Автоклавный золопенобетон

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для изготовления изделий в промышленном и гражданском строительстве. Техническим результатом является создание новой смеси, обеспечивающей получение автоклавного золопенобетона с улучшенными защитными свойствами по теплоизоляции и по экологическим показателям, за счет улучшения способности материала адсорбировать ионы тяжелых металлов, а также утилизация отходов производства, расширение сырьевой базы и упрощение технологии изготовления. Автоклавный золопенобетон, включающий цемент, известь, заполнитель, воду и пенообразующую добавку, в качестве заполнителя содержит песок и золу от сжигания осадка сточных вод, при следующем соотношении компонентов, мас.%: цемент 28,7 - 33,5, известь 4,6 - 7,6, песок 17,5 - 18,1, указанная зола 17,5 - 18,1, пенообразующая добавка 0,32 - 0,33, вода 26,57 - 27,18. 1 табл.

 

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для изготовления изделий в промышленном и гражданском строительстве.

Известен теплоизоляционный бетон, содержащий, мас. %: цемент - 44,0-47,00; пенообразующую добавку “НИКА” (на основе гидролизованной крови крупного рогатого скота, где в качестве стабилизатора использован сульфат алюминия Аl₃(SO₄)₃) - 0,5-0,7, монтмориллонитовую глину (включающую не менее 60% минерала (Al, Mg)₂(OH)₂[Si₄O₁₀]· H₂O и с удельной поверхностью 1500-2000 см²/г) - 11,0-13,8 и воду - 40,0-42,8 (патент РФ №2145586 С 04 В 38/10, 02.03.1999 г.).

Известен теплоизоляционный бетон, содержащий, мас.%: цемент - 43,0-46,2; тонкомолотый шлак металлургического производства (с содержанием Fe(II) не более 4%) - 12,0-14,4; песок - 18,0-15,0; пенообразующую добавку (на основе стеарата натрия плотности 1,15-1,7 г/см³) - 9,5-10,3; химическую добавку “ДЭЯ” (включает в себя последрожжевую барду и модификатор - вспученный поризованный продукт с объемным весом 0,5 г/см³ в количестве, маc.% 3,0±0,5, представленный кальциймагниевыми силикатами) - 0,4-0,5; алюминивую пудру - 0,5-0,6; фиброволокно - 1,4-1,8 и воду - 12,0-14,4 (патент РФ №2145315 С 04 В 38/10, 02.03.1999 г.).

Наиболее близкой к заявленной смеси, выбранной за прототип, является смесь для ячеистого автоклавного пенобетона, содержащая цемент - 38,0-42,0; песок - 28,0-30,0; известь - 4,2-4,6; комплексную пенообразующую добавку (абиетат натрия C₁₉H₂₉COONa· 3C₁₅H₂₉COOH - 30,30-33,67; калиевая щелочь КОН - 6,88-7,64; мездровый клей - 10,67-11,83; вода - 34,11-37,86 и соли жирной кислоты - 9,0-18,0) - 0,4-0,7 и воду - 25,4-26,7 (патент РФ №2205814 С 04 В 38/10, 06.05.2002 г.).

К недостаткам указанных аналогов и прототипа можно отнести недостаточные теплоизоляционные свойства материала (повышенный коэффициент теплопроводности) и низкие свойства экозащитности (по показателю защиты от ионов тяжелых металлов).

Задачей изобретения является создание новой смеси, обеспечивающей получение автоклавного золопенобетона с улучшенными защитными свойствами по теплоизоляции и по экологическим показателям, за счет улучшения способности материала адсорбировать ионы тяжелых металлов.

Поставленная задача решается тем, что данный автоклавный золопенобетон, включающий цемент, известь, заполнитель, воду, пенообразующую добавку, в качестве заполнителя он содержит песок и золу от сжигания осадка сточных вод, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

цемент 28,7-33,5

известь 4,6-7,6

песок 17,5-18,1

зола 17,5-18,1

пенообразующая добавка 0,32-0,33

вода 26,57-27,18

На момент подачи заявки, по мнению авторов и заявителя, заявляемая смесь для автоклавного золопенобетона не известна и обладает мировой новизной.

Заявленная совокупность существенных признаков проявляет новое свойство, которое позволяет получить указанный технический результат, а именно: улучшаются теплоизоляционные свойства материала (уменьшается коэффициент теплопроводности) и улучшается способность адсорбировать ионы тяжелых металлов при равных других физико-механических свойствах по сравнению с известными техническими решениями.

Из уровня техники известно использование золы от сжигания осадка сточных вод для производства тяжелого бетона, легкого бетона и в керамике (производство керамического кирпича). Указанный технический результат получается за счет нового сочетания компонентов, твердение которых осуществляется в гидротермальных условиях при температуре 175° С и при давлении 8 атм., что обеспечивает увеличение гидратационных процессов с образованием низкоосновных гидросиликатов кальция (типа тоберморита), которые, характеризуясь низким коэффициентом теплопроводности, и обеспечивают тоберморитовую связку в гелеобразном состоянии, что придает полученному пенобетону пониженное значение коэффициента теплопроводности и повышенную защитную способность по ионам тяжелых металлов.

Заявляемое изобретение промышленно применимо и может быть использовано в промышленном и гражданском строительстве для изготовления изделий, характеризующихся улучшенной теплопроводностью и экозащитностью.

Кроме того, использование золы от сжигания осадка сточных вод в качестве заполнителя для изготовления автоклавного золопенобетона позволит утилизировать золу от сжигания осадка сточных вод, расширить сырьевую базу строительства, упростить технологию изготовления пенобетонов автоклавного твердения.

Осуществимость изобретения подтверждена примерами конкретного выполнения.

Пример конкретного выполнения.

Изготовление автоклавного золопенобетона.

1. Дозируют цемент при помощи дозатора.

2. Дозируют известь при помощи дозатора.

3. Песок измельчают мельницей мокрого помола непрерывного действия до удельной поверхности S_уд.≈200 м²кг.

4. Дозируют шлам песка при помощи дозатора.

5. Дозируют золу (удельная поверхность S_уд ≈200-3 00 м²/кг) при помощи дозатора.

6. Дозируют воду через расходомер в мельницу помола песка, в бак приготовления рабочего раствора пенообразующей добавки, в весовой дозатор перед смесителем.

7. Приготавливают пенообразующую добавку (“НЕОПОР” - олигопептиды и гидролизаты белков с рН=6-8) из пеноконцентрата (Махамбетова У.К., Солтамбеков Т.К., Естемесов З.А. “Современные пенобетоны”, С-Пб, 1997 г.):

7.1. дозируют полученную пенообразующую добавку;

7.2. отдозированную пенообразующую добавку смешивают с водой в сочетании 1:25 и получают рабочий раствор пенообразующей добавки.

7.3. полученный рабочий раствор пенообразующей добавки при помощи пеногенератора превращают в пену с объемной массой 80 г/л.

8. Отдозированные шлам песка и золы, вода, цемент, известь поступают в смеситель, где осуществляется перемешивание в течение 2 минут.

9. К приготовленной растворной смеси добавляют полученную пену и тщательно перемешивают в течение 1 минуты до получения однородной пенобетонной смеси.

10. Полученную пенобетонную смесь используют для приготовления изделий и образцов, которые подвергают автоклавной обработке:

10.1. предварительно выдерживаются в камерах предварительной выдержки с t=30-40° C в течение 4-6 часов;

10.2. твердение бетона в автоклаве по схеме 2,5-12-4 (часа), где 2,5 часа - подъем температуры от 20° С до 175° С; 12 часов - изотермический прогрев при t=175° C и давлении р=8 атм.; 4 часа - охлаждение при нормальном давлении.

11. Пенобетонные образцы после автоклавной обработки подвергают испытаниям в соответствии с требованиями ТУ 5741-004-51556791-2002 “Блоки стеновые мелкие из ячеистого бетона (пенобетона)”. Результаты испытаний автоклавного золопенобетона представлены в таблице.

Анализ полученных результатов показывает, что автоклавный золопенобетон на основе предлагаемого состава характеризуется пониженной теплопроводностью и повышенными экологическим показателям за счет улучшения способности материала адсорбировать ионы тяжелых металлов.

Данный материал может быть рекомендован для изготовления изделий, характеризующихся улучшенной теплопроводностью и экозащитностью для жилищного и гражданского строительства.

Автоклавный золопенобетон, включающий цемент, известь, заполнитель, воду, пенообразующую добавку, отличающийся тем, что в качестве заполнителя он содержит песок и золу от сжигания осадка сточных вод, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Цемент 28,7 - 33,5

Известь 4,6 - 7,6

Песок 17,5 - 18,1

Указанная зола 17,5 - 18,1

Пенообразующая добавка 0,32 - 0,33

Вода 26,57 - 27,18