Фащевский Александр Болеславович

Компания "АФТ" предлагает собственные инновационные разработки:

Общие сведения о технологии "ГРАСТЕК"

Правовое обеспечение технологии производства строительных материалов "ГРАСТЕК" - патент РФ2300506 Строительный материал и способ его получения, патент РФ(14.03.08г. Роспатентом принято решение о выдаче патента по заявке 2007108080 от 05.03.07г.)

Вся современная строительная промышленность и производство строительных материалов основываются на использовании традиционных материалов - цемента, глины, извести, кварцевого песка, гипса и т.п. Предлагается технология, позволяющая производить различные высококачественные строительные материалы, начиная от лёгких теплоизоляционных до высокопрочных конструкционных путём использования распостранённых кремнистых пород (диатомит, опока, трепел, цеолит и т.п.), а также отходов промышленного производства - микрокремнезема, различных шлаков, отвалов и щёлочи в качестве активной добавки. Технология позволяет получать следующие виды продукции - ситаллы, керамику, стеклокерамику, стекло, пеностеклокерамику, пеностекло и композитные материалы в виде плит, блоков, гранул и т.п. Материалы могут использоваться для строительства гражданских и промышленных объектов, а также для теплоизоляции промышленного оборудования, холодильных установок и т.д.

Кремнистые породы - опока, трепел, диатомит, цеолит и др., а также кремнийсодержащие промышленные отходы - дешевое и распространенное сырье. Кремнистым данное сырьё называется в связи с наличием в его составе большого количества кремния, который в отличие от обычного речного песка имеет не кристаллическую, а аморфную форму. Основным требованием к сырью является способность имеющегося в нем кремнезема вступать в реакцию со щелочью с образованием гидросиликатов.

Предлагаемая технология производства строительных материалов "ГРАСТЕК" основывается на добыче сырья, его измельчении, смешивании с водным раствором щёлочи, формовании изделий с последующим обжигом и позволяет из сырья одного месторождения получать различные строительные материалы.

Возможности применения разработанной технологии достаточно широки и дают возможность кроме строительных материалов производить композитные материалы "ГРАСТЕК" для различных отраслей промышленности - например, заменители чугуна и бронзы для машиностроения путём введения порошкообразных руд металлов или материалы с заданными электротехническими, магнитными или антифрикционными свойствами. Полученные материалы можно точить, сверлить, фрезеровать и шлифовать. Данный способ основан на более высокой химической активности аморфного кремнезёма по сравнению с его кристаллической формой.

Решить проблему активации речного песка можно с помощью мельниц-активаторов, которые выпускает "Институт механохимии и твердого тела"

Данная технология позволяет эффективно решить проблему утилизации отходов мусоросжигающих заводов, химических производств, отходов атомной промышленности путём их смешивания с обработанной кремнистой породой, гранулирования и стеклования при обжиге. Полученные гранулы могут быть захоронены или использованы в качестве строительных материалов - щебня, гравия.

На основе технологии возможно получение традиционных материалов с применением местного сырья, например, производство керамического кирпича из кремнистой породы с использованием в качестве заполнителя мелкозернистых барханных загрязнённых песков пустынь (до 70% по массе).

Предлагаемый способ позволяет значительно улучшить эксплуатационные свойства выпускаемых сегодня гранулированных теплоизоляционных материалов, имеющих высокое водопоглощение - перлита, вермикулита и т.п., за счёт добавления кремнистого сырья (10-20% по массе) и производства нового продукта с минимальным водопоглощением - например, теплоизоляционных плит.

Достоинства технологии производства строительных материалов "ГРАСТЕК":

• производимая продукция превосходит по своему качеству и эксплуатационным характеристикам существующие аналоги

• доступность и дешевизна сырья

• сокращение производственных площадей за счет отсутствия глинозапасника для длительной "вылежки" сырья

• использование в качестве активной химической добавки только одного широко распространенного и недорогого компонента - щёлочи

• простота и надёжность технологии

• отсутствие отходов

• возможность производства широкого спектра продукции

• возможность использования серийно производимого оборудования для организации производства

• продукция производится за меньшее время и при значительно более низких температурах, по сравнению с традиционными технологиями, что позволяет минимизировать капиталовложения

• возможность получения различных видов продукции на одной технологической линии, за исключением конечных операций

• высокая рентабельность производства

Производство засыпного утеплителя "ГРАСТЕК" (аналога сверхлегкого керамзита в виде гранулированного пеностекла)

Основные технологические операции:

• измельчение сырья

• сушка сырья

• помол сырья

• смешение с водным раствором щелочи

• изготовление гранул

• сушка гранул

• обжиг гранул с одновременным вспучиванием (продукция - гранулы от 3 до10мм)

Преимуществом предлагаемой технологии по сравнению с известными технологиями производства пеностекла является исключение крайне дорогостоящих операций с получением силикат глыбы и жидкого стекла в одном варианте или производство (варка) стекла специального состава в другом варианте и его совместному помолу (или помолу стеклобоя) со вспучивающими добавками до микронной фракции. Также исключены операции автоклавного получения жидкого стекла из кварцевого песка или трепела. При производстве не используются вспучивающие добавки и пенообразователи. Нам удалось совместить операции получения жидкого стекла, остеклования гранул и их вспучивания в одном технологическом процессе. Получаемая продукция - легкие, высокопрочные, остеклованные гранулы светлого цвета, имеющие гладкую блестящую поверхность. Степень остеклованности гранул регулируется от стеклокерамики до полного стекла. По предлагаемой технологии операция обжига производится при температуре 650-850 градусов, что значительно ниже температуры (1260 град.) обжига керамзита по традиционной технологии.

Характеристики:

Насыпная плотность - 90 - 400 кг/м3 
Прочность на сжатие - 8 - 60 кг/см2
Теплопроводность - 0,05 - 0,15 вт*м/град К0
Водопоглощение - менее 5% по объёму за сутки при полном погружении
Морозостойкость - более100 циклов

Получаемая продукция обладает стойкостью к действию кислот и щелочей, а также не подвержена силикатному распаду.
При использовании пигментов продукция может быть окрашена в различные цвета.

Предлагаемая технология может быть использована как при создании новых предприятий, так и при реконструкции существующих предприятий по производству керамзита.

Засыпной утеплитель "ГРАСТЕК" может быть использован в качестве теплоизоляции при утеплении чердаков, стен, подвалов в промышленном и гражданском строительстве, а также в качестве наполнителя при изготовлении керамзитобетонных блоков и в панельном домостроении.

Технология производства засыпного утеплителя "ГРАСТЕК" является наиболее простой и дешевой в промышленном освоении из предлагаемых технологий. Данная технология предполагает высокую степень автоматизации производства и минимальное количество работников, что дополнительно снижает затраты на производство.

Технология позволяет получать при обжиге плиты и блоки путем одновременного вспучивания и спекания между собой высушенных гранул в формах или на полотне конвейера. В этом варианте качество получаемой продукции несколько ниже, чем у блоков поризованных по всему объему.

Производство теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных поризованных материалов "ГРАСТЕК" в виде плит и блоков (пеностеклокерамика, пеностекло).

Основные технологические операции:

• измельчение сырья

• сушка сырья

• помол сырья

• смешение с водным раствором щелочи

• сушка полученной смеси (шихты)

• дробление шихты

• засыпка дробленой шихты в формы или на полотно конвейера

• обжиг

Характеристики:

Плотность - 120 - 400 кг/м3
Прочность на сжатие - 8 - 60 кг/см2
Теплопроводность - 0,05 - 0,15 вт*м/град К0
Водопоглощение - менее 5% по объёму за сутки при полном погружении
Морозостойкость - более 100 циклов
Температурный интервал применения - до 6000С

Получаемая продукция стойка к действию кислот и щелочей, а также не подвержена силикатному распаду (испытания образцов продукции проводились в сертифицированных лабораториях).

При использовании пигментов продукция может быть окрашена в различные цвета.

Структура материала

Внешний вид блока

Преимущества перед конкурентами при использование стеновых пеностеклокерамических блоков "ГРАСТЕК" для промышленного и гражданского строительства:

• уменьшение стоимости возведения стен, в отдельных случаях в 2 раза (в частности, по сравнению со стеной, выполняемой из пенобетона с облицовкой штукатуркой)

• сокращения сроков возведения стен, в отдельных случаях в 4-5 раз (в частности, по сравнению со стеной, выполняемой из пенобетона с любым видом облицовки)

• уменьшение массы стен, в отдельных случаях в 9-10 раз (по сравнению со стеной из кирпича или из пенобетона); уменьшение массы стен существенно снизит стоимость и требования к фундаменту и несущим конструкциям

• сокращение толщины стен, в среднем на 6-12см, а в отдельных случаях до 40см; это в свою очередь, обеспечит увеличение полезной площади. Для жилого строительства уменьшение толщины на 6-12см дает дополнительный доход в $10-20 на м2 стены

• существенное упрощение стеновой конструкции (меньше слоев, не требуется тщательного укрепления минераловатных плит и т.п.), что уменьшает количество строительных ошибок и упрощает контроль строительства.

Стеновые блоки из конструкционно-теплоизоляционной пеностеклокерамики "ГРАСТЕК" с прочностью от 8 кг/см2 могут использоваться в качестве самонесущего конструкционно-теплоизоляционного материала в многоэтажном жилищном и промышленном строительстве, а стеновые блоки с прочностью около 30кг/см2 - в качестве несущего конструкционно-теплоизоляционного материала в малоэтажном (до 3 этажей) домостроении. Это дает возможность отказаться от дополнительных конструкционных слоев, что существенно снижает стоимость (материалы и трудозатраты) строительства, уменьшает толщину стены, одновременно увеличивая полезную площадь здания.

Стеновые блоки "ГРАСТЕК" конкурируют с конструкционно-теплоизоляционными материалами и, прежде всего с ячеистыми бетонами. Основные характеристики в сравнении с конкурентами:

Характеристики выпускаемой продукции могут изменяться по требованию потребителей.

Из-за высокого водопоглощения блоки из ячеистого бетона применяются при влажности окружающей среды не более 60-75%. Рекомендуется стену из ячеистых бетонов с фасада защищать влагозащитным и паронепроницаемым слоем (например, латексными красками). Пенобетон (неавтоклавный бетон) при высыхании имеет значительную усадку - более 3мм/м, что приводит к растрескиванию и деформации стен зданий. В этой связи пенобетон как конструкционный материал практически не используется. Автоклавный бетон имеет усадку 0.5-0.7мм/м.

Из представленных данных видно, что "ГРАСТЕК" имеет существенно лучшие характеристики, а значит и более конкурентоспособен. Например, при прочности на сжатие - в 8кг/см2, ячеистый бетон имеет плотность 400кг/м3 (против 180кг/м3 у "ГРАСТЕК"), коэффициент теплопроводности 0.11 (против 0.09 у "ГРАСТЕК"). При прочности на сжатие 60кг/см2 ячеистый бетон имеет плотность 900кг/м3 (против 400кг/м3 у "ГРАСТЕК"), при этом коэффициент теплопроводности ячеистого бетона возрастает до 0.24 (против 0.12 у "ГРАСТЕК").

"ГРАСТЕК" имеет минимальное водопоглощение в 2-3% по объему по сравнению с  ячеистым бетоном, имеющим водопоглощение 25-35%, и не имеет усадки в процессе эксплуатации.

Проведенные в лаборатории ОАО "Орелстрой" испытания на морозостойкость по ГОСТ 25485-89 "Бетоны ячеистые. ТУ" Приложение 3. "Метод контроля морозостойкости" показали, что "ГРАСТЕК" значительно превосходит пенобетон по этому показателю (пенобетон 15 циклов, "ГРАСТЕК" более 100 циклов замораживания / размораживания).

Стеновые блоки "ГРАСТЕК" соответствуют требованиям экологии и пожарной безопасности (негорючий - НГ), стойки к воздействию кислот и щелочей, могут окрашиваться в различные цвета и эксплуатироваться при температуре до 6000С.

Предлагаемая технология производства стеновых блоков "ГРАСТЕК" наиболее перспективна и востребована. Данная технология требует обязательного создания опытной линии для отработки конструкции печи обжига для массового производства.

Производство конструкционных материалов "ГРАСТЕК" (аналог клинкерного кирпича и плитки в виде керамики, стеклокерамики, ситаллов).

Основные технологические операции:

• измельчение сырья

• сушка сырья

• помол сырья

• смешение с водным раствором щелочи

• сушка полученной смеси (шихты)

• дробление шихты

• формование изделий методом прессования на гидравлических или колено-рычажных прессах

• обжиг

Характеристики:

Объёмная масса - до 3200 кг/м3
Прочность на сжатие - 150 - 2200 кг/см2
Водопоглощение - до 0
Морозостойкость - более 300 циклов
Твердость по Моосу - 5,5 - 6,5

Получаемая продукция стойка к действию кислот и щелочей, а также не подвержена силикатному распаду.

При использовании пигментов продукция может быть окрашена в различные цвета.

Полученные образцы имеют ровную, гладкую высококачественную поверхность.

Автор разработки:

Фащевский Александр Болеславович