Сырьевая смесь
Владельцы патента RU 2378215:
Общество с ограниченной ответственностью "Оникс Плюс" (RU)
Изобретение относится к строительным материалам, используемым в малоэтажном строительстве при возведении стен зданий, сооружений, а также при изготовлении строительных изделий, например блоков. Сырьевая смесь для теплого бесцементного бетона включает, мас.%: глина 51,8-52,2, песок 26,1-30,2, измельченный волокнистый заполнитель 2,3-2,6, гипсовое вяжущее 4,3-6,5, замедлитель схватывания гипсового вяжущего, измельченный до 0,5-1,0 мм 0,65-0,86, клей синтетический - акриловый или поливинилацетатный, или латекс, или натуральный - костный или казеиновый 0,11-2,44, вода - остальное. Волокнистый заполнитель измельчен до 1-200 мм. В качестве волокнистого заполнителя используют камыш или костру, или солому, или отходы деревообрабатывающей или шинной, или легкой промышленности, в качестве гипсового вяжущего - гипс строительный или фосфогипсовое вяжущее, в качестве замедлителя схватывания - гидратную известь или поваренную соль, или натуральный клей - костный или казеиновый. Технический результат - повышение прочности и влагостойкости изделий из сырьевой смеси. 4 з.п. ф-лы, 3 табл.
Сырьевая смесь для теплого бесцементного бетона относится к строительным материалам, используемым в малоэтажном строительстве при возведении стен зданий, сооружений, а также при изготовлении строительных изделий, например блоков.
Известна сырьевая смесь для изготовления блоков, содержащая 3-4 части глины средней жирности, 1 часть песка, 8-10 кг измельченного волокнистого заполнителя на 1 м3 массы, воду. (УДК 631.2 - 728, A.M.Шепелев «Как построить сельский дом», Россельхозиздат, 1984 г., с.176).
Однако строительные изделия, изготовленные из известной сырьевой смеси, имеют низкую прочность и высокое водопоглощение, что значительно ограничивает возможность использования их в строительстве.
Для повышения прочности и влагостойкости строительных изделий, зданий сырьевая смесь, содержащая глину, песок, измельченный волокнистый заполнитель, воду, включает в себя дополнительно гипсовое вяжущее и замедлитель схватывания его, измельченный до 0,5-1,0 мм, а также синтетический клей - акриловый или поливинилацетатный, или латекс, или натуральный клей - костный или казеиновый с изменением величин содержания известных компонентов.
Для получения предлагаемой сырьевой смеси используют компоненты при следующем их соотношении, мас.%:
| Глина | 51,8÷52,2 |
| Песок | 26,1÷30,2 |
| Измельченный волокнистый заполнитель | 2,3÷2,6 |
| Гипсовое вяжущее | 4,3÷6,5 |
| Указанный замедлитель схватывания | 0,65÷0,86 |
| Указанный клей | 0,11÷2,44 |
| Вода | остальное |
В качестве измельченного волокнистого заполнителя используют камыш или солому, или костру, или отходы деревообрабатывающей или шинной, или легкой промышленности с длиной волокон от 1 до 200 мм.
В качестве гипсового вяжущего используют гипс строительный или фосфогипсовое вяжущее, а для замедления схватывания вяжущего - гидратную известь или поваренную соль, или натуральный клей - костный или казеиновый.
Технология приготовления смеси включает четыре основные стадии: подготовка смеси гипсового вяжущего и измельченного замедлителя схватывания его; подготовка воды с растворением в ней клея; перемешивание сухих компонентов смеси с измельченным волокнистым заполнителем, предварительно увлажненным, и затворение полученной смеси подготовленной водой.
Сначала гипсовое вяжущее смешивают с замедлителем схватывания его до равномерного распределения составляющих, при этом замедлитель схватывания предварительно измельчают до получения фракций 0,5÷1,0 мм, а гипсовое вяжущее используют промышленного помола. Затем все сухие составляющие сырьевой смеси и увлажненный водой волокнистый заполнитель, измельченный до 1-200 мм, тщательно перемешивают. Величина фракций глины и песка не более 2 мм. Песок в смеси используют в сухом состоянии, а глину - любой жирности с влажностью не более 15%.
Клей растворяют в воде и этой водой затворяют ранее подготовленную смесь. После перемешивания ее до состояния густой массы смесь используют для возведения стен в опалубке или при изготовлении строительных изделий.
Гипсовое вяжущее в смеси позволяет не только повысить прочность готовых изделий, но и снизить срок схватывания сырьевой массы при изготовлении последних. Как показали эксперименты, смесь держит форму уже через 15-20 мин в опалубке и через 1-2 мин при формировании блока. Замедлитель схватывания гипсового вяжущего расширяет время использования смеси непосредственно после ее приготовления.
Клей, разведенный в воде, также повышает прочность изделий, но к тому же снижает водопоглощение, повышая их атмосферостойкость.
Изменение количества известных компонентов, в т.ч. волокнистого заполнителя, способствует снижению теплопроводности изделий из предлагаемой смеси.
Из сырьевой смеси известного и предлагаемого состава изготавливают образцы и осуществляют испытания по известной методике.
Пример 1. Приготавливают сырьевую смесь известного состава из расчета на 1 м3.:
| Глина средней жирности | 4 ч. |
| Песок в сухом состоянии | 1 ч. |
| Солома измельченная | 9 кг |
Солому смачивают водой, перемешивают с предварительно смешанными глиной с песком, добавляя воду до получения густой массы, и формуют из нее образец, который подвергают сушке 10 дней при температуре 20-30°С.
Пример 2. Приготавливают сырьевую смесь предлагаемого состава при содержании компонентов, мас.%:
| Глина средней жирности | 52,0 |
| Песок в сухом состоянии | 28,0 |
| Камыш измельченный | 2,5 |
| Гипс строительный | 5,5 |
| Клей синтетический акриловый | 1,32 |
| Измельченный клей костный | 0,76 |
| Вода | 9,92 |
Измельченный до величины 1-200 мм камыш предварительно увлажняют водой, смешивают с тщательно перемешанной смесью сухих компонентов сырьевой смеси и, добавляя воду, вымешивают до получения консистенции густой массы, затем формуют образец, который подвергают сушке 7-8 дней при температуре 20-30°С (до прекращения изменения веса образца).
Пример 3. Приготавливают сырьевую смесь предлагаемого состава при содержании компонентов, мас.%:
| Глина средней жирности | 52,2 |
| Песок в сухом состоянии | 30,2 |
| Камыш измельченный | 2,5 |
| Гипс строительный | 5,5 |
| Клей костный | 2,44 |
| Измельченная гидратная известь | 0,65 |
| Вода | 6,4 |
Измельченный до величины 1-200 мм камыш предварительно увлажняют водой, смешивают с тщательно перемешанной смесью сухих компонентов сырьевой смеси и, добавляя воду, вымешивают до получения консистенции густой массы, затем формуют образец, который подвергают сушке 7-8 дней при температуре 20-30°С (до прекращения изменения веса образца).
Пример 4. Приготавливают сырьевую смесь предлагаемого состава при содержании компонентов, мас.%:
| Глина средней жирности | 52,0 |
| Песок в сухом состоянии | 28,0 |
| Камыш измельченный | 2,5 |
| Гипс строительный | 5,5 |
| Измельченный клей костный | 0,76 |
| Клей синтетический акриловый | 1,3 |
| Вода | 9,94 |
Измельченный до величины 1-200 мм камыш предварительно увлажняют водой, смешивают с тщательно перемешанной смесью сухих компонентов сырьевой смеси и, добавляя воду, вымешивают до получения консистенции густой массы, затем формуют образец, который подвергают сушке 7-8 дней при температуре 20-30°С (до прекращения изменения веса образца).
Результаты испытаний образцов 1…4 сведены в табл.1 (Испытания проведены независимыми экспертами фирмы ООО «ИЛ «Стройэксперт» г.Волгоград).
По примеру 4 были изготовлены образцы с использованием альтернативного измельченного волокнистого заполнителя, а именно: соломы, костры, древесной стружки, отходов корда, используемого в шинной промышленности, отбракованного лоскута ткацкого производства. Испытания образцов проводились на прочность, а показатели испытаний сведены в табл.2.
Использование в качестве гипсового вяжущего - фосфогипсового, по примеру 2, повлияло только на прочность образца. Она составила 4,6 МПа при сохранении всех остальных показателей испытаний.
По примеру 3 были изготовлены образцы с использованием в качестве клея: синтетического - акрилового, поливинилацетатного, латекса и натурального - костного, казеинового. Проводились испытания на прочность и водопоглощение. Результаты испытаний сведены в табл.3.
| Табл. 1 | |||||
| № образца | Показатели | ||||
| Плотность в сух. состоян., кг/м | Прочность на сжатие, МПа, (кгс/см2) | Водопоглощение, % * | Коэф. теплопр., Вт, (М.С°) | Гвоздимость | |
| 1 (известный) | 1930 | 1,8(18) | Потеря формы в течение 1 часа | 0,66 | удовл. |
| 2 | 1479 | 3,9 (39) | 41,6 | 0,3 | удовл. |
| 3 | 1520 | 2,6 (26) | 32 | 0,3 | удовл. |
| 4 | 1479 | 4,2 (42) | 30 | 0,302 | удовл. |
| Табл. 2 | ||
| № п/п | Вид волокнистого заполнителя | Прочность на сжатие, МПа (кгс/см2) |
| 1 | Солома | 2,6 (26) |
| 2 | Костра | 2,6 (26) |
| 3 | Древесная стружка | 2,6 (26) |
| 4 | Отходы корда | 2,8 (28) |
| 5 | Отбракованный лоскут | 2,5 (25) |
| Табл. 3 | |||
| № п/п | Вид клея | Прочность на сжатие, МПа, (кгс/см2) | Водопоглощение, % * |
| 1 | Синтетический - акриловый | 2,5 (25) | 31,2 |
| 2 | Синтетический - ПВА | 2,2 (22) | 35 |
| 3 | Синтетический - латекс | 2,0 (20) | 36,4 |
| 4 | Натуральный - костный | 2,6 (26) | 32 |
| 5 | Натуральный - казеиновый | 2,8 (28) | 30 |
| * Испытание на водопоглощение проводилось погружением образца в воду в течение 2 суток. |
Как показали испытания, изделия из предлагаемой смеси, по сравнению с изделиями из известной сырьевой смеси, имеют высокую прочность на сжатие, лучшую водостойкость и теплопроводность за счет введения новых ингредиентов и изменения количества известных составляющих.
Кроме того, сырьевая смесь включает в себя дешевые и доступные компоненты, что позволяет изготавливать из нее изделия в территориально удаленной, труднодоступной сельской местности и использовать их при строительстве малоэтажных зданий, сооружений. Так, блок размером 390×190×180 на дату подачи заявки имеет себестоимость 15,0 руб.
Изделия из предлагаемой смеси вписываются в программу Правительства «Доступное жилье» и могут быть использованы как при малоэтажном строительстве домов, так и сооружений хозяйственного назначения.
1. Сырьевая смесь для теплого бесцементного бетона, включающая глину, песок, измельченный волокнистый заполнитель, воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит гипсовое вяжущее и замедлитель схватывания гипсового вяжущего, измельченный до 0,5-1,0 мм, а также клей синтетический - акриловый или поливинилацетатный, или латекс - или натуральный костный или казеиновый при следующем содержании компонентов, мас.%:
| Глина | 51,8-52,2 |
| Песок | 26,1-30,2 |
| Измельченный волокнистый заполнитель | 2,3-2,6 |
| Гипсовое вяжущее | 4,3-6,5 |
| Указанный замедлитель схватывания | 0,65-0,86 |
| Указанный клей | 0,11-2,44 |
| Вода | Остальное |
2. Сырьевая смесь по п.1, отличающаяся тем, что используют измельченный волокнистый заполнитель с величиной измельчения 1-200 мм.
3. Сырьевая смесь по п.1, отличающаяся тем, что в качестве измельченного волокнистого заполнителя используют камыш, или костру, или солому, или отходы деревообрабатывающей, или шинной, или легкой промышленности.
4. Сырьевая смесь по п.1, отличающаяся тем, что в качестве гипсового вяжущего используют гипс строительный или фосфогипсовое вяжущее.
5. Сырьевая смесь по п.1, отличающаяся тем, что в качестве указанного замедлителя схватывания используют гидратную известь, или поваренную соль, или натуральный клей - костный или казеиновый.
