Патент на изобретение №2374196
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ДРЕВЕСНОГО КОРОЗАПОЛНИТЕЛЯ ДЛЯ БЕТОНОВ
(57) Реферат:
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для подготовки древесного заполнителя. Технический результат – более полное использование коры деревьев и повышение прочности бетона. Способ подготовки древесного корозаполнителя для бетонов включает дробление коры до фракции 0,003-0,025 м, увлажнение до влажности 30-60%, опудривание гипсовым порошком, обработку пленкообразующей защитной полимерсиликатной композицией, состоящей из жидкого стекла и латекса при следующем соотношении компонентов, мас.%: жидкое стекло 88-92, латекс 12-8. 3 табл.
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для подготовки древесного заполнителя при производстве легкого бетона, арболита или золошлакокоробетона. Известны легкие бетоны с применением древесного заполнителя, называемые арболитом (Арболит / под ред. Г.А.Бужевича. – М., 1968. – С.3-12.; Арболит. Производство и применение / Сост. В.А.Арсенцев. – М., 1977. – С.3-14.; Справочник по производству и применению арболита / под ред. И.Х.Наназашвили. – М., 1987. – С.4-20). В соответствии с требованиями ГОСТ 19222-84 в древесной дробленке (заполнителе для бетона) не допускается содержание коры более 10% по массе сухой смеси заполнителя из-за наличия редуцирующих веществ и ее высокой реакционной способности по отношению к цементному вяжущему. Таким образом, кора практически не используется и идет в отвалы или сжигается, загрязняя атмосферу. Известны способы подготовки древесного заполнителя в горячих растворах хлорида кальция (а.с. Известен состав арболитовой сырьевой смеси по а.с. В целях более полного применения коры деревьев, объем которой достигает 12-15% от общего объема перерабатываемой древесины, т.е. миллионы тонн, а также для повышения прочности бетона с древесным заполнителем при пониженном расходе минерального вяжущего древесный заполнитель – кора деревьев – подвергается следующим подготовительным операциям: дробление корозаполнителя до фракции 0,003-0,025 м с последующим увлажнением коры до влажности 30-60% (в зависимости от породы древесины) и обработки (опудривания) гипсом для кольматации пор и повышения адгезионной способности поверхности коры. После этого корозаполнитель покрывают полимерсиликатной защитной композицией из латекса и жидкого стекла в соотношении 88-92%:8-12%. Получаемый таким способом корозаполнитель характеризуется низкой насыпной плотностью (250-450 кг/м3), хорошей водостойкостью, нейтральной средой по отношению к цементному вяжущему и длительным сроком хранения. Полученные на основе корозаполнителя легкие бетоны отличаются пониженной плотностью (до 600-700 кг/м3), высокими теплозащитными свойствами (коэффициент теплопроводности менее 0,25-0,30 Вт/(м·°С) при минимальных расходах цемента (до 200 кг/м3) вместо 350-450 кг/м3 для обычного арболита. Пример. Предварительно раздробленная кора фракции 3-20 мм, увлажненная до 30-60% опудривается гипсом, после чего подвергается обработке полимерсиликатным составом. Полученный органический корозаполнитель насыпной плотностью 280-340 кг/м3 дозируется в соответствии с рекомендуемой рецептурой и смешивается в течение 2-3 минут с золошлаковой смесью, цементом и водой для получения однородной массы, после чего полученная смесь укладывается в форму, уплотняется и твердеет в течение двух суток в форме, а затем без формы при нормальной температуре +18-20°С до набора 50-75% расчетной марочной прочности. Качество подготовки древесного сырья (коры) определяли по водородному показателю водного раствора с находящимися в нем гранулами. Результаты приведены в таблице 1.
Анализируя степень влияния защитных композиций на исключение прямого контакта сахаров коры с цементным камнем и отрицательным воздействием на формирование структуры бетона, можно сделать вывод о значительных материальных затратах, т.к. средний расход компонентов составляет от 30-40 кг до 100 и более кг/м3 заполнителя, что практически неприемлемо. Поэтому были проведены исследования по модифицированию латекса СКС-65ГП жидким стеклом с целью увеличения вязкости и создания условий по снижению пропитывающей способности латексом древесной коры. Совмещение жидкого стекла с латексом при соотношениях от 1:1,2 до 1:0,4 приводит к расслоению композиции, разделению на фракции и получению составов, не обладающих защитной пленкообразующей способностью с очень большими сроками высыхания состава. Введение жидкого стекла в латекс также сопровождается изменением свойств композиции, в первую очередь, резким увеличением вязкости системы. В интервале 8-12% расхода жидкого стекла в латексе отмечено равновесие композиции по вязкости ( Дальнейшее увеличение содержания жидкого стекла от 12 до 25% приводит к интенсивной коагуляции композиции, сопровождаемой повышением вязкости системы и приводящей к образованию пастообразного состава. В то же время для латексных композиций с добавкой 8-12% жидкого стекла отмечено формирование достаточно устойчивой прочной пленки, обладающей высокой адгезией к коре различных пород деревьев. С учетом проведенных исследований была выявлена потребность предварительной кольматации пор и пустот, т.к. корозаполнитель обладает значительной открытой пористостью и водопоглощением от 60 до 200%. Уменьшение открытой пористости осуществляли минеральными порошками: золой, гипсом, цементом, глиной. Нанесение минеральных тонкодисперсных материалов производилось в барабанном бетоносмесителе путем обычного перемешивания в течение 60-120 с. Затем осуществлялось взвешивание образцов и производился расчет средней величины «прилипшего» порошка. При этом варьировалась влажность коры от абсолютно сухой до 60-90%. В таблице 2 представлены оценочные результаты этих исследований для различных пород коры и средних значений влажности, а также адгезионной способности корозаполнителя при обработке минеральными порошками. При этом фиксировались не только показатели расхода минерального порошка (гипса) и полимерной композиции, но и учитывалась устойчивость защищенного (обработанного) корозаполнителя к истирающим воздействиям в бетоносмесителе.
Из таблицы 2 следует, что лучшей удерживающей способностью минерального порошка обладает увлажненная кора: до 25-30% для осины и березы и до 30-60% – для сосны. Снижение влажности коры приводит к уменьшению удерживающей способности корой минерального порошка и, как следствие, распределение его в полимерном составе при нанесении защитной композиции. При этом следует отметить повышенный расход полимерной защитной композиции за счет активного проникновения в открытые поры коры, что экономически нецелесообразно. При доведении влажности коры березы и осины до 60% и более имеет место крайне низкая адгезия защитного состава из-за большой толщины слабо затвердевшего минерального порошка, что приводит к массовым дефектам покрытия. Таким образом, дополнительным рациональным приемом подготовки корозаполнителя для золошлакобетона можно считать его обработку гипсом при предварительном увлажнении сосновой коры до 45±10% и березовой и осиновой коры – до 30±5%. Это обеспечивает снижение открытых пор при достаточно высоких значениях адгезии и минеральных расходах полимерной защитной композиции и отвечает технологическим требованиям корозаполнителя при его совмещении с золошлакобетонной смесью в барабане бетоносмесительной установки. Состав и свойства золошлакокоробетона в производственных условиях представлен в таблице 3 (в кг на 1 м3)
Формула изобретения
Способ подготовки древесного корозаполнителя для бетонов, включающий дробление коры и обработку пленкообразующей композицией, отличающийся тем, что дробление корозаполнителя проводят до фракции 0,003-0,025 м, затем увлажняют до влажности 30-60%, опудривают гипсовым порошком, после чего обрабатывают защитной полимерсиликатной композицией, состоящей из жидкого стекла и латекса при следующем соотношении компонентов, мас.%:
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1740346) или в водной суспензии дрожжей с ячменным суслом (а.с. 
=100-120 с по ВЗ-4) адгезии и укрывистости. Такой модифицированный латекс, обладая повышенной вязкостью, создает благоприятные условия по защите пористого минерального и органического заполнителя без излишнего расхода пленкообразующей композиции на пропитку и заполнение открытых пор.