поставлена техническая задача разработки новых ресурсосберегающих технологий, позволяющих без вреда для здоровья человека утилизировать крупнотоннажные отходы рисовой шелухи без применения энергоемких способов утилизации, а также использование в производстве известьсодержащих отходов промышленных производств.The invention is based on the technical task of developing new resource-saving technologies that allow the disposal of large-tonnage rice husk waste without the use of energy-intensive methods of disposal, as well as the use of lime-containing industrial waste in the production of lime-containing industrial waste, without harm to human health.
Поставленная задача решается тем, что способ производства конструкционно-теплоизоляционных и теплоизоляционных строительных изделий на основе рисовой шелухи включает приготовление сырьевой смеси из вяжущего вещества и предварительно подготовленного заполнителя из рисовой шелухи, перемешивание, подачу сырьевой смеси, формование посредством прессования в формовочной оснастке, обработку смеси углекислым газом, распалубку готовых изделий, причем предварительно обрабатывают рисовую шелуху измельчением до удельной поверхности 1200 - 1400 см2/г, вымачивают в течение 120 минут до достижения влажности 60% по массе, в количестве 70 - 85 мас.% смешивают с негашеной известью в количестве 15 - 30 мас.% в пересчете на Са(ОН)2 или, известьсодержащие отходы в виде известковой пыли в качестве вяжущего в количестве 35 - 50 мас.% по сухому веществу смешивают с заполнителем в количестве 50 - 65 мас.%, сырьевую смесь выдерживают в смесителе в течение 60 минут после перемешивания, уплотнение смеси осуществляют на гидравлическом прессе в пресс-форме под давлением 4,0 МПа, твердение осуществляется путем принудительной карбонизации углекислым газом концентрацией 10 - 95% в течение 6 - 8 минут.The problem is solved by the fact that the method for the production of structural, heat-insulating and heat-insulating building products based on rice husks includes the preparation of a raw mixture from a binder and a pre-prepared filler from rice husks, mixing, feeding the raw mixture, molding by pressing in a molding tool, processing the mixture with carbon dioxide gas, stripping finished products, and pre-treat rice husks by grinding to a specific surface of 1200 - 1400 cm 2 /g, soak for 120 minutes until a moisture content of 60% by weight is reached, in an amount of 70 - 85 wt.% mixed with quicklime in an amount 15 - 30 wt.% in terms of Ca (OH) 2 or, lime-containing waste in the form of lime dust as a binder in the amount of 35 - 50 wt.% on dry matter is mixed with aggregate in the amount of 50 - 65 wt.%, raw mix kept in the mixer for 60 minutes after mixing, the compaction of the mixture is carried out they are fired on a hydraulic press in a mold under a pressure of 4.0 MPa, hardening is carried out by forced carbonization with carbon dioxide at a concentration of 10 - 95% for 6 - 8 minutes.
Способ производства конструкционно-теплоизоляционных и теплоизоляционных строительных изделий на основе рисовой шелухи включает приготовление сырьевой смеси из вяжущего вещества и предварительно подготовленного заполнителя из рисовой шелухи, перемешивание, подачу сырьевой смеси, формование посредством прессования в формовочной оснастке, обработку смеси углекислым газом, распалубку готовых изделий. Предварительная обработка рисовой шелухи заключается в ее измельчении до удельной поверхности 1200 - 1400 см2/г и предварительном вымачивании в течение 120 минут для уменьшения упругих напряжений в частицах заполнителя при снятии нагрузки прессования и распалубке изделий. Вяжущее включает негашеную известь или известьсодержащие отходы в виде известковой пыли, накапливающейся в фильтровальных установках известковых печей при обжиге известняковых пород, осуществляют выдержку сырьевой смеси в смесителе в течение 60 минут после перемешивания для гидратации оксида кальция. Известковая пыль в своем составе имеет 15% негашеной извести, 35% гашеной извести и 50% тонкодисперсного известняка.A method for producing structural, heat-insulating and heat-insulating building products based on rice husks includes preparing a raw mixture from a binder and a pre-prepared filler from rice husks, mixing, supplying a raw mixture, molding by pressing in a molding tool, treating the mixture with carbon dioxide, stripping the finished products. Pre-treatment of rice husks consists in its grinding to a specific surface area of 1200 - 1400 cm 2 /g and pre-soaking for 120 minutes to reduce elastic stresses in the filler particles when the pressing load is removed and the products are stripped. The binder includes quicklime or lime-containing waste in the form of lime dust accumulating in the filter units of lime kilns during the burning of limestone rocks, the raw mixture is held in the mixer for 60 minutes after mixing to hydrate calcium oxide. Lime dust in its composition has 15% quicklime, 35% slaked lime and 50% fine limestone.
Сырьевая смесь в случае применения негашеной извести в качестве вяжущего вещества соотношение компонентов производится исходя из пересчета на Са(ОН)2. В случае применения в качестве вяжущего известковой пыли соотношение сырьевых компонентов следующее: заполнитель в количестве 65 - 50% (в пересчете на сухое вещество, без учета влажности заполнителя), вяжущее в количестве 35 - 50% соответственно. Добавление дополнительного затворителя в виде воды не требуется. Уплотнение смеси осуществляют на гидравлическом прессе в пресс-форме под давлением 4,0 МПа. Твердение осуществляется путем принудительной карбонизации углекислым газом концентрацией 10 - 95% в течение 6 - 8 минут.Raw mixture in the case of using quicklime as a binder, the ratio of components is based on conversion to Ca(OH) 2 . In the case of using lime dust as a binder, the ratio of raw materials is as follows: aggregate in the amount of 65 - 50% (in terms of dry matter, excluding the moisture content of the aggregate), binder in the amount of 35 - 50%, respectively. The addition of an additional viscosifier in the form of water is not required. Compaction of the mixture is carried out on a hydraulic press in a mold under a pressure of 4.0 MPa. Hardening is carried out by forced carbonation with carbon dioxide at a concentration of 10 - 95% for 6 - 8 minutes.
В изобретении использование в качестве вяжущего известьсодержащих отходов производств на ряду с применением обработки углекислым газом повышенной концентрации позволит сократить срок набора прочности изделий и снизить их себестоимость. За счет применения обработки углекислым газом повышенной концентрации процесс перехода гидратной извести в карбонат кальция сокращается в разы по сравнению с естественной карбонизацией в условиях атмосферы. Вторичный карбонат кальция, полученный в результате реакции карбонизации, будет выступать в качестве прочной матрицы, внутри которой будет находится заполнитель растительного происхождения. Процесс твердения и набора прочности изделий будет занимать не более 8 минут, за счет высокой пористости, полученной в результате применения в качестве заполнителя рисовой шелухи.In the invention, the use of lime-containing production waste as a binder along with the use of high concentration carbon dioxide treatment will reduce the time for curing products and reduce their cost. Due to the use of high concentration carbon dioxide treatment, the process of transition of hydrated lime to calcium carbonate is reduced by several times compared to natural carbonization under atmospheric conditions. Secondary calcium carbonate, obtained as a result of the carbonization reaction, will act as a strong matrix, within which the aggregate of plant origin will be located. The process of hardening and curing of products will take no more than 8 minutes, due to the high porosity obtained as a result of using rice husk as a filler.
Примеры выполненияExecution examples
Способ производства конструкционно-теплоизоляционных и теплоизоляционных строительных изделий на основе рисовой шелухи осуществляется в следующей последовательности. В смеситель загружают предварительно обработанный заполнитель, имеющий влажность 60%, в количестве, например, 80% (в пересчете на сухое вещество, без учета влажности заполнителя), добавляют 20% негашеной извести. После перемешивания до однородной массы готовую смесь выдерживают в смесителе в течение 60 минут, после чего подают в пресс-форму для прессования и производят формование изделий при давлении прессования 4,0 МПа. После чего в пресс-форму подается углекислый газ концентрацией 95% и происходит твердение и набор прочности за счет перехода гидратной извести в карбонат кальция. В результате изделия достигают прочности равной 3,1 МПа.The method for the production of structural, heat-insulating and heat-insulating building products based on rice husks is carried out in the following sequence. The pre-treated aggregate having a moisture content of 60% is loaded into the mixer in an amount of, for example, 80% (in terms of dry matter, excluding the moisture content of the aggregate), 20% quicklime is added. After mixing until a homogeneous mass, the finished mixture is kept in the mixer for 60 minutes, after which it is fed into a mold for pressing and molding of products is carried out at a pressing pressure of 4.0 MPa. After that, carbon dioxide at a concentration of 95% is supplied to the mold and hardening and strength gain occur due to the transition of hydrated lime to calcium carbonate. As a result, the products reach a strength of 3.1 MPa.
В таблице приведены физико-механические характеристики строительных изделий в зависимости от состава сырьевой смеси и вида применяемого вяжущего.The table shows the physical and mechanical characteristics of building products, depending on the composition of the raw mix and the type of binder used.
В результате предложенного способа производства конструкционно-теплоизоляционных и теплоизоляционных строительных изделий получают материал прочностью 1,8 - 5,0 МПа при средней плотности 570 - 730 кг/м3, коэффициент теплопроводности которого составляет 0,09 - 0,15 Вт/м⋅°С, что является достаточными показателями для производства конструкционно-теплоизоляционных и теплоизоляционных строительных изделий. При применении в качестве вяжущего вещества известьсодержащих отходов в виде известковой пыли возможно получать материал прочностью 2,7 - 4,9 МПа при средней плотности 740 - 860 кг/м3, коэффициент теплопроводности которого составляет 0,14 - 0,18 Вт/м⋅°С, что является достаточными показателями для производства конструкционно-теплоизоляционных строительных изделий.As a result of the proposed method for the production of structural, heat-insulating and heat-insulating building products, a material with a strength of 1.8 - 5.0 MPa is obtained at an average density of 570 - 730 kg / m 3 , the thermal conductivity coefficient of which is 0.09 - 0.15 W / m⋅ ° C, which is sufficient indicators for the production of structural and heat-insulating and heat-insulating building products. When using lime-containing waste in the form of lime dust as a binder, it is possible to obtain a material with a strength of 2.7 - 4.9 MPa at an average density of 740 - 860 kg / m 3 , the thermal conductivity of which is 0.14 - 0.18 W / m⋅ °С, which is sufficient indicators for the production of structural and heat-insulating building products.
По данным таблицы видно, что увеличение количества вяжущего ведет к увеличению плотности и прочности, а также к понижению коэффициента теплопроводности в виду снижения пористости строительных изделий. При использовании в качестве вяжущего известьсодержащих отходов в виде известковой пыли увеличивается плотность изделий из-за наличия в вяжущем доли тонкодисперсного известняка.According to the table, it can be seen that an increase in the amount of binder leads to an increase in density and strength, as well as to a decrease in the thermal conductivity coefficient due to a decrease in the porosity of building products. When using lime-containing waste in the form of lime dust as a binder, the density of products increases due to the presence of fine limestone in the binder.
Способ обеспечивает возможность использования новых ресурсосберегающих технологий, позволяющих без вреда для здоровья человека утилизировать крупнотоннажные отходы рисовой шелухи без применения энергоемких способов утилизации, а также использование в производстве известьсодержащих отходов промышленных производств за счет использования предварительной обработки заполнителя в виде измельчения и замачивания для использования в качестве заполнителя растительного происхождения рисовую шелуху, а принудительная обработка углекислым газом позволяет использовать в качестве вяжущего известьсодержащий отход, образующийся при обжиге известняковых пород.The method provides the possibility of using new resource-saving technologies that make it possible to dispose of large-tonnage rice husk waste without harm to human health without the use of energy-intensive methods of disposal, as well as the use of lime-containing industrial waste in the production through the use of pre-treatment of the aggregate in the form of grinding and soaking for use as an aggregate rice husks of plant origin, and forced treatment with carbon dioxide allows the use of lime-containing waste, which is formed during the burning of limestone rocks, as a binder.
Приведенное соотношение сырьевых компонентов является оптимальным для получения физико-механических характеристик конструкционно-теплоизоляционных и теплоизоляционных строительных изделий: использование меньшего количества вяжущего, в сравнении с представленными в таблице, наряду с повышением расхода заполнителя не позволит достичь требуемых для конструкционно-теплоизоляционных строительных изделий прочностных характеристик, введение большего количества вяжущего приводит к повышению плотности и снижению теплотехнических характеристик.The above ratio of raw materials is optimal for obtaining the physical and mechanical characteristics of structural and heat-insulating and heat-insulating building products: the use of a smaller amount of binder, in comparison with those presented in the table, along with an increase in aggregate consumption, will not allow achieving the strength characteristics required for structural and heat-insulating building products, the introduction of a larger amount of binder leads to an increase in density and a decrease in thermal performance.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021114979A RU2766182C1 (en) | 2021-05-25 | 2021-05-25 | Method for production of load-bearing structural insulating and heat-insulating building products based on rice husk |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021114979A RU2766182C1 (en) | 2021-05-25 | 2021-05-25 | Method for production of load-bearing structural insulating and heat-insulating building products based on rice husk |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2766182C1 true RU2766182C1 (en) | 2022-02-09 |
Family
ID=80214929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021114979A RU2766182C1 (en) | 2021-05-25 | 2021-05-25 | Method for production of load-bearing structural insulating and heat-insulating building products based on rice husk |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2766182C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2623581A (en) * | 2022-10-21 | 2024-04-24 | Adaptavate Ltd | Construction product |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1141087A1 (en) * | 1982-12-03 | 1985-02-23 | Центральный Научно-Исследовательский Институт Строительных Конструкций Им.В.А.Кучеренко | Raw mixture for making heat-insulating construction material |
| RU2041812C1 (en) * | 1992-07-02 | 1995-08-20 | Новосибирская государственная академия строительства | Method of producing slabs of rice shells |
| RU2183207C2 (en) * | 2000-08-15 | 2002-06-10 | Кубанский государственный технологический университет | Raw mixture for light concrete making |
| RU2689351C1 (en) * | 2017-12-12 | 2019-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ") | Arbolite based on secondary resources of food enterprises |
| RU2708421C2 (en) * | 2017-01-09 | 2019-12-06 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие СТРОЙТЕХНОЛОГИИ" | Method of producing construction articles from light concrete on organic filler of vegetable origin |
| KR102145794B1 (en) * | 2019-01-04 | 2020-08-19 | 주식회사 클레이맥스 | Binder composition including a rice husk resistant to corruption, a lightweight block composition and a method for producing a lightweight block using the same |
-
2021
- 2021-05-25 RU RU2021114979A patent/RU2766182C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1141087A1 (en) * | 1982-12-03 | 1985-02-23 | Центральный Научно-Исследовательский Институт Строительных Конструкций Им.В.А.Кучеренко | Raw mixture for making heat-insulating construction material |
| RU2041812C1 (en) * | 1992-07-02 | 1995-08-20 | Новосибирская государственная академия строительства | Method of producing slabs of rice shells |
| RU2183207C2 (en) * | 2000-08-15 | 2002-06-10 | Кубанский государственный технологический университет | Raw mixture for light concrete making |
| RU2708421C2 (en) * | 2017-01-09 | 2019-12-06 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие СТРОЙТЕХНОЛОГИИ" | Method of producing construction articles from light concrete on organic filler of vegetable origin |
| RU2689351C1 (en) * | 2017-12-12 | 2019-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ") | Arbolite based on secondary resources of food enterprises |
| KR102145794B1 (en) * | 2019-01-04 | 2020-08-19 | 주식회사 클레이맥스 | Binder composition including a rice husk resistant to corruption, a lightweight block composition and a method for producing a lightweight block using the same |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2623581A (en) * | 2022-10-21 | 2024-04-24 | Adaptavate Ltd | Construction product |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2001247353A (en) | Additional formation of methylenediphenyl diisocyanate for producing gypsum-wood fiberboard | |
| KR101543307B1 (en) | Method of manufacture and Environment-Friendly Quarry Landfill filler of occurred in the circulating fluidized bed boiler using gas desulfurization gypsum | |
| RU1828458C (en) | Method of roastingless filler making | |
| CN109320290A (en) | A kind of processing method of concrete prefabrication enhancing carbon fixation | |
| RU2766182C1 (en) | Method for production of load-bearing structural insulating and heat-insulating building products based on rice husk | |
| MXPA00012510A (en) | Application of polymethylhydrogen siloxane for producing a. | |
| KR101967231B1 (en) | Manufacturing method for recycled aggregate using sludge and concrete products thereof | |
| WO2017175240A1 (en) | Autoclaved fly ash bricks and method of manufacturing the same | |
| RU2140888C1 (en) | Ceramic material for manufacture of wall articles, mainly, clay brick | |
| CN113526937A (en) | Method for improving strength of calcium hydroxide carbonized hardened body and product | |
| CN117185733B (en) | A type of non-fired brick made from reservoir sediment and its preparation method | |
| Basta et al. | Role of some treatments on enhancing the eco-friendly utilization of lignocellulosic wastes in production of cement-fiber bricks | |
| JP4024004B2 (en) | Gypsum composition, high-density gypsum board and method for producing them | |
| JP2000128663A (en) | Production of wooden cement board | |
| CN1749206A (en) | A kind of production method of low temperature ceramic wood | |
| KR100814740B1 (en) | Manufacturing method of insulation material having sound insulation effect | |
| RU2386532C1 (en) | Method for production of artificial building stone | |
| CN115304348B (en) | Autoclaved-curing-free dual-fast aerated concrete and preparation method thereof | |
| KR101154438B1 (en) | Method for manufacturing carbonated bottom ash | |
| KR102653194B1 (en) | Method for manufacturing non-inflammabel finishes using shells and calcium | |
| CN119954467B (en) | A recycled aggregate concrete with carbon absorption and fixation capabilities and its preparation method | |
| CN112456950A (en) | Preparation method of denitrification and dephosphorization filter material capable of being started quickly | |
| RU2832098C1 (en) | Method of reducing water absorption by sand during storage in dumps | |
| RU2570727C2 (en) | Raw material mixture for production of piece products from sawdust concrete with addition of fly ash | |
| RU2570726C2 (en) | Raw material mixture for obtaining sawdust-concrete bricks by method of semi-dry vibrocompression |