Сырьевая смесь для изготовления газобетона с повышенными прочностными характеристиками
Владельцы патента RU 2326097:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" (RU)
Изобретение относится к производству ячеистых бетонов неавтоклавного твердения и может быть использовано для изготовления строительных материалов. Технический результат - повышение прочности материала, увеличение его коэффициента качества и снижение воздушной усадки. Сырьевая смесь для изготовления газобетона содержит, мас.%: портландцемент 27,5-29,1; зола-унос 34,9-38,5; гипс строительный 1,67-1,77; алюминиевая пудра 0,13-0,145; моющее средство «Тайга» 0,13-0,145; микрокремнезем 1,8-1,9; хлорид кальция 0,110-0,116; вода остальное. 2 табл.
Изобретение относится к производству ячеистых бетонов неавтоклавного твердения и может быть использовано для изготовления строительных материалов.
Наиболее близкой к предлагаемой сырьевой смеси по технической сущности и достигаемому эффекту является сырьевая смесь, включающая в мас.%: портландцемент - 9,7-23,3; золу-унос - 43,2-54,8; гипс строительный - 1,89-2; МС «Тайга» - 0,16-0,23; алюминиевую пудру - 0,06-0,07; воду - остальное (RU 2274626 С2, 20.04.2006, 4 с.).
Недостатком указанной смеси является высокая воздушная усадка и малая прочность.
Технический результат - повышение прочности материала, увеличение его коэффициента качества и снижение воздушной усадки.
Технический результат достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления газобетона, включающая портландцемент, золу-унос, гипс строительный, алюминиевую пудру, моющее средство «Тайга», добавки, воду, содержит в качестве добавок, повышающих прочность на сжатие и снижающих воздушную усадку, микрокремнезем и хлорид кальция, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| портландцемент | 27,5-29,1 |
| зола-унос | 34,9-38,5 |
| гипс строительный | 1,67-1,77 |
| алюминиевая пудра | 0,13-0,145 |
| моющее средство «Тайга» | 0,13-0,145 |
| микрокремнезем | 1,8-1,9 |
| хлорид кальция | 0,110-0,116 |
| вода | остальное |
Зола-унос образуется от сжигания бурых углей (ОСТ 34-70-542-81) Ирша-бородинского месторождения Канско-Ачинского бассейна является высококальциевой и содержит, в мас.%: SiO2 - 21...55; Al2О3 - 4...11; Fe2О3 6...16; CaO - 20...46; MgO - 3...6; К2О - 0,2...0,6; SO3 - 0,9...9; СаОсв - 3...13; горючих примесей - не более 2...2,5.
Гипс строительный изготовлен ОАО «Гипсобетон» имеет следующие технические характеристики: начало схватывания - не ранее 6 минут, конец схватывания - не позднее 30 минут.
Алюминиевая пудра производства ОАО «БрАЗ», Иркутская область, г.Братск.
Изготовление алюминиевой пудры и требования к ней соответствуют ГОСТ 5494-71Е.
Моющее средство «Тайга» состоит из натриевых солей природных растительных жиров фракции C16-C22, получаемых в результате переработки хвойной древесины на предприятиях целлюлозно-бумажной промышленности.
Рецептура моющего средства «Тайга» включает, мас.%:
| кислоты жирные талловые (ТУ 13-7308058-15-90) | 98,6 |
| формалин (ГОСТ - 1625-89) | 0,2 |
| натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы или метилцеллюлозы (ТУ 6-01-20-44-90) | 0,5 |
| отдушка для мыла и моющих средств (ТУ 10-04-16-31-87) | 0,7 |
Моющее средство является побочным продуктом сульфатной обработки древесины, производимой «Братсккомплексхолдингом» г.Братска [ТУ 13-4302007-032-92].
Микрокремнезем производства кристаллического кремния является дисперсным отходом, характеризующимся малым размером частиц (0,1...3 мк) и, как следствие, высокой удельной поверхностью (более 250 тыс.см2/г). Микрокремнезем осаждается в электрофильтрах системы газоочистки плавильных печей производства кристаллического кремния. Химический состав микрокремнезема, мас.%: SiO2 - 90...95; Al2О3 - до 0,8; Fe2О3 - до 0,8; СаО - до 1,6; MgO - до 1,2; SiC - до 5; Собщ - до 9; К - до 0,25; Na - до 0,06; п.п.п. - до 20.
Хлорид кальция производства ОАО «Химический завод им. Л.Я.Карпова», республика Татарстан, г.Менделеевск, представляет собой кристаллический продукт.
Изготовление хлорида кальция и требования к нему соответствуют ГОСТу 450-77 «Кальций хлор. Технический. Технические условия».
Микрокремнезем, обладающий высокой реакционной способностью, начиная с процесса поризации, взаимодействует с гидроксидом кальция, образуя высокодисперсные волокнистые кристаллы гидроксидов кальция. Это предопределяет повышение прочностных характеристик.
Введение хлорида кальция способствует разжижению сырьевой смеси, что влечет за собой снижение средней плотности.
Пример
Процесс приготовления бетонной смеси включает следующие операции. Сухие компоненты (портландцемент, золу-унос, гипс строительный, микрокремнезем) дозируют, тщательно перемешивают и вводят водный раствор (t=40...50°C) моющего средства «Тайга». Смесь перемешивают в течение 3...4 минут. Вводится готовая суспензия алюминиевой пудры и перемешивается не более 1 минуты. Вводится предварительно приготовленный 10%-ный раствор хлорида кальция, перемешивается 1 мин. После заливки смеси в хорошо смазанную и герметично собранную форму, смесь подвергается предварительной выдержке, в процессе которой происходит взаимодействие алюминиевой пудры с оксидом кальция, находящегося в портландцементе и золе-унос. Образцы выдерживаются в формах в течение 6...8 часов, затем срезается «горбушка» и форма помещается в камеру тепловлажностной обработки с температурой, равной 95°С.
Физико-механические показатели материалов, полученных на основе предлагаемых смесей и прототипа, представлены в табл.1.
Как видно из табл.1, предлагаемые составы по сравнению с прототипом позволяют на 11-14% повысить прочность на сжатие, на 13-14% увеличить коэффициент качества изделий, на 10-20% снизить воздушную усадку.
В табл.2 приведены составы трех предлагаемых смесей и прототипа.
| Таблица 1 | ||||
| Состав | Средняя плотность, г/см3 | Прочность на сжатие после пропаривания, МПа | Коэффициент качества | Воздушная усадка, мм·м |
| Прототип | ||||
| 1 | 0,600 | 3,4 | 94 | 4,4 |
| 2 | 0,550 | 3,0 | 99 | 4,2 |
| Предлагаемый | ||||
| 1 | 600 | 3,9 | 108 | 3,5 |
| 2 | 580 | 3,7 | 109 | 3,7 |
| 3 | 550 | 3,4 | 112 | 3,8 |
| Примечание: коэффициент конструктивного качества рассчитан как соотношение прочности (кгс/см2) к квадрату средней плотности (г/см3). |
| Таблица 2 | ||||
| Компоненты | Количество, мас.% | Прототип | ||
| 1 | 2 | 3 | ||
| Портландцемент | 27,5 | 28 | 29,1 | 9,7-23,3 |
| Зола-унос | 38,5 | 36,4 | 34,9 | 43,2-54,8 |
| Гипс строительный | 1,67 | 1,7 | 1,77 | 1,89-2 |
| Алюминиевая пудра | 0,13 | 0,14 | 0,145 | 0,06-0,07 |
| Моющее средство «Тайга» | 0,13 | 0,14 | 0,145 | 0,16-0,23 |
| Микрокремнезем | 1,8 | 1,82 | 1,9 | - |
| Хлорид кальция | 0,11 | 0,112 | 0,116 | - |
| Вода | 30,16 | 31,688 | 31,924 |
Сырьевая смесь для изготовления газобетона, включающая портландцемент, золу-унос, гипс строительный, алюминиевую пудру, моющее средство «Тайга», добавки, воду, отличающаяся тем, что она содержит в качестве добавок микрокремнезем и хлорид кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| портландцемент | 27,5-29,1 |
| зола-унос | 34,9-38,5 |
| гипс строительный | 1,67-1,77 |
| алюминиевая пудра | 0,13-0,145 |
| моющее средство «Тайга» | 0,13-0,145 |
| микрокремнезем | 1,8-1,9 |
| хлорид кальция | 0,110-0,116 |
| вода | остальное |
