Способ обработки заполнителя

 

Изобретение относится к строительству, к способам обработки минеральных заполнителей для строительных смесей преимущественно на воздушных вяжущих, и может быть использовано в строительном производстве, при укреплении грунтов, в промышленности строительных материалов. Цель изобретения - повышение подвижности смеси и прочности строительного материала. Обрабатывают минеральный заполнитель водной суспензией микроорганизмов BACILLUS MUCILAGINOSUS в углеводной питательной среде с содержанием мелассы 0,5...2 мас.% на сухие вещества при концентрации бактерий 10<SP POS="POST">5</SP>...10<SP POS="POST">9</SP> клеток/мл. Минеральный заполнитель пропитывают суспензией микроорганизмов в количестве 0,2...0,4 м<SP POS="POST">3</SP>/т заполнителя, выдерживают при 15...45°С в течение 1...4 сут, затем сушат при 100...105°С. В результате микробиологической обработки на поверхности зерен заполнителя образуется оболочка из высокомолекулярных полисахаридов - экзогликанов. Экзогликаны увеличивают подвижность строительной смеси, а также вступают в химическое взаимодействие с воздушными вяжущими, повышая прочность строительного материала. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНих

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (51)5 С 04 В 20 10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОЧИТЕТ

Гю изОБРетениям и ОтнРытиям

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4440479/31 -33 (22) 17.06.88 (46) 15.04.90. Бюл. 11 14 (71) Ярославский политехнический институт (72) 10.М.Придатко, А.Б.Лебедев, Н.В.Шеховцева, М.И.Смородинов, Г.И.Черняев, И.Н.Серов" и В.A.Çàéöåâ (53) 666.972.125(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1196354, кл. С 04 В 28/02, 1984. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЗАПОЛИИТЕЛЯ (57) Изобретение относится к строительству, к способам обработки минеральных заполнителей для строительных смесей преимущественно на воздушных вяжущих, и может быть использовано в строительном производстве прн укреплении грунтов, в промышленности строительных материалов. Цель изобрет "* я — повышение подвижности смеси

Изобретение относится к строительству и способам обработки минеральных эаполнителеи для строительный смесей, преимущественно на воздушных вяжущих, и может быть использовано в строительном производстве, при укреплении грунтов, в промышленности строительных материалов, Цель изобретения — повышение подвижности смеси и прочности строительного материала.

Способ осуществляют следующим образом.

Бактерии В. mucilaginosus относятся к хемоорганогетеротрофной

„„SU„„3557322 и прочности строительного материала.

Обрабатывают минеральный заполнитель водной суспензией микроорганизмов

Bacillus mucilaginosus в углеводной питательной среде с содержанием мелассы 0,5 — 2 мас.7. на сухие вещества при концентрации бактерий

10 — 10 клеток/мл. Минеральный

5 заполнитель пропитывают суспензией микроорганизмов в количестве 0,2

0,4 м /т заполнителя, выдерживают при 15 — 45 C в течение 1 — 4 сут, затем сушат при 100-105 С. В результате микробиологической обработки на поверхности зерен заполнителя образуется оболочка иэ высокомолекулярных полисахаридоз — эк эогликанов.

Экзогликаны увеличивают подвижность строительной смеси, а также вступают в химическое взаимодействие с воздушными вяжущими, повышая прочность строительного материала. 1 табл. микрсфлоре почв и грунтов, способны развиваться на питательных средах лишь с источником углерода без дополнительных факторов роста. Систематически 3. шцс 1aginosus находятся в

15 группе определителя бактерий Берги, сем. Вас llасеас. аэробы, образуют эндоспоры, клетка окружена слизистой капсулой. Размер клеток 0,30,5 2-3 мкм, размер капсул 4хб мкм, Водную суспензию микроорганизмов в углеводной питательной среде получают инокулированием в раствор мелассы бактерий В. тпс х1ад пояыя из чистой культуры, которую поддерживают на известных питательных средах.!

557122

Готовят углеводородную питательную среду, растворяя в воде мелассу до концентрации 0,5 — ? мас. Я на сухие вещества. В раствор мелассы вно5 сят да концентрации 10 — 10 клеток/мл чистую культуру микроорганизмов В. nucilaginosus, которую выращивают и подцерживают на известных . для данного рода бактерий питатель- 10 ных средах. Полученной бактериальной суспенэией пропитывают минеральный заполнитель с расходом суспенэии

0,2 — 0,4 м /т заполнителя смесь

В вь1церживают при 15 — 45 С в течение- 15

1 — 4 сут, затем сушат при 100—

105 С.

Примеры конкретного выполнения способа представлены в таблице.

Для бактериальной обработки ис- 20 пользуют кварцевый песок с М „ = 1,6.

Оценку свойств заполнителя проводят на образцах 4"4"16 см,приготовленных из равноподвижных известковых строитель-. ных смесей с отношением песок: известь гашеная 1:0,05 мас.ч. Продолжительность воздушного твердения образцов

28 сут.

Содержание мелассы в суспензии

0,5 — 2 мас.% на сухие вещества — З0 оптимальная концентрация углеводов для развития укаэанных микроорганизмов. Выход за пределы этого интервала приводит к снижению скорости бактериального роста и уменьшению количества образующихся экзогликанов .

Концентрация бактерий в суспензии

10 клеток/мл — минимальная концентрация, обеспечивающая устойчивый и 10 равномерный по всему объему обрабатываемого материала рост микроорганизмов. Уменьшение концентрации бактерий ниже этого предела приводит или к значительному снижению скорос" ти развития микроорганизмов, или к полной гибели микробного пула иэ-за действия неблагоприятных факторов возможного присутствия в обрабатываемом заполнителе ингибиторов роста, посторонней микрофлоры. Введение в суспензию свыше 10 1 клеток/мл не вызывает дополнительного прироста подвижности смеси и прочности строительного материала.

Расход суспензии 0,2 — 0,4 м /т

9 для обработки заполнителя обусловлен следующим: уменьшение количества суспензии приводит к снижению эффекта прироста показателей строительной смеси из — за неполного смачивания поверхности заполнителя и, следовательно, вывода части заполнителя из процесса бактериальной обработки; увеличение неэффективно по приросту показателей, так как избыточное количество суспензии не контактирует с поверхностью зерен заполнителя и не участвует в обработке.

Время культивирования заполнителя с бактериальной суспензией в течение

) сут — минимальное время, необходимое для синтеза микроорганизмами достаточного количества экзогликанов, обуславливающего эффективный прирост подвижности смеси и прочности строительного материала. Выдержка свыше 4 сут не вызывает дополнительного увеличения показателей.

Интервал температуры выдержки заполнителя с бактериальной сусиензией

15 — 45ОС определяется верхней и нижней температурными границами роста микроорганизмов В. mucilaginosus.

Выход за пределы этого интервала приводит к остановке развития бактерий, их гибели и потере положительного эффекта бактериальной обработки.

Температурный интервал сушки обработанного заполнителя 1 00 — 1 05 С обусловлен температурой кипения воды и водных растворов низкой концентрации.

В процессе культивирования микроорганизмы В. mucilaginosus из монои дисахаридов мелассы синтезируют высокомолекулярные внеклеточные полисахариды — экзогликаны, имеющие в своем составе химически активные кислотные ионогенные группы. Экэогликаны взаимодействуют с заполнителем, образуя на его поверхности отрицательно заряженную оболочку, которая уменьшает трение между минеральными частицами и способна в процессе твердения вступать в реакцию ионного обмена с воздушными вяжущими с образованием нерастворимых соединений, что повышает и подвижной строительной смеси, и конечную прочность материала.

Формула из об ре те ния

Способ обработки заполнителя для строительных смесей на воздушных вяжущих путем замачивания его в водной среде с последующей сушкой, о т л и

Известный способ

Примеры реализации способа

Показатели (г (з l2i0

0,5

Концентрация мик роорганизмов В. mucilaginosus в суспензии, клеток/мл

10

Расход бактериальной суспензии, м /т песка

014

0,3

Температура обработки песка бактериальной суспенэией, С

Время выдержки песка с бактериальной суспензией, сут

2,5

Расход воды эатворения, л/м строительной смеси

307

295

319

4,18

4,02

Водовяжущее отношение

3,90

Предел прочности при сжатии половинок призм 4 4 16 см через 28 сут твердения, МПа

0,42

0,33

0,53

0,49

Составитель Н. Артемова

Техред А.Кравчук Корректор В, Гнрняк

Редактор Н. Киштулинец

Заказ 696 Тираж 562 Подп ис ное

ВНИИПИ Государственногс комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 1557I 2 чающ ийс я тем, что, с целью повышения подвижности смеси и прочности строительного материала, в качестве водной среды используют водную суспензию микроорганизмов Bacillus

5.

mucilaginosus в углеводной питатель ïÀ среде с концентрацией мелассы

Условия обработки заполнителя — кварцевого песка (И„ = 1,6)

Концентрация мелассы в углеводной питательной среде, мас.X на сухие вещества

Характеристика образцов строительного материала из равноподвижных смесей нри соотношении песок:известь 1:0,05 (расплыв конуса 150 мм) 2

0,5-2,0 мас.Х на сухое вещество при концентрации микроорганизмов 10

10 клеток/мл, а эамачивают заполни9 тель при 15-45 С в течение 1-4 сут с расходом суспензии 0,2-0,4 м /на

1 т заполнителя и сушку проводят при 100-105 С.