термоизоляционная масса

Формула изобретения

Термоизоляционная масса, содержащая кембрийскую глину, огнеупорную глину, череп, доломит и формоотход - отход от сталелитейного производства на основе кварцевого песка, совместно молотые до остатка на сите 0,08 не более 1%, жидкое стекло плотностью 1,4-1,5 г/см³, отличающаяся тем, что дополнительно содержит отсев строительных отходов от разборки зданий с M_кр =2,7, на 80% состоящий из боя тяжелого бетона на гранитном щебне, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

жидкое стекло плотностью 1,4-1,5 г/см 3	28,0-30,0
отсев строительных отходов от разборки зданий
с Mкр=2,7, на 80% состоящий из боя тяжелого
бетона на гранитном щебне	50,0-52,0
кембрийская глина	7,5-8,5
огнеупорная глина	3,5-4,5
формоотход - отход от сталелитейного
производства на основе кварцевого песка	3,0-4,5
доломит	3,0-3,3
череп	1,0-1,2

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к области строительных материалов, в частности к термоизоляционным массам, предназначенным для теплоизоляции тепловых, печных агрегатов и энергетического оборудования с температурой изолируемой поверхности до 1150°C.

Известна термоизоляционная масса, (RU № 2370468, C04B 28/26, 18/14, 14/10, 35/66, 111/40, бюл. № 29, опубл. 20.10.2009) при следующих соотношениях компонентов, мас.%: жидкое стекло плотностью 1,4-1,5 г/см³ - 30,5-37,0, гранулированный доменный шлак с модулем крупности M_кр =2,0-2,8-45,0-48,0, кембрийская глина - 12,7-15,0, стеклобой - 0,7-0,9, череп - 1,0-1,2, гранитные отсевы - 1,8-2,2, доломит - 1,8-2,2.

Недостатком такой термоизоляционной массы является низкая прочность.

Наиболее близкой к заявляемой является термоизоляционная масса (RU № 2426707, C04B 28/26, 18/14, 35/66, 111/20, бюл. № 23, опубл. 20.08.2011) при следующих соотношениях компонентов, мас.%: жидкое стекло плотностью 1,4-1,5 г/см³ - 32,0-37,0, гранулированный доменный шлак с модулем крупности M_кр =2,0-2,8 - 46,0-48,0, кембрийская глина - 7,0-8,0, огнеупорная глина - 3,5-4,0, формоотход - 3,5-4,0, череп - 0,8-1,0, доломит - 2,2-3,0.

Недостатком такой термоизоляционной массы является низкая прочность.

Настоящее изобретение направлено на создание новой термоизоляционной массы с повышенной прочностью и одновременной утилизацией промышленных отходов.

Поставленная техническая задача достигается тем, что термоизоляционная масса, содержащая кембрийскую глину, огнеупорную глину, череп, доломит, и формоотход - отход от сталелитейного производства на основе кварцевого песка, совместно молотые до остатка на сите 0,08 не более 1%, жидкое стекло плотностью 1,4-1,5 г/см³, дополнительно содержит отсев строительных отходов от разборки зданий с M_кр=2,7, на 80% состоящий из боя тяжелого бетона на гранитном щебне, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

жидкое стекло плотностью 1,4-1,5 г/см 3	28,0-30,0
указанный отсев строительных отходов от разборки зданий	50,0-52,0
кембрийская глина	7,5-8,5
огнеупорная глина	3,5-4,5
указанный формоотход	3,0-4,5
доломит	3,0-3,3
череп	1,0-1,2.

В качестве связующего выбрано жидкое стекло Na₂SiO₃*nH₂O (ГОСТ 13078-81, ТУ 113-08-00206457-28-93), изготавливаемое из растворимого силиката натрия.

В качестве заполнителя и отвердителя используется техногенный продукт - отсев строительных отходов от разборки зданий с M_кр=2,7 на 80% представленный боем тяжелого бетона, в состав которого входит гранитный щебень и цементная составляющая (гидросиликаты и алюмосиликаты кальция и магния), также в состав отсева входит бой кирпича (силикаты и алюмосиликаты кальция), небольшое количество боя стекла и выгорающей органики - щепы и полистирола.

Кембрийская глина - легкоплавкая, полукислая, низкодисперсная, с низким содержанием крупнозернистых включений, насыпная плотность 1450 кг/м³, интервал спекания 50-100°C. Огнеупорная глина представлена латненской глиной (месторождение ст. Латное Воронежской обл.), которая отличается повышенным содержанием плавней и высокой степенью измельчения частиц, часть которых имеет коллоидальный характер. Данные химического анализа глин представлены в таблице 1.

Формоотход является отходом от сталеплавильного производства, на 98% состоящий из кварцевого песка с остатками частично не выгоревшей органики и жидкого стекла. Возможно небольшое присутствие окалины.

Таблица 1
Химический состав кембрийской и латненской глин, мас.%
Глина	SiO2	TiO2+Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	K2 O+Na2O	SO3	П.п.п.
кембрийская	62,83	17,29	6,64	1,24	2,73	4,5	0,54	4,26
латненская	47,4	36,7	0,9	0,4	0,04	0,11	-	11,5

Доломит - CaMg(CO₃) ₂ - минерал группы карбонатов, по химическому составу двойной карбонат кальция и магния: CaCO₃·MgCO₃ , содержит примеси глины, известняка. При температуре 600-700°C происходит диссоциация MgCO₃, при 830-900°C происходит диссоциация CaCO₃.

Череп представляет собой бой обожженных керамических изделий и состоит в основном из кварца и алюмосиликатов кальция и магния.

Присутствие отсева строительных отходов от разборки зданий, в данной композиции расширяет интервал спекания и увеличивает прочность образцов.

Пример конкретного выполнения

Дозируют и подвергают помолу в шаровой мельнице до остатка на сите 0,08 не более 1% кембрийскую и латненскую глины, формоотход - отход от сталелитейного производства на основе кварцевого песка, череп, доломит. Дозируют полученную тонкомолотую смесь в бетономешалку. Дозируют жидкое стекло плотностью 1,4-1,5 г/см³ и отсев строительных отходов от разборки зданий с M_кр =2,7, на 80% состоящий из боя тяжелого бетона на гранитном щебне. Приготавливают термоизоляционную массу, смешивая отдозированные компоненты в бетономешалке в течение 3-5 минут.

Жаростойкая термоизоляционная масса используется для изготовления изделий требуемой формы и образцов для проведения физико-механических испытаний методом литья или набивки.

Твердение термоизоляционной массы осуществляется в течение 24 часов в нормальных условиях. Затвердевшие образцы вынимают из форм и сушат при температуре 100-110°C. Высушенные образцы готовы к эксплуатации.

Для определения прочности образцы, отформованные вручную в формах размером 160×40×40 мм, сушили при температуре плюс 100°C до влажности 4-6% и обжигали при максимальной температуре плюс 1000°C с выдержкой не менее 1 часа. После обжига определялся предел прочности образцов при сжатии по ГОСТ 8462-85. Состав и свойства термоизоляционной массы представлены в таблице 2.

При получении термоизоляционной массы заявляемого состава используются побочные продукты строительной промышленности, что благоприятно сказывается на экологической обстановке, а также снижает себестоимость продукции.

Термоизоляционная масса, характеризуемая физико-механическими характеристиками, указанными в таблице 2, может быть использована для изготовления теплоизоляционных изделий, с температурой применения до плюс 1150°C.

Анализируя данные таблицы 2 можно сделать вывод, что термоизоляционная масса характеризуется повышением прочности на 20% по сравнению с прототипом, что расширяет диапазон применения массы и достигается попутный эффект утилизации отходов.