Сырьевая смесь для изготовления стекломагнезитового листа

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕКЛОМАГНЕЗИТОВОГО ЛИСТА(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(72) Авторы Кузьменков Михаил Иванович Марчик Елена Вацлавовна Стародубенко Наталья Георгиевна Корнилова Татьяна Михайловна(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(57) Сырьевая смесь для изготовления стекломагнезитового листа, включающая магнийсодержащие соединения, древесные отходы и наполнитель, отличающаяся тем, что в качестве магнийсодержащих соединений включает каустический доломит 3 и сульфат магния при следующем соотношении компонентов, мас.каустический доломит 18-70 сульфат магния 15-30 древесные отходы 10-22 наполнитель 5-30. Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к изготовлению стекломагнезитовых листов (СМЛ), и может найти применение для внутренней и наружной отделки жилых и общественных зданий. Известен состав сырьевой смеси для изготовления стекломагнезитового листа 1, содержащий, мас.оксид магния 40,0-45,0 хлорид магния 19,0-22,0 опилки древесные (еловые) 18,0-23,0 минеральный наполнитель 2,0-2,5 фосфорная кислота 98 -ная 1,5-2,0 поливинилацетат 1,5-2,0. Недостатками данной сырьевой смеси являются недостаточная водостойкость и невысокая прочность на сжатие. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является сырьевая смесь для изготовления стекломагнезитового листа 2, содержащая оксид магния, хлорид магния, наполнитель, окислитель и древесные отходы при следующем соотношении компонентов, мас. 16651 1 2012.12.30 оксид магния 20-69,9 хлорид магния 10-30 наполнители 10-30 древесные отходы 10-15 окислители 0,1-5. Недостатком указанной сырьевой смеси является использование дорогостоящего дефицитного оксида магния, получаемого обжигом природного магнезита, запасы которого ограничены. Возможности использования в качестве оксида магния образующихся магнезитовых отходов в виде пылеуноса (ПМК-75, ГОСТ 1216-87) ограничены ввиду того, что указанные отходы являются малотоннажными. Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение прочностных показателей стекломагнезитового листа в первые сутки твердения, что является важным при конвейерной технологии производства СМЛ, и снижение его стоимости за счет использования доступных компонентов. Поставленная задача достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления стекломагнезитового листа включает магнийсодержащие соединения, древесные отходы и наполнитель, а в качестве магнийсодержащих соединений включает каустический доломит 3 и сульфат магния при следующем соотношении компонентов, мас.каустический доломит 18,0-70,0 сульфат магния 15,0-30,0 древесные отходы 10,0-22,0 наполнитель 5,0-30,0. Отличительным признаком, позволяющим решить поставленную задачу, является то,что в качестве компонента, содержащего оксид магния, используется каустический доломит 3, а в качестве соли магния используется сульфат магния. Каустический доломит получен обжигом природного доломита при температуре 83030 С. Использование этого компонента придает материалу высокую прочность,влагостойкость и огнестойкость. В качестве наполнителя используется перлит, который улучшает звукоизоляционные качества материала и снижает его плотность. В качестве древесных отходов используются опилки. Для изготовления стекломагнезитовых листов возможно использование опилок практически всех пород деревьев, однако опилки из деревьев хвойных пород меньше подвержены гниению. Содержание древесной фракции не должно превышать 25 , чрезмерное использование древесных опилок в производстве стекломагнезитового листа приводит к рыхлой структуре, снижению плотности и прочности листа. Сущность интенсификации процесса твердения, обеспечивающего более быстрый темп набора прочности в первые сутки твердения, состоит в следующем. Карбонат кальция, образующийся в результате термического разложения природного доломита 33, обладает высокой реакционной способностью, что обусловливает возможность протекания реакции взаимодействия карбоната кальция с раствором сульфата магния с образованием дигидрата сульфата кальция. Особенностью процесса твердения материала, полученного с использованием раствора сульфата магния, является образование дигидрата сульфата кальция на ранних стадиях твердения, что вносит значительный вклад в прочность твердеющей системы. Использование сульфата магния в составе сырьевой смеси в качестве соли магния обусловлено следующим. Проведенное изучение времени твердения сырьевой смеси при использовании в качестве затворителя раствора сульфата магния показало, что в ранние сроки твердения (в течение суток) повышается скорость набора прочности материала примерно на 10 по сравнению с использованием раствора хлорида магния. 16651 1 2012.12.30 Твердение каустического доломита, затворенного раствором сульфата магния, происходит вследствие ряда параллельно (одновременно) протекающих реакций на первой стадии за счет взаимодействия карбоната кальция с раствором сульфата магния образуется дигидрат сульфата кальция, на второй стадии в результате реакции оксида магния с раствором сульфата магния образуется октагидрат тригидрооксосульфата магния, кристаллы которых выполняют армирующую роль и обеспечивают более быструю скорость набора прочности цементного камня в ранние сроки твердения. Изобретение поясняется примерами. Пример 1. Приготавливается сырьевая смесь следующего состава, мас.каустический доломит 45,0 сульфат магния 27,0 древесные отходы 18,0 наполнитель 10,0. Процесс изготовления образцов стекломагнезитового листа начинают с перемешивания сухих компонентов каустического доломита, вспученного перлита, древесных опилок, а затем подают водный раствор сульфата магния. Полученную массу перемешивают в мешалке, после этого рабочую смесь помещают на подложку (лист из пластика), куда предварительно укладывают сетку из стекловолокна, смазанную клеем. Затем при помощи валика рабочую смесь равномерно распределяют по подложке. Сверху на рабочую смесь при помощи валика наносят сетку, смазанную клеем. Готовые образцы выдерживают в течение 24 ч при комнатной температуре, после чего их снимают с подложки и складывают для окончательного твердения и удаления избыточной влаги. Пример 2. Приготавливается сырьевая смесь следующего состава, мас.каустический доломит 52,0 сульфат магния 25,0 древесные отходы 15,0 наполнитель 8,0. Технология приготовления смеси аналогична примеру 1. Определение свойств стекломагнезитового листа проводили по стандартным методикам. Ввиду отсутствия в прототипе данных по свойствам стекломагнезитового листа были изготовлены образцы СМЛ, указанного в прототипе состава, и изучены их физико-механические свойства. Результаты испытаний свойств СМЛ по прототипу и полученного согласно примерам 1-5 приведены в таблице. СМЛ Сырьевая смесь по примеру 1 Сырьевая смесь по примеру 2 Прототип Плот- Водопо- Коэффици- Прочность Прочность на сжатие, МПа ность, глощение, ент размяг- на изгиб,1 сут. 3 сут. 7 сут. 14 сут. кг/м 3 Показатели, приведенные в таблице, свидетельствуют о том, что разработанная сырьевая смесь для изготовления стекломагнезитового листа хактеризуется более быстрым темпом набора прочности в ранние сроки твердения по сравнению с прототипом, что является важным при конвейерной технологии производства СМЛ. 3 16651 1 2012.12.30 Таким образом, разработанный состав сырьевой смеси для изготовления стекломагнезитового листа по своим основным физико-механическим свойствам находится на уровне известных аналогов, что позволяет рекомендовать его для использования в промышленности строительных материалов. Источники информации 1. Сидоров В.И., Никифорова Т.П., Малявский Н.И., Доможилова Ю.В., Леликов Е.М. Химические основы технологии производства плиточных материалов с использованием каустического магнезита // Технологии бетонов. - 2008. -2. - С. 46-49. 2. Патент РФ 82627, МПК 732 13/00, 2009 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4