Патент на изобретение №2390514

(54) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА

(57) Реферат:

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении ячеистого бетона неавтоклавного твердения. Сырьевая смесь для приготовления ячеистого бетона включает, мас.%: портландцемент 55,88-65,09, кварцевый песок с модулем крупности М_кр до 1,8 14,1-29,31, керамзитовый песок с удельной поверхностью 2000-2500 см²/г 10,06-22,67, пенообразователь «Неопор» 0,32-0,37, алюминиевая пудра 0,067-0,078, вода до В/Т=0,35-0,45. Технический результат – повышение предела прочности при сжатии и коэффициента конструктивного качества при сохранении пониженной средней плотности. 3 табл.

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении ячеистого бетона неавтоклавного твердения.

Известна сырьевая смесь для приготовления ячеистого бетона, включающая, мас.%: едкую щелочь 4,2-5,4; молотый керамзит 15,6-16,0; полуводный сульфат кальция 3,3-4,5; натриевое жидкое стекло 6,6-9,1; алюминиевую пудру 0,25-0,38; ацетон 0,1-0,5; молотое стекло – остальное (Патент RU 2164504, кл. С04В 38/02, 1999).

Недостатком указанной смеси является относительно высокая средняя плотность материала с низким пределом прочности при сжатии.

Из известных технических решений наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому объекту является “Способ приготовления ячеистобетонной смеси” (Патент RU 2206545, кл. С04В 38/10, 2001, прототип), который включает приготовление растворной части, состоящей из цемента, кварцевого песка, стеклопорошка и воды с добавлением к ней технической пены, взбитой в скоростном смесителе при 600-800 мин^-1, с температурой воды 20-25°С и перемешивание в течение 1-2 мин, после чего в полученную смесь добавляют газообразователь и перемешивают до однородного состояния в течение 1-2 мин. Состав сырьевой смеси содержит следующие компоненты, мас.%:

Изделия из указанной смеси имеют следующие недостатки: заниженный предел прочности при сжатии и низкий коэффициент конструктивного качества.

Техническая задача, решаемая изобретением – повышение предела прочности при сжатии и коэффициента конструктивного качества ячеистобетонных изделий с сохранением пониженной средней плотности.

Указанный технический результат достигается тем, что сырьевая смесь для приготовления ячеистого бетона, включающая цемент, кварцевый песок, пенообразователь «Неопор», алюминиевую пудру и воду, содержит кварцевый песок с модулем крупности М_кр до 1,8, в качестве цемента портландцемент и дополнительно – керамзитовый песок с удельной поверхностью 2000 – 2500 см²/г, при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:

В качестве цемента использовался портландцемент марки М 400. В качестве кремнеземистых компонентов – кварцевый песок (ГОСТ 8736-93) с модулем крупности М_кр до 1,8, который относится к группе мелких песков и керамзитовый песок с удельной поверхностью 2000-2500 см²/г или керамзитовый песок, измельченный до указанной удельной поверхности. Ориентировочный зерновой состав песков приведен в табл.1. В качестве пенообразователя применялся неорганический пенообразователь «Неопор». В качестве газообразователя – алюминиевая пудра марки ПАП-1.

Таблица 1
Кремнезе- мистый компонент (песок)	Наименование остатка на ситах	Остатки на ситах, % по массе	Проход через сито с сеткой 0,16 (0,14), % по массе
2,5	1,25	0,63	0,315	0,16 (0,14)
Кварцевый	Частный	3	6,5	13,5	24	35	14
Полный	3	9,5	23	47	82	96
Керамзи- товый	Частный	0	0	18,5	53,5	18	8,5
Полный	0	0	18,5	72	90	98,5

В таблице 1 приведены частные и полные остатки керамзитового песка, согласно которой количество зерен размером менее 0,16 (0,14) мм составляет 8,5%, а 98,5% – это полные остатки. Полные остатки находятся суммированием частных остатков на данном сите и всех ситах с большими отверстиями. Полный остаток керамзитового песка на сите 0,16 (0,14) равен: A_0,16=a_2,5+a_1,25+а_0,63+a_0,315+a_0,16=18,5+53,5+18=90%. Полный остаток для керамзитового песка, прошедшего через сито с сеткой 0,16 (0,14), составляет 98,5%, другими словами, это общее количество песка, взятого для испытания, 1,5%, это технологические потери при просеивании, которых не избежать. Керамзитовый песок по модулю крупности и полному остатку на сите с отверстиями 0,63 мм относится к группе мелких песков.

Сырьевую смесь готовят по следующей технологии: в смеситель загружается портландцемент марки М 400, кварцевый песок, керамзитовый песок и вода, перемешивание растворной части осуществляется в течение 1-2 мин. После чего взбитая техническая пена перегружается в смеситель, где перемешивается с растворной частью в течение 3-4 мин, после этого приготовленный раствор перемешивается еще в течение 2-2,5 мин с заранее приготовленной алюминиевой суспензией до получения однородной массы. Температура ячеистобетонной смеси должна быть 21-25°С.

После перемешивания смесь из смесителя разливают по формам. Отформованные изделия выдерживают при температуре +20°С в течение 3-4 ч, затем срезается “горбушка” и материал подвергается пропариванию по следующему режиму: подъем температуры до 80°С – 4 ч; изотермический прогрев при 80°С – 6 ч; спуск температуры до 20°С – 4 ч.

По сравнению с известными решениями предлагаемый состав сырьевой смеси позволяет получать ячеистый бетон с пределом прочности при сжатии на 15-40% и коэффициентом конструктивного качества на 30-35% выше по сравнению с прототипом, при этом достигается мелкая равномерно распределенная пористость в диапазоне радиусов пор 75-77500 Å (0,0075-7,75 мкм), что благоприятно отражается на теплофизических свойствах изделия. Кроме того, у приведенных составов меньший расход газообразователя используется мелкий кварцевый песок вместо молотого и его наиболее эффективный заменитель, такой как керамзитовый песок, что упрощает технологию изготовления ячеистобетонных изделий.

Предлагаемые составы и физико-механические показатели приведены в табл.2, 3.

Используют кварцевый песок с модулем крупности М_кр для первого, второго и третьего составов, соответственно равным 1,7; 1,6 и 1,8, и керамзитовый песок, удельная поверхностью которого равна для первого, второго и третьего составов соответственно 2250; 2500 и 2000 см²/г.

Таблица 3
Состав	Средняя плотность, т/м3 (m)	Предел прочности при сжатии, МПа (Rсж)	Коэффициент конструктивного качества	Теплопроводность, Вт/(м°С) ()
1	0,510	2,2	4,31	0,136
2	0,420	1,7	4,05	0,093
3	0,550	2,4	4,36	0,155
Прото- тип	0,414-0,533	1,2-1,7	2,47-3,18	0,092-0,147

Формула изобретения

Сырьевая смесь для приготовления ячеистого бетона, включающая цемент, кварцевый песок, пенообразователь «Неопор», алюминиевую пудру и воду, отличающаяся тем, что содержит кварцевый песок с модулем крупности М_кр до 1,8, в качестве цемента портландцемент и дополнительно – керамзитовый песок с удельной поверхностью 2000-2500 см²/г при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%: