Способ изготовления пенополистиролбетонных теплоизоляционных изделий
Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности пенополистиролбетонных изделий с повышенными теплоизоляционными свойствами и улучшенными конструкционными характеристиками. Смесь формируют в следующем процентном отношении масс компонентов: портландцемент - 81.0%, пенополистирол - 4.0%, три части которого имеют размер гранул диаметром 1-2 мм и одна часть - размер гранул 2-3 мм, пластифицирующая добавка С-3 - 0.5%, воздухововлекающая добавка - 0.02%, вода - остальное. Приготовление смеси производят в следующей последовательности: в смеситель загружают 2/3 части портландцемента, обе добавки с 1/2 частью воды затворения, перемешивают в течение 2-3 минут. Добавляют вспененный полистирол с диаметром гранул 1-2 мм, перемешивают 1-2 минуты, закладывают оставшийся цемент, вспененный полистирол с диаметром гранул 2-3 мм, доливают остальную воду, перемешивают 2-3 минуты. Смесь укладывают в опалубку, разравнивают, выдерживают при температуре 20°С в течение 8 часов. Готовые изделия укладывают в штабеля для хранения или транспортировки. Технический результат: значительное снижение водоцементного соотношения пенополистиролбетонной смеси, снижение средней плотности полученного ППСбетона при одновременном увеличении предела прочности на сжатие, упрощение технологии изготовления изделий. 1 табл.
Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности пенополистиролбетонных (ППСбетонных) изделий с повышенными теплоизоляционными свойствами и конструкционными характеристиками.
Известен способ изготовления легких ППСбетонных изделий (патент РФ № 2082696), заключающийся в том, что в составе смеси содержащей портландцемент и воду, используют гранулированный полистирол, предварительно обработанный поверхностно-активной добавкой. Вспенивание полистирола осуществляют в смеси в фиксированном объеме формы при одновременной гидратации цемента путем тепловой обработки острым паром при температуре 95-105°С.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату для предлагаемого изобретения является способ изготовления ППСбетонных изделий (патент РФ № 2223931), в состав смеси которых входят, мас.%:
| Портландцемент | 68-70; |
| гранулированный вспененный полистирол | 3-6; |
| пластифицирующая добавка С-3 (на сухое вещество) | 0.1-0.2; |
| воздухововлекающая добавка - смола | |
| древесная омыленная | 0.02-0.1; |
| вода | остальное. |
Уложенную в опалубку смесь выдерживают при температуре 15-35° не менее 12 часов. На полученное ППСбетонное изделие распыляют воду 1 раз в 3 дня в течение 30 дней, начиная с 8 дня после укладки смеси в опалубке.
Однако этот способ изготовления ППСбетона имеет следующие недостатки:
- применение пластифицирующей добавки С-3 в количествах, меньших 0.5% (на сухое вещество), не оказывает существенного влияния на улучшение физико-механических свойств бетона;
- применение смолы древесной омыленной в количестве, большем 0.02% (на сухое вещество), значительно уменьшает прочность бетона на сжатие;
- применение пенополистирола с диаметром гранул более 3 мм ухудшает удобоукладываемость смеси и прочность изделий на скалывание;
- необходимость распыления воды на сформированные изделия в течение 30 дней требует наличия больших производственных площадей;
- к недостаткам данного способа изготовления изделий следует отнести усложнение условий для автоматизации процесса.
Целью предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков. Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что уменьшение процентного содержания воздухововлекающей добавки до 0.02% способствует снижению средней плотности ППСбетона с обеспечением требуемой прочности, теплопроводности, морозостойкости и водонепроницаемости.
Увеличение количества вводимого пластификатора С-3 до 0.5% позволяет снизить водоцементное соотношение. Это приводит к повышению прочности бетона.
Введение пенополистирола с различным размером гранул - 3 части с диаметром гранул 1-2 мм и 1 часть с диаметром гранул 2-3 мм - позволяет получить оптимальную подвижность смеси.
Поставленная цель достигается тем, что смесь для изготовления ППСбетонных изделий формируют в следующем процентном отношении массы компонентов:
| портландцемент ПЦ500ДО (ГОСТ 10178) | 81.0%; |
| полистирол вспененный гранулированный | |
| (ОСТ 301-05-202-92) | 4.0% |
| (три части полистирола имеют размер | |
| гранул диаметром 1-2 мм и одна часть - | |
| размер гранул 2-3 мм); | |
| пластифицирующая добавка С-3 | |
| (ТУ-2481-001-04815236-97) | 0.5%; |
| воздухововлекающая добавка (ТУ-81-05-2-78) | 0.02%; |
| вода | остальное. |
Приготовление смеси производят в следующей последовательности: в смеситель загружают 2/3 части портландцемента, обе добавки с 1/2 частью воды затворения, перемешивают в течение 2-3 минут. Добавляют вспененный полистирол с диаметром гранул 1-2 мм, перемешивают 1-2 минуты, закладывают оставшийся цемент, вспененный полистирол с диаметром гранул 2-3 мм, доливают остальную воду, перемешивают 2-3 минуты. После этого смесь укладывают в опалубку, разравнивают, выдерживают при температуре 20°С в течение 8 часов.
По истечении этого времени готовые изделия могут быть уложены в штабеля для хранения или транспортировки. Достижение 60%-го значения прочности ППСбетона, при котором допускается возможность отгрузки и отправки готовых изделий потребителю, наступает через трое суток после снятия опалубки. ППСбетон изготовленный по этой технологии соответствует требованиям ГОСТ Р 51263-99.
В экспериментальных работах оценены расчетные параметры смеси. Результаты представлены в таблице 1: заявленный вариант смеси №2, граничные варианты №1 и 3, а также сравнение их с прототипом.
| Таблица 1 | |||||
| Компоненты смеси | № варианта смеси | ||||
| 1 | 2 | 3 | Прототип | ||
| Портландцемент | Мас.% содержание компонентов смеси | 75-80 | 81-84 | 87-90 | 68-70 |
| Пенополистирол | 3 | 4 | 5 | 3.6 | |
| Пластифицирующая добавка | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.25-0.5 | |
| Воздухововлекающая добавка | 0.03 | 0.02 | 0.01 | 0.3-0.7 | |
| Вода | остал. | остальное | остал. | остальное | |
| Физические и механические характеристики бетона | |||||
| Средняя плотность, кг/м3 | 305 | 293 | 412 | 500 | |
| Предел прочности при сжатии, МПа | 0.41 | 0.53 | 0.51 | 0.43 |
Таким образом, технический результат изобретения по сравнению с прототипом состоит в приобретении предлагаемым пенополистиролбетоном новых качеств:
- значительное снижение водоцементного соотношения;
- средняя плотность полученного ППСбетона в 1.5 раза меньше средней плотности бетона-прототипа при одновременном увеличении предела прочности на сжатие;
- простота формирования смеси, укороченный цикл ее выдержки после укладки в опалубку обеспечивают упрощение процесса автоматизации производства;
- наличие хорошей подвижности смеси обеспечивает вместе с однородностью структуры бетона малую величину отклонения от плоскостности по геометрическим размерам:
по длине до 1000 мм - ±2 мм, свыше 1000 мм - ±3 мм;
по ширине до 500 мм - ±2 мм, свыше 500 мм - ±3 мм;
по высоте до 150 мм - ±2 мм, свыше 150 мм - ±3 мм.
Предлагаемый ППСбетон может быть успешно использован в строительстве самонесущих зданий всех типов:
- в качестве конструкционно-теплоизоляционного материала;
- несъемной наружной опалубки в монолитных конструкциях (имеющиеся пустоты в изделиях из ППСбетона заполняются арматурным каркасом, и заливаются бетонной смесью);
- тепло- и звукоизоляционной облицовки фасадов зданий и конструкционных элементов внутри здания (перекрытий и покрытий) и внутренних ненесущих перегородок;
- изделия могут эксплуатироваться во всех без исключения климатических зонах.
Изготовление изделий из пенополистиролбетона с указанными качествами является частью разрабатываемой в ООО "ЭКОБИМ" технологии домостроения "КРАФТЦАУН".
Способ изготовления пенополистиролбетонных теплоизоляционных изделий, формовочный состав смеси которых содержит портландцемент, гранулированный вспененный полистирол, воздухововлекающую добавку, пластифицирующую добавку, воду, в котором в бетоносмеситель подают расчетное количество указанных компонентов в определенной последовательности, перемешивают смесь в течение рекомендованного времени, отличающийся тем, что смесь формируют в следующем процентном отношении массы компонентов: портландцемент - 81.0%, гранулированный вспененный полистирол - 4.0%, три части которого имеют размер гранул диаметром 1-2 мм и одна часть размер гранул 2-3 мм, пластифицирующая добавка С-3 - 0.5%, воздухововлекающая добавка - 0.02%, вода - остальное, приготовление смеси производят в следующей последовательности: в смеситель загружают 2/3 части портландцемента, обе добавки с 1/2 частью воды затворения, перемешивают в течение 2-3 мин, добавляют вспененный полистирол с диаметром гранул 1-2 мм, перемешивают 1-2 мин, закладывают оставшийся цемент, вспененный полистирол с диаметром гранул 2-3 мм, доливают остальную воду, перемешивают 2-3 мин, смесь укладывают в опалубку, разравнивают, выдерживают при температуре 20°С в течение 8 ч, готовые изделия укладывают в штабеля для хранения или для транспортировки.
