Бетонная смесь для изготовления конструкционных и конструкционно-теплоизоляционных изделий

 

Изобретение относится к строительным материалам и используется для изготовления конструкционных и конструкционно-теплоизоляционных изделий. Сырьевая смесь содержит, мас.%: портландцемент 15,5 - 17; доацизитовый песок 31,0 - 37,0; дацизитовый гравий 34,0 - 39,0; вода остальное. Для получения состава используют дацитовый гравий с насыпной плотностью 450-500 кг/м³ и прочостью 2,6 - 2,8 МПа. Гравий получают из горных пород-дацитов. На щековой дробилке дробят дацит и тощую глину при весовом соотношении 80 - 85:20 - 15, затем подвергают помолу в шаровой мельнице до удельной поверхности 2500-3000 см²/г гранулируют и обжигают с подсушкой и соответствующей термоподготовкой в течение 20 - 30 мин в печах с расширенным барабаном в течение 7 - 10 мин при 1150 - 1200°С с последующим охлаждением в холодильнике-термостате. Дацизитовый песок получен путем дробления дацизитового гравия. Приготовление смеси, перемешивание компонентов осуществляется следующим образом. В смеситель подают дацизитовый песок фракции 5 мм и портландцемент марки 400, все перемешивают до получения равного цвета. В сухую массу добавляется крупный заполнитель - дацизитовый гравий фракции 10 - 20 мм и после перемешивания масса затворяется водой, которую постепенно добавляют до получения смеси подвижной консистенции. Общее время перемешивания составляет 24 мин. По окончании перемешивания определяют подвижность смеси и осуществляют укладку ее формы по ГОСТ 10181 - 76. Из смеси формируют образцы - кубы размером 15 15 15 см и уплотняют вибрированием на стандартном вибростоле ВС - 1. Через 30 мин после формования образцы-кубы подвергают термовлажностной обработке в пропарочной камере по режиму 4+8+2 при температуре изометрического прогрева 85°С, при этом режим поддерживается автоматически. После пропаривания образцы-кубы извлекаются из формы. Прочность такого бетона 16,8 - 18,1 МПа, плотность 1200-1250 кг/м³ коэффициент теплопроводности 0,167 - 0,181 Вт/м°С. 1 табл.

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к составу сырьевой смеси для изготовления легкого бетона, применяемого в производстве конструкционных и конструкционно-теплоизоляционных изделий, в виде панелей, ограждающих конструкций и др.

Известна керамзитовая смесь, включающая, мас.%: портландцемент 23-32; керамзитовый гравий 15-22; керамзитовый песок 29-34; вода остальное.

Недостатками керамзитобетонов из этой смеси являются их невысокая прочность, повышенная теплопроводность.

Технической задачей изобретения является увеличение прочности, понижение теплопроводности и водопоглощения легкого бетона.

Задача достигается тем, что сырьевая смесь, включающая портландцемент, искусственный пористый заполнитель-песок, гравий и воду, содержит в качестве искусствен- ного пористого заполнителя - песок и гравий, полученные из шихты, содержащей дацит и глину в весовом соотношении 80-85:20-15 при следующем соотношении компонентов, мас.%: Портландцемент 15,5-17 Указанный песок 31,0-37,0 Указанный гравий 34,0-39,0 Вода Остальное Для получения данного состава в качестве крупного заполнителя используется дацитовый гравий с насыпной плотностью 450-500 кг/м³ и прочностью 2,6-2,8 МПа. Гравий получают из горных пород - дацитов следующим образом: дробят на щековой дробилке, затем при весовом соотношении 80-85:20-15 (дацит: тощая глина) смесь дацит-глина подвергают помолу в шаровой мельнице до удельной поверхности 2500-3000 см²/г, гранулируют и обжигают с подсушкой и соответствующей термоподго- товкой в течение 20-30 мин в печах с расширенным барабаном в течение 7-10 мин при 1150-1200^оС с последующим охлаждением в холодильнике-термостате. Получаемые гранулы с насыпной плотностью 450-500 кг/м³ имеют прочность 2,6-2,8 МПа, низкую открытую пористость до 10-5% и обеспечивают хорошее сцепление с вяжущим. При многочисленных опытах на сжатие ни в одном случае не наблюдалось отслоения гранул от вяжущего. Сцепление вяжущего с гравийным пористым заполнителем обусловлено механическим замещением цементного камня в порах гранул и химическим взаимодействием контактирующих фаз. Дацитовые гранулы имеют остеклованную поверхность и стекло активно реагирует (данные петрографических и рентгеновских исследований) с Са(ОН)₂, образующимся при гидратации цемента, что приводит к образованию на поверхности контакта нерастворимого в воде гидросиликата кальция СаО˙ SiO₂˙ h H₂O, упрочняющего контактный слой пористое зерно-цементный камень. Поэтому бетон на предлагаемом крупном заполнителе не пропускает воду при одностороннем давлении и достаточно морозостойкий.

Дацитовый песок получают путем дробления дацитового гравия. Песок имеет объемную насыпную массу 1100 кг/м³, прочность при сдавливании в цилиндре 1,6-1,8 МПа.

Приготовление смеси, перемешивание компонентов осуществляется следующим образом.

В смеситель подают дацитовый песок фракции 5 мм и портландцемент марки 400, все перемешивают до получения ровного цвета. В сухую массу добавляют крупный заполнитель - дацитовый гравий фракции 10-20 мм и после перемешивания массу затворяют водой, которую постепенно добавляют до получения смеси подвижный консистенции Общее время перемешивания составляет 2-4 мин. По окончании перемешивания определяют подвижность смеси и осуществляют укладку ее в формы по ГОСТ 10181-76. Из смеси формируют образцы-кубы размером 15х15х15 см и уплотняют вибрированием на стандартном вибростоле ВС-1. Через 30 мин после формования образцы-кубы подвергают термовлажностной обработке в пропарочной камере по режиму 4+8+2 при температуре изометрического прогрева 85^оС, при этом режим поддерживается автоматически. После пропаривания образцы-кубы извлекают из формы.

Все испытания бетонных образцов проводят через стуки после термообработки по стандартной методике.

Для сравнения были изготовлены контрольные образцы керамзитобетона, который выпускается на заводах Среднего Приобья Тюменской области.

Результаты испытаний даны в таблице. Как следует из таблицы, предложенная смесь позволяет изготовить легкие бетоны плотностью в сухом состоянии 1200-1250 кг/м³, с высокой прочностью 168-181 кг/см² и при этом экономить до 25% цемента на 1 м³ бетона.

Теплопроводность легких бетонов, изготовленных из предлагаемой сырьевой смеси, 0,167-0,181 Вс/(м ˙ ^оС), что значительно меньше теплопроводности различных бетонов. Это связано с тем, что в сырьевую смесь вводится дацитовый гравий и песок, обладающие стекловатой фазой и закрытыми порами (количество открытых пор не более 10%).

Кроме того легкие бетоны обладают пониженным водопоглощением - менее 13%, так как вводимый в сырьевую смесь дацитовый гравий и песок имеют закрытую пористость и водопроницаемость не более 5%.

Использование легкобетонной смеси позволяет улучшить строительно-технические показатели легких бетонов, а именно: повысить прочностные показатели, уменьшить теплопроводимость, используя широко развитые в горных районах породы-дациты.

Применение предлагаемой смеси для приготовления легких бетонов позволяет также расширить сырьевую базу промышленности строительных материалов за счет использования дацитового гравия с дацитовым песком. Кроме того, снижается конечную стоимость строительства за счет уменьшения толщины конструкций и увеличения ее геометрических размеров или снижения расходов на отопление зданий, снижения объема металлической бортоснастки для формирования изделий и снижения транспортных расходов.

Формула изобретения

БЕТОННАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ И КОНСТРУКЦИОННО-ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающая портландцемент, искусственный пористый заполнитель - песок, гравий и воду, отличающаяся тем, что она содержит в качестве искусственного пористого заполнителя песок и гравий, полученные из шихты, содержащий дацит и глину в массовом соотношении 80 - 85 : 20 - 15, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Портландцемент - 15,5 - 17,0 Указанный песок - 31,0 - 37,0 Указанный гравий - 34,0 - 39,0 Вода - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2