Сырьевая смесь для получения безусадочного строительного материала
Изобретение относится к области строительства, в частности к получению бетона воздушного твердения с компенсированными деформациями при твердении на основе безводного сульфата кальция. Сырьевая смесь содержит вяжущее, воду и добавку, дополнительно содержит заполнитель - двуводный сульфат кальция. В качестве вяжущего включает безводный сульфат кальция, а в качестве добавки - полуводный сульфат кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Технический результат - повышение прочности материала. 1 табл.
Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к получению бетона воздушного твердения с компенсированными деформациями при твердении.
Известны безусадочные бетонные смеси, характеризующиеся отсутствием усадочных деформаций в бетоне при твердении (патенты РФ 2116979, 2235075 и др.). Эти смеси производятся на основе портландцемента, обладают повышенной плотностью, утяжеляют конструкции и имеют высокую стоимость.
Известна сырьевая смесь для изготовления гипсовых изделий, содержащая техногенный гипс с удельной поверхностью 3000 см2/г - 37,6-41,6%, техногенный гипс с удельной поверхностью 9000 см2/г - 46,4-50,4%, известь гашеную - 0,0135-0,019%, воду - остальное (Патент 2278841, Россия. Сырьевая смесь для изготовления гипсовых изделий и способ их изготовления. Петропавловская В.Б. и др. Заявл. 01.02.2005, опубл. 27.06.2006, бюл. №18). Смесь обладает повышенной прочностью при сжатии. Недостатками этого технического решения являются затраты на помол для достижения заданной удельной поверхности и отсутствие сведений о деформациях при твердении материала.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является смесь, содержащая строительный гипс - 99,70-99,97; оксиэтилидендифосфоновую кислоту - 0,01-0,10; аминоуксусную кислоту - 0,02-0,20 (Патент 2260571, Россия. Гипсовое вяжущее. Косенко Н.Ф., Мамонтова И.В. Заявл. 20.04.2004, опубл. 20.09.2005, бюл. №26). Состав отличается отсутствием объемных деформаций. Недостатками этого технического решения являются низкая прочность при сжатии и использование дорогостоящих компонентов.
Изобретение решает задачу получения строительного материала, отличающегося отсутствием деформаций усадки при твердении и повышенной прочностью при сжатии.
Это достигается тем, что сырьевая смесь, содержащая вяжущее, воду и добавку, дополнительно содержит заполнитель - двуводный сульфат кальция, в качестве вяжущего она содержит безводный сульфат кальция, а в качестве добавки - полуводный сульфат кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Двуводный сульфат кальция | 40-56 |
| Безводный сульфат кальция | 24-35 |
| Полуводный сульфат кальция | 1,5-5 |
| Вода | остальное |
Наличие заполнителя - двуводного сульфата кальция способствует созданию жесткого пространственного скелета, препятствующего развитию усадочных деформаций.
Содержание двуводного сульфата кальция в количестве менее 40 мас.% приводит к повышению ползучести готового строительного материала.
Содержание двуводного сульфата кальция в количестве более 56 мас.% приводит к снижению прочности материала.
Использование в качестве вяжущего безводного сульфата кальция обеспечивает высокую прочность за счет формирования плотного гипсового камня.
Содержание безводного сульфата кальция менее 24 мас.% не обеспечивает достаточной прочности материала при сжатии.
Содержание безводного сульфата кальция более 35 мас.% приводит к снижению жесткости материала.
Применение в качестве добавки полуводного сульфата кальция необходимо для компенсирования деформаций усадки при твердении безводного сульфата кальция. При твердении продукты гидратации полуводного сульфата кальция заполняют неплотности и образующиеся усадочные дефекты в упаковке материала, вследствие чего не происходит уменьшения линейных размеров материала.
Содержание полуводного сульфата кальция в количестве менее 1,5 мас.% не компенсирует усадки при твердении безводного сульфата кальция. Материал имеет деформации при твердении вплоть до образования трещин.
Содержание полуводного сульфата кальция в количестве более 5 мас.% снижает прочность материала.
Сырьевую смесь получают следующим образом.
Заполнитель (двуводный сульфат кальция) смешивают всухую до однородного состояния с вяжущим (безводным сульфатом кальция) и добавкой (полуводным сульфатом кальция). Полученную сухую смесь затворяют водой, тщательно перемешивают и формуют изделия методом виброуплотнения. Через сутки изделия распалубливают.
Пример 1.
Двуводный сульфат кальция в виде щебня фракции 5-20 мм в количестве 1900 г смешивали всухую до однородного состояния с безводным сульфатом кальция в количестве 1000 г и полуводным сульфатом кальция в количестве 70 г. Полученную сухую смесь затворяли 500 мл воды. Из полученной смеси формовали образцы методом виброуплотнения.
Твердение происходило при влажности воздуха 60-80% и температуре воздуха 20±2°С в течение 28 суток.
Пример 2.
Брали следующий состав, г:
| Двуводный сульфат кальция | 1950 |
| Безводный сульфат кальция | 950 |
| Полуводный сульфат кальция | 55 |
| Вода | 490 |
Изготавливали образцы по методике, изложенной в примере 1.
Пример 3.
Брали следующий состав, г:
| Двуводный сульфат кальция | 1500 |
| Безводный сульфат кальция | 1250 |
| Полуводный сульфат кальция | 150 |
| Вода | 590 |
Изготавливали образцы по методике, изложенной в примере 1.
Полученные результаты иллюстрируются данными, приведенными в таблице.
| Таблица | |||
| № п/п | Состав, мас.% | Предел прочности при сжатии через 28 суток, МПа | Деформации, мм/м |
| 1 | Двуводный сульфат кальция 55 Безводный сульфат кальция 29 Полуводный сульфат кальция 2 Вода остальное |
25,8 | +0,02 |
| 2 | Двуводный сульфат кальция 56 Безводный сульфат кальция 28 Полуводный сульфат кальция 1,6 Вода остальное |
26,2 | +0,01 |
| 3 | Двуводный сульфат кальция 43 Безводный сульфат кальция 35 Полуводный сульфат кальция 4,3 Вода остальное |
32,4 | +0,14 |
Строительный материал, получаемый из сырьевой смеси, обладает высокой прочностью и экономичностью.
Использование безводного сульфата кальция и двуводного сульфата кальция, которые являются отходами промышленности, позволяет улучшить экологическую обстановку.
Сырьевая смесь для получения безусадочного строительного материала, содержащая вяжущее, воду и добавку, отличающаяся тем, что смесь дополнительно содержит заполнитель - двуводный сульфат кальция, в качестве вяжущего она содержит безводный сульфат кальция, а в качестве добавки - полуводный сульфат кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Двуводный сульфат кальция | 40-56 |
| Безводный сульфат кальция | 24-35 |
| Полуводный сульфат кальция | 1,5-5 |
| Вода | остальное |
