Способ получения сырьевой смеси для изготовления неавтоклавного пенобетона

 

Изобретение относится к области промышленности строительных материалов, а именно к производству утеплителя для строительных конструкций. Технический результат - снижение плотности, повышение прочности бетонов, снижение сорбционного увлажнения материала. Способ получения сырьевой смеси для изготовления неавтоклавного пенобетона включает раздельное приготовление пены из пенообразователя, воды и ускорителя твердения цемента, введение в пену модифицирующей добавки полимера, приготовление цементного раствора из цемента, заполнителя, волокнистого наполнителя, добавок - инициатора и ускорителя отверждения полимера и воды, активизацию указанного раствора и последующее перемешивание пены и цементного раствора, а сырьевая смесь содержит компоненты в следующем соотношении, маc.%: цемент 35-65, заполнитель 0-30, волокнистый наполнитель 0-8, ускоритель твердения цемента 0,3-1,6, пенообразователь 0,4-0,85, модифицирующая добавка полимера 0,5-10,0, инициатор отверждения полимера 0,15-0,30, ускоритель отверждения полимера 0,2-3,5, вода остальное. При этом в качестве пенообразователя используют натриевые соли вторичных алкилсульфатов или окись алкилдиметиламина, в качестве ускорителя твердения соли щелочных металлов - сернокислого калия или натрия, или фтористого натрия, или кремнефтористого натрия, в качестве модифицирующей добавки используют акриловые эмульсии сополимеров стирола, акриловых и метакриловых мономеров, эфиров акриловой и метакриловой кислот в соотношении с инициатором отверждения 1:(0,15-0,35), причем указанную добавку вводят в количестве не более 5 мас.% сухого вещества, инициатором отверждения акриловых сополимеров является раствор метилсиликоната натрия или калия, а ускорителем их отверждения - известь или натриевое жидкое стекло. 8 з.п.ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к области промышленности строительных материалов, а именно к производству утеплителя для строительных конструкций - стен, перекрытий, покрытий и т.д., путем приготовление и заливки вспененной массы в построечных условиях или применения теплоизоляционных плит (блоков), изготовленных в заводских условиях.

Известен способ приготовления безусадочной ячеистобетонной смеси для получения изделий из неавтоклавного ячеистого бетона повышенной прочности, согласно которому производят раздельное приготовление цементного раствора и пены, после перемешивания получают ячеистобетонную смесь [1]. Недостатками известного способа являются сложность технологического процесса, невозможность получить пенобетон с плотностью менее 400 кг/м³, повышенная гигроскопичность и водопоглощение.

Известна также сырьевая смесь для изготовления быстротвердеющего пенобетона, содержащая портландцемент, золу, пенообразователь, сульфат алюминия, полуводный гипс, карбонат щелочного металла, хлористый кальций и воду [2]. Недостатком известного технического решения является многокомпонентность рецептуры и высокая плотность пенобетона (550-990 кг/м³).

Технической задачей изобретения является получение быстрозатвердевающей смеси для приготовления неавтоклавного пенобетона, уменьшение плотности, повышение прочности, снижение сорбционного увлажнения материала для применения в виде плит (блоков) или заливочной пеномассы в строительстве в качестве эффективной тепловой изоляции строительных конструкций, стен, кровли.

Решение технической задачи достигается тем, что способ получения сырьевой смеси для изготовления неавтоклавного пенобетона включает раздельное приготовление пены из пенообразователя и воды, приготовление цементного раствора из цемента, заполнителя, добавок и воды с последующим перемешиванием пены и цементного раствора, причем при приготовлении пены дополнительно вводят ускоритель твердения цемента, а в готовую пену вводят модифицирующую добавку полимера, при приготовлении цементного раствора в качестве добавок используют инициатор отверждения полимера и ускоритель отверждения полимера, дополнительно вводят волокнистый наполнитель, после приготовления указанный раствор активизируют, а сырьевая смесь содержит компоненты в следующем соотношении, мас. %: цемент - 35-65, заполнитель - 0-30, волокнистый наполнитель - 0-8, ускоритель твердения цемента - 0,3-1,6, пенообразователь - 0,4-0,85, модифицирующая добавка полимера - 0,5-10,0, инициатор отверждения полимера - 0,15-0,30, ускоритель отверждения полимера - 0,2-3,5, вода остальное; в качестве пенообразователя используют натриевые соли вторичных алкилсульфатов или окись алкилдиметиламина, в качестве ускорителя твердения цемента используют соли щелочных металлов (калий сернокислый, натрий сернокислый, фтористый натрий, кремнефтористый натрий), в качестве модифицирующей полимерной добавки используют акриловые эмульсии сополимеров стирола, акриловых и метакриловых мономеров, эфиров акриловой и метакриловой кислот в соотношении с инициатором отверждения акриловых сополимеров 1:(0,15-0,35), в качестве инициатора отверждения акриловых сополимеров используют раствор метилсиликоната натрия или калия, в качестве ускорителей отверждения акриловых сополимеров используют известь или натриевое жидкое стекло, акриловые сополимеры вводят в количестве, не превышающем 5 мас.% сухого вещества. При этом метилсиликонат натрия или калия пластифицирует цементный раствор и снижает его водоцементное отношение, а после отверждения пенобетона гидрофобизирует его структуру.

В качестве пенообразователя используется препарат "Прогресс" - натриевые соли вторичных алкилсульфатов (ТУ 38-10719-82), или окись алкилдиметиламина (ТУ 2413-016-131644-01-95).

Модифицирующая добавка полимера вводится в количестве не более 5% сухого вещества для получения негорючего материала.

Сырьевую смесь для изготовления пенобетона готовят следующим образом. Активизируют цементный раствор, включающий воду, цемент, заполнитель, волокнистый наполнитель и добавки, например, в активаторе роторного типа. В пену, получаемую в пеногенераторе из пенообразовтеля, воды и ускорителя твердения цемента, вводится модифицирующая добавка полимера. Полученная пена перемешивается с цементным раствором в смесителе до получения однородной массы. Из полученной смеси формуют образцы (изделия), твердеющие в нормальных условиях или при тепловлажностной обработке. Через 28 суток образцы были подвергнуты физико-механическим, теплофизическим испытаниям и испытаниям на сорбционное увлажнение.

Составы смесей для примеров 1-6 приведены в таблице 1. Физико-механические и теплофизические показатели для примеров 1-6, аналога [1], прототипа [2] и СНиП приведены в таблице 2.

Как видно из таблиц 1 и 2, результаты испытаний образцов безавтоклавного пенобетона, полученного по приведенным рецептурам, подтверждают, что поставленная техническая задача получения быстрозатвердевающего пенобетона, в том числе особо легкого, с плотностью менее 400 кг/м³ и сорбционным увлажнением ниже требуемых значений СНиП, решена. При этом прочностные показатели испытанных образцов имеют более высокие значения, чем приведенные значения этих показателей для аналога и прототипа.

Литература 1. RU 2139268 С1, 10.10.99.

2. RU 2136634 С1, 10.09.99.

Формула изобретения

1. Способ получения сырьевой смеси для изготовления неавтоклавного пенобетона, включающий раздельное приготовление пены из пенообразователя и воды, приготовление цементного раствора из цемента, заполнителя, добавок и воды с последующим перемешиванием пены и цементного раствора, отличающийся тем, что при приготовлении пены дополнительно вводят ускоритель твердения цемента, а в готовую пену вводят модифицирующую добавку полимера, при приготовлении цементного раствора в качестве добавок используют инициатор отверждения полимера и ускоритель отверждения полимера, дополнительно вводят волокнистый наполнитель, после приготовления указанный раствор активизируют, а сырьевая смесь содержит компоненты в следующем соотношении, мас. %: Цемент - 35-65 Заполнитель - 0-30 Волокнистый наполнитель - 0-8 Ускоритель твердения цемента - 0,3-1,6 Пенообразователь - 0,4-0,85 Модифицирующая добавка полимера - 0,5-10,0 Инициатор отверждения полимера - 0,15-0,30
Ускоритель отверждения полимера - 0,2-3,5
Вода - Остальное
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве пенообразователя используют натриевые соли вторичных алкилсульфатов или окись алкилдиметиламина.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве ускорителя твердения цемента используют соли щелочных металлов.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что в качестве солей щелочных металлов используют калий сернокислый или натрий сернокислый, или фтористый натрий, или кремнефтористый натрий.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве модифицирующей добавки полимера используют акриловые эмульсии сополимеров стирола, акриловых и метакриловых мономеров, эфиров акриловой и метакриловой кислот в соотношении с инициатором отверждения акриловых сополимеров 1: (0,15-0,35).

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что в качестве инициатора отверждения акриловых сополимеров используют раствор метилсиликоната натрия или калия.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве ускорителя отверждения полимера используют известь или натриевое жидкое стекло.

8. Способ по п. 5, отличающийся тем, что акриловые сополимеры вводят в количестве, не превышающем 5 мас. % сухого вещества.

9. Способ по п. 6, отличающийся тем, что метилсиликонат натрия или калия пластифицирует цементный раствор и снижает его водоцементное отношение, а после отверждения пенобетона гидрофобизирует его структуру.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2