| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2011515
СПОСІБ ВИГОТОВЛЕННЯ ВИРОБІВ ІЗ ШТУЧНОГО КАМЕНЮ
Ім'я винахідника: Садиков Марат Ільгізовіч; Галомзік Сергій Миколайович
Ім'я патентовласника: Садиков Марат Ільгізовіч; Галомзік Сергій Миколайович
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1991.10.28
Використання: в різних областях будівництва для виготовлення будівельних виробів з високоміцних будівельних матеріалів на основі мінеральних в'яжучих речовин. Суть винаходу: спосіб включає приготування суміші компонентів, що містить 4 - 12% води, пресування суміші під тиском від 40,0 до 100,0 МПа з витримкою під тиском 0,5 - 30 с, сушку на повітрі.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до технології отримання високоміцних будівельних матеріалів на основі мінеральних в'яжучих речовин і може бути використано в різних областях будівництва для виготовлення будівельних деталей і конструкцій.
Відомий спосіб виготовлення гіпсових виробів шляхом пресування (патент Франції N 2098706, 1972).
Недоліком відомого способу є двоступенева технології.
Відомий спосіб виготовлення бетонних елементів шляхом стиснення тиску в межах 50-150 МПа (заявка Франції N 2547526, кл. B 28 B 3/00).
Відомі й способи виготовлення штучного каменю з двуводного гіпсу шляхом термообробки під пресуючим тиском (авт. Св. СРСР N 364579, 1971, авт. Св. N 528279, 1976, авт. Св. N 933650, 1982), а й спосіб виготовлення продукту з суміші, що містить вапно, що включає затвердіння при тепловій обробці (заявка ФРН N 0 3540968, 1987).
Основним недоліком цих методів є проведення процесу з використанням термообробки в інтервалі температур 80-250 о С, що ускладнює технологію виготовлення і вимагає додаткових енергетичних витрат.
Спосіб по авт. св. 933650 вимагає використання полімеризується мономера, що призводить до підвищення вартості готових виробів і вимагає використання додаткових компонентів.
Прототипом винаходу є спосіб виготовлення силікатної цегли, що включає змішання компонентів, пресування при питомому тиску 20,0-37,0 МПа, подальшу автоклавную обробку цегли-сирцю. Оптимальна вологість суміші при пресуванні 6-7%. Гідротермальних обробка насиченим паром при температурі 174,5 до 200,4 о С і тиску від 0,8 до 1,6 МПа в автоклавах проводиться з метою надати цеглі-сирцю необхідну міцність, водостійкість і морозостійкість (Вахніна М. П., Аніщенко А . А. Виробництво силікатної цегли, М., 1977).
Недоліками способу, обраного за прототип, є
невисока сирцевої міцність цегли, не більше 0,45 МПа, що призводить до руйнування частини виробів в процесі їх виготовлення;
використання додаткової операції - гідротермальної обробки і наявність додаткового обладнання;
відносно високий відсоток браку (відколи, тріщини) після термічної обробки, що обумовлено нестабільністю по міцності одержуваних виробів в діапазоні використовуваних тисків;
ретельний підбір компонентів, їх гранулометричного складу, спільний помел вапна з частиною піску.
Невисока сирцевої міцність виробів, одержуваних таким способом, вимагає їх подальшої обробки з метою надання кондиційної кінцевої міцності, яка не може бути досягнута в даному випадку шляхом природного сушіння. Тому доводиться вдаватися до операції гідротермальної обробки цегли (пропарювання). В результаті пропарювання різко інтенсифікуються фізико-хімічні процеси гідратації в'яжучого та взаємодії частинок в'яжучого і наповнювача. Це дозволяє підвищити кінцеву міцність цегли до рівня 10,0-15,0 МПа. При цьому з огляду на те, що область використовуваних тисків не є оптимальною з точки зору отримання максимальної сирцевої міцності, а й значно вплив таких чинників як якість змішування компонентів, вихідний гранулометричний склад суміші, кінцева міцність виробів не є стабільним параметром і коливається досить в широких межах.
Суть винаходу полягає в тому, що спосіб виготовлення штучного каменю включає приготування суміші компонентів, що містить 4-12 мас. % Води, пресування під тиском від 40,0 до 100,0 МПа з витримкою під тиском протягом 0,5-30 с і сушку.
Відмінними істотними ознаками винаходу являютcя:
інтервал тиску пресування (I),
час витримки під тиском пресування (II).
Зазначена сукупність відмінних ознак (I) і (II) в поєднанні з ознакою "приготування суміші компонентів, що містить 4-12 мас.% Води", забезпечує підвищення сирцевої міцності виробів до значення 
сж = 2,5-3,0 МПа і дозволяє замінити операцію гідротермічної обробки сушінням в природних умовах, т. е. істотно спростити технологію.
З метою отримання стабільних результатів за міцністю і морозостійкістю виробів у всьому діапазоні тисків запропонована наступна залежність:
де P - тиск пресування, МПа;
П - пористість виробів,%; 
- Вологість суміші,%; 
- Час витримки під тиском, с;
К = (30-60) х 10 5 - коефіцієнт, що залежить від розміру виробів, насипної щільності і т. Д.
Відомий спосіб отримання обпаленої вапна шляхом брикетування відходів вапняку введенням води і брикетування пресуванням під тиском від 20,0 до 150,0 МПа з наступним підігрівом і випалюванням брикетів (авт. Свт. ЧССР N 173757, кл. C 04 B 1/00, 1973 ).
Роль тиску в даному способі зводиться до формування шматочків, нестійких до дії води і морозу і придатних тільки до випалу. Міцність виробів до 10,0 МПа забезпечується під впливом топкових газів.
У пропонованому способі використання тиску в межах від 40,0 до 100,0 МПа при пресуванні суміші компонентів - в'яжучий, наповнювачі, вода призводить не до простого формування виробів, а до утворення фізико-хімічних зв'язків між частинками суміші внаслідок перекристалізації дрібних частинок наповнювача, ефективного адгезійного взаємодії. Проведення процесу виготовлення в інтервалі тисків (I) і витримці під тиском (II), часовий інтервал якої встановлений експериментально для даного діапазону тисків, призводить до досягнення позитивного ефекту - підвищення сирцевої міцності виробів, що знижує відсоток бракованих виробів в технологічному циклі і дозволяє спростити технологію виготовлення готових виробів. Встановлений взаємозв'язок між часом витримки під тиском, тиском пресування і вологістю суміші дозволяє отримувати вироби зі стабільною високою сирцевої міцністю.
Суть пропонованого винаходу в оптимальному поєднанні тиску пресування, часу витримки під тиском і вологості суміші. Це дозволяє досягати ефективного ущільнення у всьому діапазоні тисків і, як наслідок, отримувати вироби зі стабільно постійними характеристиками. При такому повному стисненні пресованої маси крім чисто механічного ущільнення інтенсифікуються процеси взаємодії води, в'яжучого і наповнювача з утворенням міцних фізико-хімічних зв'язків, які остаточно структуруються в результаті природної сушки. В результаті відпадає необхідність в спеціальній термообробці серцевих виробів з метою стимулювання внутрішнього структуроутворення.
Використання тиску нижче 40,0 МПа призводить до зниження сирцевої міцності до 0,4-1,0 МПа, а підвищення - вище 100,0 МПа недоцільно з економічних міркувань.
Застосування витримки під тиском менше 0,5 з технологічно важко здійсненне, більше 30 з - економічно нецелесообрано.
Приклад, що підтверджує можливість здійснення винаходу.
20% цементу, 30% глини, 50% піску і 10% води (до маси сухого сировини) перемішують у змішувачі. З змішувача приготовлена маса надходить на прес, де під тиском 60,0 МПа і при витримці 10 з формують камінь у вигляді паралелепіпеда зі сторонами 65 x 120 x 250 мм. Далі вироби транспортують на склад для сушіння на повітрі протягом 1-2 діб. Отримані зразки випробовують за стандартними методиками.
Фізико-механічні показники зразків наведені в таблиці.
Пористість зразків, одержуваних з даного способу, знаходиться на одному рівні і дорівнює 10-12%.
Пропонований винахід дозволяє підвищити сирцевої міцність виробів ~ в 7 разів, що знижує відсоток браку при виготовленні виробів і дозволяє спростити технологію виготовлення. Вироби виходять міцними зі стабільними волого і морозостійкими характеристиками у всьому діапазоні тисків.
Використання методу відповідно до винаходу означає істотне поліпшення якості виробів, спрощення технології виготовлення (без додаткової теплової обробки), розширення сировинної бази (переробці піддається вологе сировину, відходи), при цьому досягається значний економічний ефект.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. СПОСІБ ВИГОТОВЛЕННЯ ВИРОБІВ ІЗ ШТУЧНОГО КАМЕНЮ, що включає приготування суміші, що містить 4 - 12 мас. % Води, пресування і сушіння, який відрізняється тим, що пресування ведуть при тиску 40,0 - 100,0 МПа з часом витримки під тиском 0,5 - 30 с.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що час витримки під тиском визначають по залежності
де П - пористість виробів,%; - Вологість пресованої суміші,%;
P - тиск пресування, Па;
K - коефіцієнт, що залежить від розміру виробів, характеристик сировинної суміші.
Версія для друку
Дата публікації 21.01.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.