Trang chủ Bằng phát minh, sáng chế • Liên hệ     • Giới thiệu     • Tài liệu hướng dẫn

Phương pháp sản xuất đá granit nhân tạo dùng xi măng làm chất kết dính

Cập nhật Thứ sáu - 09/06/2017 10:20 In bài viết

1. Tên sáng chế, phát minh, giải pháp:
Phương pháp sản xuất đá granit nhân tạo dùng xi măng làm chất kết dính
2. Số bằng,ký hiệu: 1-0014102
3. Thuộc lĩnh vực KH&CN Công nghệ vật liệu mới (Sáng chế)
4. Ngày công bố 25/06/2015
5. Ngày cấp 25/06/2015
6. Chủ sở hữu chính NGUYỄN BIÊN CƯƠNG
7. Tác giả NGUYỄN BIÊN CƯƠNG
8. Điểm nổi bật
Sáng chế đề xuất phương pháp sản xuất đá granit nhân tạo dùng xi măng làm chất kết dính. Phương pháp này bao gồm các bước: chuẩn bị nguyên liệu gồm xi măng PC40 hoặc PCB40 với lượng nằm trong khoảng từ 20% đến 30% khối lượng nguyên liệu; các mảnh đá granit nhiêu màu sắc có kích thước từ 0,071 đến 4 mm với lượng nằm trong khoảng từ 40% đến 50% khối lượng nguyên liệu; nước sạch với lượng nằm trong khoảng từ 5% đến 6% khối lượng nguyên liệu; bột đá vôi siêu mịn có hàm lượng CaCO3 lớn hơn 98%, độ mịn 0,08 mm với lượng nằm trong khoảng từ 4% đến 10% khối lượng nguyên liệu; bột oxit silic vô định hình có độ mịn 0,1 mm với lượng nằm trong khoảng từ 2% đến 3% khối lượng nguyên liệu; phụ gia siêu dẻo thế hệ thứ ba với lượng nằm trong khoảng từ 0,2% đến 0,6% khối lượng nguyên liệu; trộn các thành phần trên trong máy trộn cưỡng bức để tạo ra hỗn họp đá granit nhân tạo có độ sụt từ 22 đến 24cm; đổ hỗn hợp vào đày khuôn đúc, rung lắc để đầm chặt, cố định sản phẩm từ 5 đến 12 giờ; tháo khuôn, bảo quản sản phẩm hai ngày trong nhà xưởng có mái che và tưới âm bảo dưỡng 5 lần/ngày, mài bóng hoàn thiện sản phẩm.
9. Mô tả về sáng chế, phát minh, giải pháp

Lĩnh vực kỹ thuật được đề cập

Sáng chế đề cập đến phương pháp sản xuất đá granit nhân tạo dùng xi măng làm chất kết dính để dùng trong kiến trúc, xây dựng hoặc làm đồ gia dụng.

Tình trạng kỹ thuật của sáng chế

Các loại đá granit nhân tạo hiện nay thường được sản xuất nhờ sử dụng các loại đá granit ở dạng các mảnh nhỏ, cát, bột đá và dùng chất kết dính là nhựa polyeste không no, kết hợp với một vài loại phụ gia điều chỉnh tốc độ đông kết để tạo ra sản phẩm composit như một loại đá nhân tạo dùng trong kiến trúc, xây dựng hoặc làm đồ gia đụng. Các loại vật liệu này được trộn với nhau theo tỉ lệ nhất định, được tạo hình trong các khuôn đúc ở áp suất bình thường hoặc dùng công nghệ rung ép trong môi trường chân không để tạo ra các tấm đá lát nhân tạo, sau đó được mài bóng để hoàn thiện sản phẩm.

Các phương pháp sản xuất đá granit nhân tạo đã biết nêu trên đều có đặc điểm chung là sử dụng chất kết dính hữu cơ, loại chất kết dính này có đặc điểm cơ bản là độ bền thấp, khi sử dụng sản phẩm ở ngoài trời thì sau một thời gian sử dụng nhất định, sản phẩm sẽ bị hóa già, phai màu, giòn, dễ gãy vỡ. Ngoài ra, các phương pháp trên đều sử dụng chất kết dính nền là nhựa polyeste hữu cơ, một loại vật liệu thường phải nhập ngoại.

Bản chất kỹ thuật của sáng chế

Mục đích của sáng chế là tạo ra các loại đá granit nhân tạo nhờ sử dụng chất kết dính vô cơ dùng để chế tạo các sản phẩm sử dụng trong kiến trúc, xây dựng hoặc làm đồ gia dụng, khắc phục các nhược điểm của các loại đá granit nhân tạo đã biết.

Nhằm mục đích này, sáng chế đề xuất phương pháp sản xuất đá granit nhân tạo dùng xi măng làm chất kết dính, phương pháp này bao gồm các bước:

chuẩn bị nguyên liệu gồm xi măng PC40 hoặc PCB40 với lượng nằm trong khoảng từ 20% đến 30% khối lượng nguyên liệu; các mảnh đá granit nhiều màu sắc có kích thước từ 0,071 đến 4 mm với lượng nằm trong khoảng từ 40% đến 50% khối lượng nguyên liệu; nước sạch với lượng nằm trong khoảng từ 5% đến 6% khối lượng nguyên liệu; bột đá vôi siêu mịn có hàm lượng CaCO3 lớn hơn 98%, độ mịn 0,08 mm với lượng nằm trong khoảng từ 4% đến 10% khối lượng nguyên liệu; bột oxit silic vô định hình có độ mịn 0,1 mm với lượng nằm trong khoảng từ 2% đến 3% khối lượng nguyên liệu; phụ gia siêu dẻo thế hệ thứ ba với lượng nằm trong khoảng từ 0,2% đến 0,6% khối lượng nguyên liệu;

trộn các thành phần trên trong máy trộn cưỡng bức để tạo ra hỗn họp đá granit nhân tạo có độ sụt từ 22 đến 24cm;

đổ hỗn hợp vào đầy khuôn đúc, rung lắc để đầm chặt, cố định sản phẩm từ 5 đến 12 giờ;

tháo khuôn, bảo quản sản phẩm hai ngày trong nhà xưởng có mái che và tưới ẩm bảo dưỡng 5 lần/ngày, mài bóng hoàn thiện sản phẩm.

Mô tả chi tiết phương án ưu tiên thực hiện sáng chế

Vật liệu đế chế tạo đá granit nhân tạo dùng chất kết dính vô cơ bao gồm: 14102 xi măng là chất kết dính chủ yếu, xi măng PC40 hoặc PCB40 được sử dụng với lượng nằm trong khoảng từ 20% đến 30% khối lượng nguyên liệu; cốt liệu là các mảnh đá nghiền từ đá granit, đá bazan có nhiều màu sắc khác nhau, kích cỡ hạt lớn nhất là 4 mm (sàng lỗ vuông), cốt liệu được rửa sạch để hàm lượng bụi sét nhỏ hơn 0,5%, sàng để loại bỏ các hạt trên sàng 4 mm và loại bỏ hạt dưới sàng 0,075 mm, cốt liệu nằm trong khoảng từ 40% đến 50% khối lượng nguyên liệu;

nước sạch dùng để sinh hoạt với lượng nằm trong khoảng từ 5% đến 6% khối lượng nguyên liệu;

bột đá vôi siêu mịn có hàm lượng CaCO3 lớn hơn 98%, độ mịn 0,08 mm với lượng nằm trong khoảng từ 4% đến 10% khối lượng nguyên liệu;

bột oxit silic vô định hình có độ mịn 0,1 mm với lượng nằm trong khoảng từ 2% đến 3% khối lượng nguyên liệu;

phụ gia siêu dẻo thế hệ thứ ba với lượng nằm trong khoảng từ 0,2% đến 0,6% khối lượng nguyên liệu.

Các vật liệu này được cân đong khối lượng cho từng mẻ trộn. Hỗn họp được trộn bằng máy trộn cưỡng bức theo trình tự:

đổ cốt liệu vào máy trộn cùng với 25% lượng nước cần thiết, trộn trong 5 phút để cốt liệu bão hòa bề mặt;

đổ tiếp bột đá vôi siêu mịn vào, trộn trong 1 phút;

đổ xi măng vào, trộn tiếp trong 2 phút;

hòa phụ gia và bột silic với phần nước còn lại (75% còn lại), đổ vào trộn tiếp trong khoảng từ 2 phút đến 4 phút;

Như được nêu trên, tổng thời gian một mẻ trộn hỗn hợp nằm trong khoảng từ 10 đến 12 phút.

Khi hỗn họp đã dẻo, tiến hành kiểm tra độ sụt của hỗn hợp. Điều chỉnh lượng nước để hỗn hợp đạt yêu cầu về độ sụt của hỗn họp sao cho nằm trong khoảng từ 22 đến 24cm.

Hỗn hợp sau khi trộn để đảm bảo yêu cầu về tính công tác được đổ vào các khuôn đúc bằng nhựa, bằng thép, bằng gang hoặc bằng composit đã được vệ sinh, quét dầu dính ở mặt trong để đúc sản phẩm. Quá trình rung, lắc được thực hiện để hỗn hợp lấp đầy khuôn đúc, đảm bảo kích thước chuẩn để tạo hình hoàn hảo sản phẩm.

Sản phẩm đúc sau đó được đặt trên giá phẳng trong nhà xưởng có mái che, cố định sản phẩm tối thiểu 5 giờ. Sau 5 đến 12 giờ, tùy theo tình hình thời tiết, sản phẩm có thể được tháo khuôn.

Sản phẩm được bảo dưỡng tiếp tục bằng cách để trong nhà xưởng có mái che, tưới nước 5 lần/ngày cho đến khi sản phẩm đạt hai ngày tuổi.

Mài sản phẩm để lộ các vân đá và màu sắc của đá bằng máy mài cầm tay hoặc máy mài tự động. Sản phẩm được rửa sạch bằng nước và phơi khô ở kho bãi ngoài 14102 trời.

Ví dụ thực hiện sáng chế

100 kg đá granit nhân tạo dùng xi măng làm chất kết dính được sản xuất theo phương pháp gồm các bước:

chuẩn bị 28 kg nguyên liệu xi măng PC40 Nghi Sơn, 50 kg các mảnh đá granit của mỏ đá Hòa Nhơn (Đà Nẵng) đã được rửa sạch có kích thước từ 0,071 đến 4 mm, 5 kg nước sạch, 10 kg bột đá vôi siêu mịn Nghệ An có độ mịn 0,08 mm, 3 kg oxit silic vô định hình có độ mịn 0,1 mm, 5 kg phụ gia siêu dẻo thế hệ thứ ba của hãng BASF;

trộn các thành phần trên trong máy trộn cưỡng bức trong 12 phút để tạo ra hỗn họp granit có độ sụt 21cm;

đỗ hỗn hợp vào đầy hai khuôn đúc có kích thước 4x50x100cm, tiến hành rung, lắc để đầm chặt và cố định sản phẩm trong 10 giờ;

tháo khuôn, bảo quản sản phẩm trong hai ngày tại nhà xưởng bằng cách tưới nước làm ẩm 5 lần/ngày, mài bóng sản phẩm bằng máy mài cầm tay để tạo ra hai tấm lát granit nhân tạo màu xám đốm trắng có kích thước 4x50x100cm.

Hiệu quả đạt được của sáng chế

Các loại đá nhân tạo được sản xuất theo phương pháp sản xuất đá granit nhân tạo dùng xi măng làm chất kết dính của sáng chế có cường độ chịu nén của mẫu lập phương 10x10x10 (Rn28) từ 80 đến 150 MPa, tương đương với các loại đá granit thiên nhiên, cường độ chịu kéo khi uốn của mẫu dầm 10x10x40 (Rku28) từ 10 đến 25 MPa, lớn hơn cường độ chịu kéo khi uốn của các loại đá thiên nhiên từ 4 đến 10 lần.

Đá granit nhân tạo được sản xuất bởi phương pháp theo sáng chế sử dụng xi măng là chất kết dính vô cơ, nên sản phẩm không bị giòn, không bị bạc màu như loại đá nhân tạo sử dụng chất kết dính hữu cơ khi phơi mưa nắng.

Phương pháp sản xuất đã granit nhân tạo theo sáng chế cho phép sản xuất đá granit nhân tạo bằng nhiều công nghệ khác nhau, như bán cơ giới, cơ giới - tự động một phân, cơ giới tự động hóa hoàn toàn. Các công nghệ này sử dụng các máy móc thiết bị đều có thể sản xuất trong nước.

Trong phương pháp theo sáng chế, hỗn họp granit nhân tạo có độ linh động cao, có thể dễ dàng tạo hình các sản phẩm có hình dáng phức tạp.

Phương pháp sử dụng các mảnh đá dăm nhỏ được lấy từ nguồn phế liệu ở các mỏ đá, tận dụng được các loại phế liệu mỏ đá như một nguồn nguyên liệu để sản xuất, góp phần giải quyết được vấn đề môi trường ở các mỏ đá, làm giảm giá thành sản phẩm, làm cho các sản phẩm đá granit nhân tạo có giá cả rất canh tranh.

Trong phương pháp theo sáng chế, chất kết dính là xi măng thay vì nhựa polyeste không no nhập ngoại, nên góp phần mở rộng thêm thị trường tiêu thụ xi măng cho các doanh nghiệp sản xuất xi măng trong nước, tạo thêm động lực để công nghiệp xi măng trong nước phát triển.

10. Nội dung có thể chuyển giao

Liên hệ trực tiếp

11. Thị trường ứng dụng
12. Hình ảnh minh họa
In bài viết
Các phát minh, sáng chế khác
 
Banner
Banner home right