RU2145948C1 - Method of manufacturing decorative and facing products - Google Patents

Abstract

FIELD: manufacture of building materials, structural components, sidewalk plates and stones; internal finishing of interiors to replace products from natural decorative and facing stone materials. SUBSTANCE: method comprises preparing alkaline silica binder containing 0.1-2.0 wt.% of alkali metal oxides by firing quartz sand wetted with aqueous solutions of alkali metal compounds selected from group of sodium and/or potassium carbonates and hydrates at 1000-1550 C, mixing alkali silica binder with finely divided quarts sand, filler and mixing liquid in the form of aqueous solution of alkali metal compound, e. g. sodium hydroxide, molding the products from freshly prepared raw mix and heat treating said products in autoclave. Quartz sand wetted with aqueous alkali solution is fired till quartz is completely converted to roentgenoamorphous phase and metastable cristobalite with tridimite admixture of not higher than 20 wt.%, and products are molded in two layers having thickness of at least 5-10 mm. EFFECT: lower energy consumption with physical and chemical properties remaining undeterioraled. 12 cl, 2 ex, 2 tbl

Description

Translated fromRussian

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении плоских и объемных крупноразмерных архитектурно-строительных изделий и конструктивных элементов для устройства долговечной наружной облицовки зданий и монументальных сооружений зодчества, малых архитектурных форм, скульптурных композиций и памятников, тротуарных плит и камней, дорожной одежды в экологически загрязненных и химически агрессивных средах, а также для улучшенной внутренней отделки интерьеров, устройства полов, изготовления подоконников, лестничных ступеней, деталей каминов, столешниц, отделки мебели и т.п. взамен изделий из природных декоративно-облицовочных каменных материалов с имитацией не только широко применяемых в новом строительстве и восстановительно-реставрационных работах естественных горных пород и минералов с выразительными декоративными качествами типа мраморов или гранитов различной цветовой гаммы, текстуры и фактуры лицевых поверхностей изделий, но и таких редко встречающихся в значительных объемах добычи нерудного сырья разновидностей природных поделочных камней, как яшма, нефрит, лазурит, оникс, малахит, родонит, змеевик и др. The invention relates to the production of building materials and can be used in the manufacture of flat and volumetric large-sized architectural and construction products and structural elements for the device durable exterior cladding of buildings and monumental structures of architecture, small architectural forms, sculptural compositions and monuments, paving slabs and stones, pavement in environmentally polluted and chemically aggressive environments, as well as for improved interior decoration, flooring, the manufacture of window sills, staircases, details of fireplaces, countertops, furniture finishes, etc. instead of products from natural decorative facing stone materials with an imitation not only widely used in new construction and restoration works of natural rocks and minerals with expressive decorative qualities such as marbles or granites of various colors, texture and texture of the front surfaces of products, but also such Varieties of natural semi-precious stones that are rarely found in significant volumes of non-metallic material extraction, such as jasper, jade, lapis lazuli, onyx, malachite, rhodonite, snake Evik et al.

Известен процесс производства вяжущего для химически стойкого бетона, включающий увлажнение кварцевого песка с крупностью зерен до 1,25 мм водными растворами соединений щелочных металлов из группы карбонатов и гидроксидов натрия и/или калия, обжиг увлажненного песка при температурах (1000 - 1550)^oC до полного превращения кварца в тридимит и/или кристобалит с содержанием от 0,5 до 6,0 мол.% оксидов щелочных металлов, тонкое измельчение обычного (не обожженного) кварцевого песка до удельной поверхности 2000 - 5000 см²/г и последующее смешивание упомянутого тридимит-кристобалитового вяжущего с упомянутым тонко измельченным кварцевым песком. При этом с использованием тонко измельченного песка одинаковой тонкости помола скорость растворения и кристаллизации тридимитового вяжущего, а, следовательно, и его физико-химическая активность и прочностные показатели после твердения выше, чем у вяжущего кристобалитового минералогического состава [1].There is a known process for the production of cementitious concrete binder, including the hydration of quartz sand with a grain size of up to 1.25 mm with aqueous solutions of alkali metal compounds from the group of carbonates and hydroxides of sodium and / or potassium, roasting moist sand at temperatures (1000 - 1550)^o C to complete conversion to quartz, tridymite and / or cristobalite having from 0.5 to 6.0 mol% alkali metal oxides, conventional micronization (not calcined) silica sand to a specific surface of 2000 -. 5000^cm2 / g and then mixing mention th tridymite-cristobalite binder with said finely divided silica sand. Moreover, using finely ground sand of the same fineness of grinding, the rate of dissolution and crystallization of the tridymite binder, and therefore its physicochemical activity and strength properties after hardening, are higher than that of the binder cristobalite mineralogical composition [1].

Наиболее близким аналогом является способ изготовления декоративно-облицовочных изделий из сырьевой смеси для приготовления химически стойкого кремнебетона автоклавного твердения, включающий обжиг кварцевого песка во вращающейся печи для получения вяжущего кристобалитового или тридимит-кристобалитового минералогического состава с содержанием 0,1 - 2,0 мол.% оксидов щелочных металлов, смешивание вяжущего с тонкомолотым кварцевым песком, заполнителем и жидкостью затворения в виде водного раствора соединений щелочных металлов, например, гидроксида натрия 5 - 15%-ной концентрации в пересчете на твердое вещество, формование изделий обычным вибрационным способом из свежеприготовленной сырьевой смеси и их автоклавную обработку в формах [2]. The closest analogue is a method of manufacturing decorative facing products from a raw material mixture for the preparation of chemically stable autoclaved silica concrete, including firing silica sand in a rotary kiln to obtain a binder of cristobalite or tridimite-cristobalite mineralogical composition with a content of 0.1 - 2.0 mol.% alkali metal oxides, mixing a binder with finely ground quartz sand, aggregate and a mixing fluid in the form of an aqueous solution of alkali metal compounds, for example p, sodium hydroxide 5 - 15% concentration in terms of solid, molding products using the usual vibration method from a freshly prepared raw material mixture and autoclaving them in molds [2].

Технической задачей, решаемой настоящим изобретением, является изготовление декоративно-облицовочных изделий из сырьевой смеси для приготовления химически стойкого кремнебетона автоклавного твердения с монолитной камневидной структурой лицевой поверхности шлифованной и полированной фактуры без видимых воздушных сферических пустот в объеме сырьевой смеси после ее укладки в форму и уплотнения за счет повышения тонкости помола кварцевого песка и применения специальных приемов и приспособлений виброформования подвижных сырьевых смесей с оптимальным соотношением между вяжущим и жидкостью затворения, а также снижение энергозатрат на приготовление вяжущего за счет сокращения длительности обжига увлажненного водно-щелочными растворами кварцевого песка без снижения физико-химической активности и ухудшения физико-механических свойств вяжущего при меньшем содержании в его составе щелочных оксидов-минерализаторов для осуществления процесса полиморфных превращений кварца в активные щелочсодержащие модификации кремнезема пониженной плотности. The technical problem solved by the present invention is the manufacture of decorative and facing products from a raw mix for the preparation of chemically resistant autoclaved silica concrete with a monolithic stone structure of the front surface of a polished and polished texture without visible air spherical voids in the volume of the raw mix after it is placed in a mold and sealed for by increasing the fineness of grinding quartz sand and the use of special techniques and devices for vibroforming mobile raw materials A solution with an optimal ratio between a binder and a mixing fluid, as well as a reduction in energy consumption for preparing a binder by reducing the duration of firing of quartz sand moistened with water-alkaline solutions without reducing the physicochemical activity and deterioration of the physicomechanical properties of the binder with a lower alkaline oxide content -mineralizers for the implementation of the process of polymorphic transformations of quartz into active alkali-containing modifications of reduced density silica.

Поставленная техническая задача решается тем, что в способе изготовления декоративно-облицовочных изделий, включающем приготовление щелочно-кремнеземного вяжущего с содержанием 0,1 - 2,0 мол.% оксидов щелочных металлов путем обжига кварцевого песка, смешивание указанного вяжущего с тонкомолотым кварцевым песком, заполнителем и жидкостью затворения в виде водного раствора соединения щелочных металлов, формование изделий из свежеприготовленной сырьевой смеси и их автоклавную обработку, при приготовлении вяжущего кварцевый песок увлажняют водным раствором соединения щелочного металла из группы - карбонат, гидрат натрия и/или калия, затем обжигают при 1000 - 1550^oC до полного превращения кварца в промежуточную рентгеноаморфную фазу и метастабильный кристобалит с примесью тридимита не более 20 мас.%, а изделия формуют двухслойными с укладкой в форму нижнего фактурного слоя сырьевой смеси в положении "лицом вниз" толщиной не более 5-10 мм. Причем в качестве жидкости затворения используют водный раствор гидроксида натрия.The stated technical problem is solved by the fact that in the method of manufacturing decorative and lining products, including the preparation of an alkaline-silica binder with a content of 0.1 to 2.0 mol% of alkali metal oxides by calcining quartz sand, mixing said binder with finely ground quartz sand, aggregate and a mixing liquid in the form of an aqueous solution of a compound of alkali metals, molding products from a freshly prepared raw material mixture and their autoclaving, when preparing a binder quartz sand moisturizing is washed with an aqueous solution of an alkali metal compound from the group of carbonate, sodium hydrate and / or potassium, then calcined at 1000 - 1550^o C until the quartz is completely converted into an intermediate X-ray amorphous phase and metastable cristobalite with an admixture of tridymite no more than 20 wt.%, and the products are molded two-layer with laying in the form of the lower textured layer of the raw material mixture in the "face down" position with a thickness of not more than 5-10 mm. Moreover, an aqueous solution of sodium hydroxide is used as a mixing liquid.

Для достижения максимального качества изделий используют кварцевый песок, молотый до удельной поверхности не менее 4,5 - 7,0 тыс.см²/г; а водный раствор гидроксида натрия в качестве жидкости затворения используют с плотностью от 1,075 до 1,175 г/см³, увлажненный водно-щелочным раствором песок обжигают во вращающейся печи при температурах 1200 - 1400^oC и времени нахождения песка в зоне обжига печи не более 3 - 20 мин, формование осуществляют по обычному вибрационному способу фактуроукладчиком или раствороукладчиком с наклонным вибролотковым питателем, оснащенным поперечной ограничительной заслонкой шиберного или поворотного типа для регулирования толщины слоя сырьевой смеси на выходе из бункера укладчика при одновременном виброуплотнении смеси в форме, установленной на виброплощадке, укладку фактурного слоя осуществляют при одновременном виброуплотнении смеси с использованием наклонного вибролотка своего питателя передвигаемого вдоль верхней кромки боковых бортов формы на опорных роликах днища вибролотка, через которые передаются вибрационные воздействия от формы на виброплощадке, для укладки фактурного слоя изделия используют подвижную сырьевую смесь со скоростью ее вибротранспортирования по днищу вибролотка при угле его наклона к горизонту 5 - 20^o не более 2 - 3 м в мин, для укладки цветного фактурного слоя изделий используют сырьевую смесь с введением в состав тонкомолотого кварцевого песка пигментов в количестве 0,2 - 12 мас.%, для укладки многоцветного фактурного слоя используют отдельно приготовленные сырьевые смеси каждого цвета, которые перед их укладкой в форму грубо перемешивают между собой на вибролотковом питателе или в бетономешалке до получения неоднородной по окраске смеси, для укладки фактурного слоя с кристаллически-зернистой структурой лицевой поверхности используют сырьевую смесь с заполнителем из фракционированного природного или искусственного песка либо фракционированной крошки из отсева дробленых горных пород и минералов с декоративными свойствами, после автоклавной обработки лицевую поверхность изделий подвергают шлифовке и полировке камнеобрабатывающим инструментом для твердых и высокопрочных горных пород типа гранита.To achieve maximum product quality, quartz sand is used, ground to a specific surface of at least 4.5 - 7.0 thousand cm² / g; and an aqueous solution of sodium hydroxide as a mixing liquid is used with a density of 1.075 to 1.175 g / cm³ , sand moistened with an aqueous alkaline solution is fired in a rotary kiln at temperatures of 1200 - 1400^o C and the residence time of sand in the firing zone of the furnace is not more than 3 - 20 min, the molding is carried out according to the usual vibrational method by a stacking machine or a mortar-laying machine with an inclined vibratory tray feeder equipped with a transverse restrictive gate of a slide-type or rotary type for regulating the thickness of the layer of the raw material mixture exiting the stacker hopper while vibrating the mixture in a mold mounted on a vibrating platform, laying the texture layer while vibrating the mixture using an inclined vibratory tray of its feeder moving along the upper edge of the side sides of the mold on the support rollers of the bottom of the vibratory tray, through which the vibration effects from the mold are transmitted to vibrating platform, for laying the textured layer of the product using a moving raw material mixture with the speed of its vibrotransport on the bottom of the brolotka with an angle of inclination to the horizon of 5 - 20^o not more than 2 - 3 m per min, for laying the colored textured layer of products using a raw mix with the introduction of finely ground quartz sand pigments in an amount of 0.2 - 12 wt.%, for laying of a multicolor textured layer, separately prepared raw mixes of each color are used, which are roughly mixed with each other on a vibrating tray feeder or in a concrete mixer until they are mixed until the mixture is heterogeneous in color, for laying a textured layer with crystalline-granular The structure of the front surface uses a raw material mixture with aggregate from fractionated natural or artificial sand or fractioned crumbs from the screening of crushed rocks and minerals with decorative properties. After autoclaving, the front surface of the products is ground and polished with a stone-processing tool for hard and high-strength rocks such as granite.

При толщине фактурного слоя двухслойных изделий более 5-10 мм и скорости вибротранспортирования подвижной сырьевой смеси по днищу вибролотка, превышающей 2 - 3 м/мин, вовлеченный при изготовлении смеси воздух не успевает полностью уходить из смеси в процессе ее укладки в форму. When the thickness of the textured layer of two-layer products is more than 5-10 mm and the speed of vibrotransportation of the moving raw material mixture along the bottom of the vibratory tray exceeding 2 - 3 m / min, the air involved in the manufacture of the mixture does not have time to completely leave the mixture during its laying in the mold.

В качестве жидкости затворения соединения в виде водного раствора соединений щелочного металла, но преимущественно гидроксида натрия. As the mixing liquid of the compound in the form of an aqueous solution of alkali metal compounds, but mainly sodium hydroxide.

Расход жидкости затворения в подвижных сырьевых смесях выше оптимального соотношения с вяжущим веществом при тонкости помола кварцевого песка с удельной поверхностью менее 4,5 тыс.см²/г не обеспечивает требуемой плотности структуры кремнебетона после его автоклавного твердения и вызывает появление выцветов на лицевой поверхности изделий из-за недостаточной водонепроницаемости и миграции щелочного компонента вяжущего при попеременном увлажнении и высушивании, замораживании и оттаивании облицовочных изделий в атмосферных условиях. При заниженном соотношении жидкости затворения с вяжущим процесс его растворения и кристаллизации в цементирующие кварцевые новообразования проходит не до конца, что приводит к экономически не оправданному перерасходу самого дорогостоящего компонента сырьевой смеси, а увеличение тонкости помола песка до удельной поверхности сверх 7,0 тыс.см²/г вызывает повышение энергозатрат на помол без существенного улучшения качества кремнебетона в изделиях.The flow rate of the mixing fluid in the moving raw material mixtures is higher than the optimum ratio with the binder when the fineness of grinding quartz sand with a specific surface of less than 4.5 thousand cm² / g does not provide the required density of the structure of silica concrete after its autoclave hardening and causes fading on the front surface of products from - due to insufficient water tightness and migration of the alkaline component of the binder during alternate wetting and drying, freezing and thawing of facing products in atmospheric conditions. With an underestimated ratio of the mixing fluid with the binder, the process of its dissolution and crystallization into cementing quartz neoplasms does not go through completely, which leads to an economically unjustified overspending of the most expensive component of the raw material mixture, but an increase in the fineness of grinding of sand to a specific surface in excess of 7.0 thousand cm² / g causes an increase in energy consumption for grinding without a significant improvement in the quality of silica concrete in products.

В связи с тем что процесс разупорядочивания кристаллической структуры высокотемпературного кварца при его превращении в тридимит в присутствии щелочных минерализаторов происходит поэтапно через промежуточные метастабильные состояния по схеме α - кварц ---> промежуточная фаза ---> метакристобалит ---> промежуточная фаза ---> α - тридимит длительность обжига кварцевого песка, достаточная для получения вяжущего из активных щелочсодержащих модификаций кремнезема пониженной по отношению к кварцу истинной плотности, должна ограничиваться началом образования конечной кристаллической фазы - тридимита, т.к. плотность промежуточной "рентгеноаморфной" фазы 2,30 ± 0,005 г/см³, а следовательно, и его физико-химическая активность, не превышает аналогичного показателя для хорошо упорядоченного стабильного тридимита - S по номенклатуре Хила и Роя. Для экономии энергозатрат при обжиге в температурном интервале 1200-1400^oC и при содержании оксидов щелочных металлов 0,1 - 2,0 мол.% в составе вяжущего время пребывания кварцевого песка в зоне обжига вращающейся печи поэтому не должно превышать 5 - 20 минут с образованием примесного тридимита в количестве не более 20 мас.%.Due to the fact that the process of disordering the crystal structure of high-temperature quartz during its transformation into tridymite in the presence of alkaline mineralizers proceeds stepwise through intermediate metastable states according to the scheme α - quartz ---> intermediate phase ---> metacristobalite ---> intermediate phase - -> α - tridymite, the duration of firing of quartz sand, sufficient to obtain a binder from the active alkali-containing modifications of silica with a lower true density with respect to quartz, should be limited to the beginning ohm form the final crystalline phase - tridymite, as the density of the intermediate “X-ray amorphous” phase is 2.30 ± 0.005 g / cm³ , and therefore its physicochemical activity, does not exceed a similar indicator for a well-ordered stable tridymite - S according to the Hill and Roy nomenclature. To save energy when firing in the temperature range 1200-1400^o C and when the content of alkali metal oxides of 0.1 - 2.0 mol.% In the binder composition of the quartz sand in the firing zone of a rotary kiln, therefore, should not exceed 5 - 20 minutes the formation of impurity tridymite in an amount of not more than 20 wt.%.

Пример 1. Example 1

Предварительно высушенный мелкозернистый кварцевый песок увлажняют водным раствором карбоната натрия (кальцинированной соды) или гидроксида натрия (каустической соды) различной концентрации до влажности 4 - 4,5 мас.% в лопастном смесителе перед подачей во вращающуюся печь и обжигают при различных температурах и скорости вращения печи, определяющей длительность пребывания песка в зоне обжига до полного превращения кварца в активные полиморфные модификации SiO₂ пониженной плотности.Pre-dried fine-grained quartz sand is moistened with an aqueous solution of sodium carbonate (soda ash) or sodium hydroxide (caustic soda) of various concentrations to a moisture content of 4 - 4.5 wt.% In a paddle mixer before being fed into a rotary kiln and fired at various temperatures and rotational speeds of the kiln , which determines the length of time the sand stays in the firing zone until the quartz is completely converted into low density active SiO₂ polymorphs.

Аналогично проводят обжиг кварцевого песка карьерной влажности 2,5 - 3% с порционным приготовлением смеси из 240 кг песка и 3 л водного раствора каустической соды плотностью 1,5 г/см² из расчета получения вяжущего с 0,7 мол.% Na₂O в бетономешалке принудительного действия емк. 200 л с последующей непрерывной подачей щелочно-кварцевой смеси во вращающуюся печь ленточным питателем из накопительного бункера.Similarly, firing of quartz sand with a quarry moisture content of 2.5-3% is carried out with batch preparation of a mixture of 240 kg of sand and 3 l of an aqueous solution of caustic soda with a density of 1.5 g / cm² based on the preparation of a binder with 0.7 mol.% Na₂ O in a forced-action concrete mixer 200 l with the subsequent continuous supply of alkaline-quartz mixture to the rotary kiln with a belt feeder from the storage hopper.

После охлаждения в барабанном холодильнике продукты обжига подвергают количественному рентгенофазовому анализу по определению относительного содержания тридимита в смеси с промежуточной рентгеноаморфной фазой и кристобалитом методом внутреннего стандарта. After cooling in a drum refrigerator, the calcined products are subjected to quantitative x-ray phase analysis to determine the relative content of tridymite in a mixture with an intermediate x-ray amorphous phase and cristobalite by the internal standard method.

Параметры и режимы обжига с результатами минералогического анализа вяжущего различного химсостава по содержанию щелочного оксида - минерализатора даны в табл. 1. The parameters and modes of firing with the results of mineralogical analysis of a binder of different chemical composition according to the content of alkaline oxide - mineralizer are given in table. 1.

Полученное вяжущее приведенных в табл. 1 химико-минералогических составов смешивают с молотым кварцевым песком различной тонкости помола в соотношении 1: 1,5 по массе, затворяют смесь водными растворами гидроксида натрия переменной концентрации по плотности раствора до пластичной консистенции и формуют на лабораторной виброплощадке стандартные образцы-балочки 4 х 4 х 16 см. The resulting binder is given in table. 1 chemical and mineralogical compositions are mixed with ground quartz sand of various fineness in a ratio of 1: 1.5 by weight, the mixture is shut with aqueous solutions of sodium hydroxide of variable concentration by density of the solution to a plastic consistency and standard samples 4 x 4 x are formed on a laboratory vibratory platform 16 cm

После автоклавного твердения при p = 1,2 Мпа образцы подвергают испытаниям по определению нормируемых для декоративно-облицовочных изделий прочностных показателей в сухом и водонасыщенном состоянии с насыщением образцов водой по ускоренной методике кипячением в воде в течение 1 часа и последующим охлаждением в воде в течение 48 часов для оценки водостойкости вяжущего в сопоставлении с аналогичными показателями известного вяжущего тридимитового минералогического состава из примера 5 пат. США [1]. After autoclave hardening at p = 1.2 MPa, the samples are subjected to tests to determine the strength parameters normalized for decorative and cladding products in a dry and water-saturated state with samples saturated with water by an accelerated method by boiling in water for 1 hour and subsequent cooling in water for 48 hours to assess the water resistance of the binder in comparison with similar indicators of the known binder of the tridymite mineralogical composition of example 5 US Pat. USA [1].

Как следует из данных испытаний, помещенных в табл. 2, сокращение длительности обжига кварцевого песка до момента начала образования в заметных количествах конечной, стабильной при высоких температурах, фазы полиморфных превращений кварца в тридимит из промежуточной (переходной) рентгеноаморфной фазы с разупорядоченной структурой наиболее активного стекловидного кремнезема и неупорядоченного кристобалита (метакристобалита) не только не приводит к ухудшению физико-механических свойств вяжущего, но и к их значительному улучшению при тонкости помола кварцевого песка с удельной поверхностью более 4,5 тыс. см²/г. В то же время энергозатраты на приготовление вяжущего, как самого дорогого ингредиента сырьевой смеси, снижаются не менее чем в 3 раза.As follows from the test data placed in the table. 2, a reduction in the duration of firing of quartz sand until the formation of a finite, stable at high temperatures, phase of the polymorphic transformations of quartz into tridymite from the intermediate (transition) X-ray amorphous phase with the disordered structure of the most active vitreous silica and disordered cristobalite (metacristobalite) not only not leads to a deterioration in the physico-mechanical properties of the binder, but also to their significant improvement with finer grinding of quartz sand with a specific surface spine more than 4.5 thousand cm² / g. At the same time, the energy consumption for the preparation of a binder, as the most expensive ingredient in the raw mix, is reduced by at least 3 times.

Пример 2. Example 2

Берут кристобалитовое вяжущее с расчетным содержанием 0,7 мол.% Na₂O, смешивают его в бетономешалке с молотым в барабанной мельнице в течение 40 час. и 25 час. кварцевым песком, имеющим удельную поверхность соответственно 6,9 и 5,6 тыс. см²/г, и порошкообразным железоокисным пигментом в количестве 4% от расхода молотого песка в кг/м³ готовой сырьевой смеси объемом 100 л для формования плитных заготовок 0,67 х 1,26 м и толщиной от 10 до 30 мм для изготовления облицовочных изделий или плит пола различных размеров, добавляют природный кварцевый песок с крупностью зерен до 0,63 мм и водный раствор гидроксида натрия плотностью 1,12 см²/г.Take a cristobalite binder with a calculated content of 0.7 mol.% Na₂ O, mix it in a concrete mixer with ground in a drum mill for 40 hours. and 25 hours. silica sand having a specific surface area of 6.9 and 5.6 thousand cm² / g, respectively, and powdered iron oxide pigment in an amount of 4% of the consumption of ground sand in kg / m^{3 of the} finished raw material mixture with a volume of 100 l for forming plate blanks 0, 67 x 1.26 m and a thickness of 10 to 30 mm for the manufacture of facing products or floor slabs of various sizes, add natural quartz sand with a grain size of up to 0.63 mm and an aqueous solution of sodium hydroxide with a density of 1.12 cm² / g.

Из окончательно перемешанной гомогенной смеси отбирают взвешиванием 4,5 л для формования фактурного слоя изделий и распределяют его равномерным слоем по площади днища вибролотка с поперечной ограничительной заслонкой, фиксирующей толщину слоя смеси до 4-5 мм при ее вибротранспортировании по лотку, установленному на верхнюю поверхность бортов формы на двух опорных роликах по краям лотка. From the finally mixed homogeneous mixture, 4.5 l are selected by weighing to form the textured layer of the products and distribute it with a uniform layer over the bottom area of the vibratory tray with a transverse restrictive flap fixing the thickness of the mixture layer to 4-5 mm when it is vibrotransported along the tray mounted on the upper surface of the sides molds on two support rollers along the edges of the tray.

В другой бетономешалке аналогично готовят смесь с содержанием того же пигмента 0,5 мас.% и отбирают 1,5 л для укладки вторым слоем на вибролотке. Оба слоя грубо перемешивают между собой лопаткой в произвольном порядке в разных местах по площади уложенной смеси и при включенной виброплощадке формуют фактурный слой неоднородной по цветовой окраске мелкозернистой сырьевой смеси в процессе передвижения лотка вручную вдоль формы под углом наклона 10-15^o.In another concrete mixer, a mixture with the same pigment content of 0.5 wt.% Is similarly prepared and 1.5 l is selected for laying with a second layer on a vibratory tray. Both layers are roughly mixed with each other with a spatula in random order in different places over the area of the laid mixture, and when the vibrating plate is turned on, an invoice layer is formed of a non-uniform in color coloring of the fine-grained raw material mixture during manual movement of the tray along the mold at an angle of inclination of 10-15^o .

Аналогично формуют изделия из приготовленных сырьевых смесей в двух бетономешалках с пигментами других цветов, например кадмий красный светлый 5% от массы молотого песка и сажа техническая 7 мас.% с отбором для фактурного слоя 4 л и 2 л смеси. Similarly, products from prepared raw mixes are molded in two concrete mixers with pigments of other colors, for example, lightred cadmium 5% by weight of ground sand andtechnical soot 7% by weight with a selection of 4 l and 2 l of mixture for the textured layer.

При приготовлении изделий пятнистой текстуры лицевого слоя обе предварительно приготовленные смеси отличающегося цвета, например 6 л с содержанием 3 и 0,2 мас.% окиси хрома, кратковременно перемешивают между собой в бетономешалке за 2-3 оборота лопастей смесителя перед укладкой в один слой на вибролоток и формованием фактурного слоя. When preparing products with a spotted texture of the front layer, both pre-prepared mixtures of a different color, for example 6 l with a content of 3 and 0.2 wt.% Chromium oxide, are briefly mixed with each other in a concrete mixer for 2-3 turns of the mixer blades before laying in one layer on a vibratory tray and molding the texture layer.

Для изделий, имитирующих естественные горные породы кристаллически-зернистого строения шлифованной и полированной фактуры, в качестве заполнителя используют фракционированный песок или крошку из декоративных дробленых горных пород или отсева скальных пород и гравия при производстве щебня с пигментами в составе вяжущей, преимущественно одноцветной, смеси родственными по цветовой гамме окраске основных породообразующих минералов заполнителя, а для получения искусственного камня типа серого гранита введение пигмента, оттеняющего вяжущую композицию с гранитным заполнителем, необязательно. For products that simulate natural rocks of a crystalline-granular structure of a polished and polished texture, fractionated sand or crumbs from decorative crushed rocks or screenings of rock and gravel are used as aggregate in the production of crushed stone with pigments in the composition of a binder, mainly monochromatic, a mixture of related colors for the coloring of the main rock-forming minerals of the aggregate, and for the production of artificial stone such as gray granite, the introduction of a pigment shading uschuyu composition with granite aggregate, optionally.

Покровный слой укладывают на заданную толщину плитной заготовки обычными приемами виброформования без применения вибролотка из смеси фактурного слоя или из обычной мелкозернистой смеси без пигментов рекомендуемой для химически стойкого кремнебетона автоклавного твердения по составу табл. 1 из [2] . The coating layer is laid on a given thickness of the slab billet by conventional methods of vibroforming without using a vibrating tray from a mixture of a textured layer or from an ordinary fine-grained mixture without pigments recommended for chemically resistant silica concrete autoclaved according to the composition of the table. 1 from [2].

Составы сырьевых смесей, используемых в данном примере, и разновидности получаемых природных аналогов декоративных горных пород после шлифовки и полировки фактурного слоя плитных заготовок декоративно-облицовочных изделий даны в табл. 3. The compositions of the raw mixes used in this example, and the varieties of natural analogues of decorative rocks obtained after grinding and polishing the textured layer of slab billets of decorative facing products are given in table. 3.

Кроме визуального осмотра при оценке качества лицевой поверхности по плотности укладки и уплотнения фактурного слоя по предложенному способу изготовления двухслойных изделий, анализ распределения воздушных пустот от пузырьков вовлеченного при приготовлении смеси и формовании изделий воздуха по толщине разрезанных плитных заготовок подтверждает полное отсутствие воздушных пустот в фактурном слое для всех отобранных в табл. 3 составов сырьевых смесей и их наличие в объеме покровного слоя изделий с величиной видимых округлых пустот размером от 0,5-1 до 3-5 мм в диаметре. In addition to visual inspection when assessing the quality of the front surface by the density of laying and compaction of the texture layer according to the proposed method of manufacturing two-layer products, analysis of the distribution of air voids from the bubbles involved in the preparation of the mixture and molding of air products through the thickness of the cut plate blanks confirms the complete absence of air voids in the texture layer for all selected in table. 3 compositions of raw mixes and their presence in the volume of the coating layer of products with the value of visible rounded voids ranging in size from 0.5-1 to 3-5 mm in diameter.

Источники информации
1. Патент США N 4234347, C 09 K 3/00, 1980.Sources of information
1. US patent N 4234347, C 09K 3/00, 1980.

2. Патент РФ N 2074144, C 04 B 28/06, 1997. 2. RF patent N 2074144, C 04 B 28/06, 1997.

Claims (12)

Translated fromRussian

1. Способ изготовления декоративно-облицовочных изделий, включающий приготовление щелочно-кремнеземного вяжущего с содержанием 0,1 - 2,0 мол.% оксидов щелочных металлов путем обжига кварцевого песка, смешивание указанного вяжущего с тонкомолотым кварцевым песком, заполнителем и жидкостью затворения в виде водного раствора соединения щелочного металла, формование изделий из свежеприготовленной сырьевой смеси и их автоклавную обработку, отличающийся тем, что при приготовлении вяжущего кварцевый песок увлажняют водным раствором соединения щелочного металла из группы: карбонат, гидрат натрия и/или калия, затем обжигают при 1000 - 1550^oC до полного превращения кварца в промежуточную рентгеноаморфную фазу и метастабильный кристобалит с примесью тридимита не более 20 мас.%, а изделия формуют двухслойными с укладкой в форму нижнего фактурного слоя сырьевой смеси в положении "лицом вниз" толщиной не более 5 - 10 мм.1. A method of manufacturing decorative and facing products, including the preparation of an alkaline-silica binder with a content of 0.1 to 2.0 mol% of alkali metal oxides by firing silica sand, mixing said binder with finely ground quartz sand, aggregate and mixing liquid in the form of water a solution of an alkali metal compound, molding products from a freshly prepared raw material mixture and autoclaving them, characterized in that in the preparation of the binder quartz sand is moistened with an aqueous solution of the compound I am an alkali metal from the group: carbonate, sodium and / or potassium hydrate, then calcined at 1000 - 1550^o C until the quartz is completely transformed into an intermediate X-ray amorphous phase and metastable cristobalite mixed with tridymite no more than 20 wt.%, and the products are molded in two layers in the form of the lower textured layer of the raw material mixture in the "face down" position with a thickness of not more than 5 - 10 mm. 2. Способ изготовления декоративно-облицовочных изделий по п.1, отличающийся тем, что в качестве жидкости затворения используют водный раствор гидроксида натрия. 2. A method of manufacturing decorative facing products according to claim 1, characterized in that an aqueous solution of sodium hydroxide is used as the mixing liquid. 3. Способ изготовления декоративно-облицовочных изделий по п.1, отличающийся тем, что используют тонко молотый кварцевый песок с удельной поверхностью не менее 4500 - 7000 см²/г.3. A method of manufacturing decorative and decorative products according to claim 1, characterized in that they use finely ground quartz sand with a specific surface area of at least 4500 - 7000 cm² / g. 4. Способ изготовления декоративно-облицовочных изделий по п.1, отличающийся тем, что в качестве жидкости затворения используют водный раствор гидроксида натрия с плотностью от 1,075 до 1,175 г/см³.4. A method of manufacturing decorative and decorative products according to claim 1, characterized in that an aqueous solution of sodium hydroxide with a density of 1.075 to 1.175 g / cm^{3 is} used as the mixing liquid. 5. Способ изготовления декоративно-облицовочных изделий по п.1, отличающийся тем, что обжиг осуществляют во вращающейся печи при температуре 1200 - 1400^oC и времени нахождения песка в зоне обжига печи не более 3 - 20 мин.5. A method of manufacturing decorative and decorative products according to claim 1, characterized in that the firing is carried out in a rotary kiln at a temperature of 1200 - 1400^o C and the residence time of sand in the firing zone of the furnace is not more than 3 - 20 minutes 6. Способ изготовления декоративно-облицовочных изделий по п.1, отличающийся тем, что формование осуществляют по обычному вибрационному способу фактуроукладчиком или раствороукладчиком с наклонным вибролотковым питателем, оснащенным поперечной ограничительной заслонкой шиберного или поворотного типа для регулирования толщины слоя сырьевой смеси на выходе из бункера укладчика при одновременном виброуплотнении смеси в форме, установленной на виброплощадке. 6. A method of manufacturing decorative and cladding products according to claim 1, characterized in that the molding is carried out according to the usual vibrational method by a stacker or mortar-spreader with an inclined vibratory tray feeder equipped with a transverse restrictive gate of a slide or rotary type for regulating the thickness of the layer of the raw material mixture at the outlet of the stacker hopper with simultaneous vibration compaction of the mixture in the form installed on the vibration platform. 7. Способ изготовления декоративно-облицовочных изделий по п.1, отличающийся тем, что укладку фактурного слоя осуществляют при одновременном виброуплотнении с использованием наклонного вибролоткового питателя, передвигаемого вдоль верхней кромки боковых бортов формы на опорных роликах его днища, через которые передаются вибрационные воздействия от формы, установленной на виброплощадке. 7. A method of manufacturing decorative and decorative products according to claim 1, characterized in that the laying of the invoice layer is carried out with simultaneous vibration compaction using an inclined vibratory feeder moved along the upper edge of the side sides of the mold on the support rollers of its bottom, through which the vibration effects from the mold are transmitted mounted on a vibrating platform. 8. Способ изготовления декоративно-облицовочных изделий по п.1, отличающийся тем, что для укладки фактурного слоя используют подвижную сырьевую смесь со скоростью ее вибротранспортирования по днищу вибролотка при угле его наклона к горизонту 5 - 20^oC не более 2 - 3 м/мин.8. A method of manufacturing decorative and decorative products according to claim 1, characterized in that for laying the texture layer using a moving raw material mixture with a speed of its vibrotransportation along the bottom of the vibrating tray with an angle of inclination to the horizon of 5 - 20^o C no more than 2 - 3 m / min 9. Способ изготовления декоративно-облицовочных изделий по п.1, отличающийся тем, что для укладки цветного фактурного слоя используют сырьевую смесь с введением в состав тонкомолотого кварцевого песка пигментов в количестве 0,2 - 12 мас.%. 9. A method of manufacturing decorative and decorative products according to claim 1, characterized in that for laying the colored textured layer using a raw material mixture with the introduction of finely ground quartz sand pigments in an amount of 0.2 to 12 wt.%. 10. Способ изготовления декоративно-облицовочных изделий по п.1, отличающийся тем, что для укладки многоцветного фактурного слоя используют отдельно приготовленные сырьевые смеси каждого цвета, которые перед их укладкой в форму грубо перемешивают между собой на вибролотковом питателе или в бетономешалке до получения неоднородной по окраске смеси. 10. The method of manufacturing decorative and decorative products according to claim 1, characterized in that for laying a multicolor textured layer, separately prepared raw mixes of each color are used, which are roughly mixed together before vibrating on a vibrating tray feeder or in a concrete mixer until they are heterogeneous coloring the mixture. 11. Способ изготовления декоративно-облицовочных изделий по п.1, отличающийся тем, что для укладки фактурного слоя с кристаллически-зернистой структурой лицевой поверхности используют сырьевую смесь с заполнителем из фракционированного природного или искусственного песка либо фракционированной крошки из отсева дробленых горных пород и минералов с декоративными свойствами. 11. A method of manufacturing decorative and decorative products according to claim 1, characterized in that for laying a textured layer with a crystalline-granular structure of the front surface, a raw mixture with aggregate from fractionated natural or artificial sand or fractioned crumbs from the screening of crushed rocks and minerals is used with decorative properties. 12. Способ изготовления декоративно-облицовочных изделий по п.1, отличающийся тем, что после автоклавной обработки лицевую поверхность изделий подвергают шлифовке и полировке камнеобрабатывающим инструментом для твердых и высокопрочных горных пород типа гранита. 12. A method of manufacturing decorative and decorative products according to claim 1, characterized in that after autoclaving, the front surface of the products is subjected to grinding and polishing with a stone-working tool for hard and high-strength rocks such as granite.

Images