Патент на изобретение №2255920
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛЕГКОГО БЕТОНА
(57) Реферат:
Изобретение относится к строительным материалам, а именно к составам, преимущественно к производству, конструктивно-теплоизоляционных и теплоизоляционных легких бетонов на пористом заполнителе, и может быть применено для изготовления облегченных строительных деталей, блоков и конструкций различного назначения при сборном и монолитном строительстве. Технический результат – получение долговечного строительного материала с улучшенными прочностными и теплоизолирующими свойствами, сокращением расхода вяжущего и стабилизацией ячеистой структуры за счет введения пористого заполнителя. Сырьевая смесь для изготовления легкого бетона, включающая цемент, золу-унос ТЭЦ, раствор пенообразователя, химическую добавку, пористый заполнитель и воду, содержит в качестве пористого заполнителя гранулированное пеностекло шарообразной формы фракций 5-40 мм с объемной насыпной массой 180-200 кг/м3, в качестве раствора пенообразователя – пенообразователь “Белпор-1ом”, а в качестве химической добавки – жидкое натриевое стекло при следующем соотношении компонентов, % мас.: цемент – 46-48, зола-унос ТЭЦ – 16-18, гранулированное пеностекло – 18-20, жидкое натриевое стекло – 1,38-1,44, пенообразователь “Белпор-1ом” – 0,78, вода – остальное. 1 табл., 4 ил.
Изобретение относится к строительным материалам, а именно к составам, преимущественно к производству, конструктивно-теплоизоляционного и теплоизоляционного легких бетонов на пористом заполнителе, и может найти применение для изготовления облегченных строительных деталей, блоков и конструкций различного назначения при сборном и монолитном строительстве. Известна сырьевая смесь (SU 1320201, кл. С 04 В 38/10, 30.06.87. Бюл. № 24) для керамзитобетона с использованием в качестве пористого заполнителя керамзит шарообразной формы. Данное изобретение имеют ряд недостатков, а именно изготовление керамзита из сырьевой смеси отходов фотожелатинового производства и отходов травления алюминия, что усложняет технологию приготовления и требует дополнительных капиталовложений и энергозатрат на производство заполнителя. Известны составы беспесчаного легкого бетона, поризованного пенообразующими добавками, и крупнопористого легкого бетона /Баженов Ю.М. Способы определения состава бетона различных видов. М.: Стройиздат, 1975, стр.154-155/. Изготовление таких смесей характеризуется относительно высоким расходом цемента, высоким коэффициентом теплопроводности и значительными энергетическими затратами на получение применяемого пористого заполнителя, а также капиталовложений в производство и модернизацию оборудования. Из известных технических решений наиболее близким аналогом является состав керамзитопенобетона, приготовленного из смеси вяжущего, пористого заполнителя (керамзитового гравия), пенообразователя, химической добавки и воды. Иногда для уменьшения расхода цемента в смесь добавляют кремнеземистые компоненты (тонкомолотые или пылевидные). Приготовление бетонной смеси включает в себя приготовление пенобетонной массы, а затем ее перемешивание с керамзитовым гравием /Киселев Д.П. и др. Поризованные легкие бетоны. М., Изд-во литературы по строительству, 1966, с.7-9, 12-13, 115-116/. Высокий расход цемента, наличие в пористом заполнителе мелкой фракции повышают объемную массу бетона и снижает теплопроводность материала. Для снижения плотности пористого керамзитобетона в смесь вводят различные добавки, отходы производств и т.п. Применение добавок и их подготовка усложняют технологию приготовления бетонных смесей, незначительно снижая плотность бетона и расход цемента. Задачей изобретения является получение долговечного строительного материала с улучшенными прочностными и теплоизолирующими свойствами, сокращение расхода вяжущего и стабилизация ячеистой структуры бетона за счет введения пористого заполнителя. Указанный технический результат достигается тем, что в бетонной смеси содержащей цемент, золу-унос ТЭЦ, раствор пенообразователя, химическую добавку – жидкое натриевое стекло, пористый заполнитель и воду, согласно изобретению в качестве пористого заполнителя применяют гранулированное пеностекло различных фракций или смесь фракций. Процесс получения смеси характеризуется раздельным приготовлением (цемент, зола-унос ТЭЦ, жидкое натриевое стекло, вода), отдельным приготовлением и введением пены в бетонную смесь, введением пористого заполнителя (гранулированного пеностекла), а также непрерывным процессом перемешивания до полного обволакивания водной дисперсией минерального вяжущего поверхности пористого заполнителя. При этом используемая пенобетонная смесь может содержать минеральное вяжущие, пенообразователь и воду или минеральное вяжущие, пенообразователь, кремнеземистый компонент и воду, при следующем соотношении компонентов,%: Цемент 46-48 Зола-унос ТЭЦ 16-18 Гранулированное пеностекло 18-20 Жидкое натриевое стекло 1,38-1,44 Пенообразователь “Белпор-1ом” 0,78 Вода Остальное. Для осуществление изобретения использовали следующие компоненты: – Портландцемент М 400 (г. Топки, Кемеровская область) должен удовлетворять требованиям ГОСТ 10178-95. – Зола-унос ТЭЦ-4, (г. Омск) по ГОСТ 25818-91, с насыпной плотностью – Стекло натриевое жидкое по ГОСТ 13078-81 с – Белковый пенообразователь “Белпор-1ом” (г. Омск) по ТУ 0258-001-03899386-99. – Пористый заполнитель – гранулированное пеностекло (г. Омск, пос. Лузино) ТУ 5914-001-00643867-94, ГОСТ 9758-86 фракций 5-10, 10-20, 20-40 и 5-40 мм – Вода для бетонов и растворов по ГОСТ 23732-79. Первоначально, бетонную смесь готовили путем перемешивания в лабораторном растворосмесителе вместимостью 15 л. Последовательность загрузки смесителя составляющими материалами осуществлялась следующая: приготовление бетонной смеси (цемент, зола-унос ТЭЦ, жидкое натриевое стекло, вода), введение технической, предварительно приготовленной пены с последующим перемешиванием и получением однородной пенобетонной смеси. Далее в приготовленную пенобетонную смесь постепенно вводили пористый заполнитель при непрерывном перемешивании смеси в течение 0,5-2,5 мин до полного и равномерного распределения и обволакивания гранул заполнителя в пенобетонной смеси. Ограничение времени необходимо для сохранения целостности гранул пеностекла от раздробления при перемешивании. Бетонная масса укладывалась в металлические формы с размером ячеек 10×10×10 и 15×15×15 см, 12 часов выдерживались до набора распалубочной прочности, после чего изготовленные образцы подвергались тепловой обработке в течение 12 часов при температуре 80-85°С. Половина образцов испытывалась через 4 часа после тепловой обработки, остальные в возрасте 28 суток хранения в камере нормального твердения при температуре 20±2°С и относительной влажности 95%. Испытания смеси и образцов проводились в соответствии с требованиями ГОСТов и методов испытаний строительных смесей и материалов. Проведенные испытания показали, что введение в пенобетонную смесь пористого заполнителя (гранулированного пеностекла) позволяет добиться улучшения физико-механических и теплоизоляционных свойств бетона (табл.1).
Отличается от известных способов тем, что содержит состав*, который включает необходимые компоненты (вяжущее, кремнеземистый компонент, пенообразователь, химическая добавка и вода), а также использование менее энергоемкого и более дешевого пористого заполнителя с низкой теплопроводностью, которое обеспечивает снижение объемной концентрации цементного камня, стабилизацию ячеистой структуры бетона и получения однородного по объемной массе материала с высокими теплозащитными свойствами и прочностными характеристиками. Использование в бетонной смеси менее энергоемких технологий и более дешевых компонентов местного производства и отходов (гранулированное пеностекло, получаемое из боя тарного и строительного стекла, зола-унос ТЭЦ и пенообразователь, получаемый из отходов КРС и птицефабрик), существенно влияет на стоимость изделий и экологическую обстановку в городе. Физико-механические показатели бетона: отпускная прочность после тепловой обработки 0,8-1,5 МПа, прочность на 28 сутки 1,5-2,2 МПа, марка по морозостойкости F 50, коэффициент теплопроводности в сухом состоянии 0,09-0,12 Вт/(м·°С), что соответствует требованиям ГОСТов и СНиП 11-3-79* “Строительная теплотехника”. На фиг.1-4 приведены фотографии образцов.
Формула изобретения
Сырьевая смесь для изготовления легкого бетона, включающая цемент, золу-унос ТЭЦ, раствор пенообразователя, химическую добавку, пористый заполнитель и воду, отличающаяся тем, что она содержит в качестве пористого заполнителя гранулированное пеностекло шарообразной формы фракций 5-40 мм с объемной насыпной массой 180-200 кг/м3, в качестве раствора пенообразователя – пенообразователь “Белпор-1ом”, а в качестве химической добавки – жидкое натриевое стекло при следующем соотношении компонентов, мас. %: Цемент 46-48 Зола-унос ТЭЦ 16-18 Гранулированное пеностекло 18-20 Жидкое натриевое стекло 1,38-1,44 Пенообразователь “Белпор-1ом” 0,78 Вода Остальное
РИСУНКИ
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
н=600 кг/м, удельная поверхность – 3,5-5,0 тыс.см/г.
