Сырьевая смесь для получения газобетона неавтоклавного твердения



Сырьевая смесь для получения газобетона неавтоклавного твердения
Сырьевая смесь для получения газобетона неавтоклавного твердения
Сырьевая смесь для получения газобетона неавтоклавного твердения

 


Владельцы патента RU 2410362:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет (RU)

Изобретение относится к составам сырьевых смесей, используемых в производстве ячеистых бетонов неавтоклавного твердения, и может быть использовано в промышленности строительных материалов для получения ячеистобетонных теплоизоляционных и теплоизоляционно-конструкционных изделий неавтоклавного твердения. Сырьевая смесь для получения газобетона неавтоклавного твердения включает, мас.%: портландцемент 28-38, наполнитель - кварц-полевошпатовые песчаники, измельченные до удельной поверхности 2500-3000 см2/г, 26-31, гидратную известь в виде известкового молока плотностью ρ=1,2 г/см3 2-4, алюминиевую пудру 0,02-0,1, воду 22-39, пластификатор С-3 0,4-1,18, полуводный гипс 1,5-1,8, микрокремнезем 2-3. Технический результат - улучшение физико-механических характеристик изделий ячеистого бетона неавтоклавного твердения, уменьшение расхода цементной составляющей, расширение сырьевой базы. 3 табл.

 

Изобретение относится к составам сырьевых смесей, используемых в производстве ячеистых бетонов неавтоклавного твердения, и может быть использовано в промышленности строительных материалов для получения ячеистобетонных теплоизоляционных и теплоизоляционно-конструкционных изделий неавтоклавного твердения.

Известна сырьевая смесь для ячеистых бетонов, включающая портландцемент, молотый песок, алюминиевую пудру, известь, алкилсульфанол, хлористый натрий и воду [Патент SU №682469, С04В 13/22, БИ 32, 1978]. Недостатком ее является то, что получаемый ячеистый бетон имеет пониженную гидрофобность и повышенную плотность.

Предложена сырьевая смесь для ячеистых бетонов, включающая минеральное вяжущее, термолитовый песок, алюминиевую пудру и воду [Патент №1377268, С04В 38/02, БИ №8, 1988]. Недостатком данной смеси является большая усадка и сравнительно низкая прочность ячеистобетонных изделий.

Известен состав ячеистобетонной смеси для изготовления ячеистого бетона, содержащий портландцемент, известь, алюминиевую пудру, хлористый кальций, воду [Патент SU №1491857, С04В 38/02, опубл. в 1989]. Недостатком этого состава является содержание большого количества воды - 56…84% от массы цемента, что не позволяет достичь высокой прочности неавтоклавного ячеистого бетона при снижении плотности. Становится неизбежным коррозия арматуры и возможность появления высолов на изделиях из-за присутствия повышенного количества ускорителя твердения - хлористого натрия в количестве 2-3,6% от массы цемента, что ограничивает применение известной смеси.

Известная сырьевая смесь [Патент RU №2062772, С04В 38/02, опубл. в 1996], включающая портландцемент 28-50%, кремнеземистый компонент 46,65-49,37%, суперпластификатор С-3 на основе натриевых солей продукта конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом 0,28-0,5%, алюминиевую пудру 0,07-0,35%, измельченный гидратированный цемент. Основным недостатком этого состава является удорожание стоимости продукции из-за дополнительного помола гидратированного цемента.

Предложен состав [Патент RU №2073661 С1, опубл. в 1997], содержащий портландцемент 4,7-55%, известь 7,8-30%, молотый цеолит 37-64%, алюминиевую пудру 0,07-0,29%, суперпластификатор С-3 0,13-1,2%. Недостатком данной смеси являются дополнительные затраты на помол извести и цеолита. Кроме того, введение тонкомолотого цеолита в состав ячеистого бетона способствует ускорению процессов вспучивания и стабилизации массива ячеистобетонной смеси после вспучивания, в то время как процессы гашения извести еще не завершены полностью, что приводит к формированию неравномерной пористой структуры готового изделия и ухудшению эксплутационных свойств ячеистого бетона.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой смеси является смесь для приготовления ячеистого бетона, содержащая портландцемент (30,6-34,6 мас.%), золу ТЭЦ (22,3-25,2 мас.%), известь (2,68-3,10 мас.%), древесную стружку фракции 5…200 мм (0,71-9,17 мас.%), алюминиевую пудру (0,04-0,045 мас.%), воду [Патент SU №1759819, МПК С04В, опубл. 07.09.92]. Недостатком данной смеси является образование в ячеистобетонной смеси нежелательных органических примесей, выделяющихся из бетонной стружки, которые ухудшают процессы твердения бетона из-за биологической коррозии и отрицательно влияют на прочность готового изделия.

Задачей предлагаемого изобретения является улучшение физико-механических характеристик изделий ячеистого бетона неавтоклавного твердения, уменьшение расхода цементной составляющей, расширение сырьевой базы за счет использования наполнителя - кварц-полевошпатового песчаника, измельченного до удельной поверхности 2500 см2/г.

Решение поставленной задачи достигается тем, что предварительно кварц-полевошпатовый песчаник, измельченный до удельной поверхности 2500 см2/г, подвергают химической активации гидратной известью (известковое молоко плотностью ρ=1,2 г/см3) в течение 3-5 мин, затем последовательно вводят микрокремнезем, пластификатор С-3, воду, портландцемент, полуводный гипс, алюминиевую суспензию при следующем соотношении указанных компонентов, мас.%:

Портландцемент 28-38
Кварц-полевошпатовые песчаники 26-31
Гидратная известь 2-4
Алюминиевая пудра 0,02-0,1
Вода 22-39
Пластификатор С-3 0,4-1,18
Полуводный гипс 1,5-1,8
Микрокремнезем 2-3

Отличительной особенностью состава ячеистобетонной смеси является то, что в качестве наполнителя предлагается использовать измельченные до удельной поверхности 2500-3000 см2/г кварц-полевошпатовые песчаники, микрокремнезем и полуводный гипс.

Использование в качестве наполнителя ячеистого бетона кварц-полевошпатового песчаника, содержащего зерна остроугольной и полуокатанной формы с шероховатой поверхностью благоприятно влияет на механическое сцепление частиц наполнителя с вяжущим веществом, обеспечивает упрочнение контактной зоны между цементным камнем и шероховатой поверхностью наполнителя, что способствует увеличению прочностных характеристик готового изделия.

Кварц-полевошпатовые песчаники подвергают химической активации гидратной известью (известковое молоко плотностью ρ=1,2 г/см3) в течение 3-5 мин. Гидроксидная пленка из извести, покрывающая даже частично поверхность зерен наполнителя, способствует активному формированию мельчайших газовых пузырьков на поверхности зерен наполнителя, что облегчает процесс поризации ячеистобетонной смеси и обеспечивает более эффективное протекание реакции газовспучивания.

Введение микрокремнезема в состав ячеистобетонной смеси способствует проникновению и равномерному распределению мельчайших частиц микрокремнезема в оболочке гидроксида кальция на поверхности зерен наполнителя, что активизирует процессы химического взаимодействия микрокремнезема и гидроксида кальция с дополнительным образованием соединений тоберморитовой группы, упрочняющих структуру цементного камня и в целом ячеистого бетона.

Полуводный гипс, вводимый в сырьевую смесь для стабилизации и упрочнения поризованной ячеистобетонной смеси, производился из расчета максимального связывания алюминатов и алюмоферритов кальция цемента в эттрингит, который вызывает расширение формирующего цементного камня и снижает осадочные явления.

Пример

Предлагаемая композиция для ячеистых бетонов приготавливается следующим образом.

Подготовка сырьевых компонентов производится раздельным способом.

Кварц-полевошпатовые песчаники подвергают помолу до удельной поверхности 2500-3000 см2/г, обеспечивающей необходимую степень дезинтеграции кристаллов основных минералов песчаника и эффективное протекание процессов газовспучивания ячеистобетонной смеси. В таблице 1 представлен средний химический состав кварц-полевошпатового песчаника, в таблице 2 приведены их физико-механические свойства.

Сырьевую смесь для ячеистых бетонов приготавливают по общепринятой методике в смесителе путем последовательного смешения кварц-полевошпатового песчаника, гидратной извести в виде известкового молока плотностью ρ=1,2 г/см3, микрокремнезема, пластификатора С-3, воды, портландцемента, полуводного гипса, воды и алюминиевой суспензии.

Для достижения необходимых условий поризации газобетонной смеси первоначально готовим шлам, состоящий из гидратной извести, кварц-полевошпатовых песчаников и 50% воды (от общего количества воды затворения) с температурой 70-80°С, активное перемешивание осуществляют в мешалке в течение 5-7 минут.

На втором этапе без остановки мешалки в полученный шлам добавляют микрокремнезем, пластификатор С-3, который позволяет снизить количество воды затворения без снижения подвижности смеси, затем вводят портландцемент, полуводный гипс для стабилизации процесса поризации и снижения осадочных явлений и оставшееся количество воды.

Затем в приготовленную смесь вводят водно-алюминиевую суспензию, при непрерывном перемешивании массы в течение 2,5-5 минут для равномерного распределения газообразователя во всем объеме смеси. Температура ячеистобетонной смеси при выгрузке составляет 40-45°С. Полученную смесь разливают в разъемные, предварительно смазанные и подогретые металлические формы. После окончания вспучивания и набора необходимой распалубочной прочности изделия извлекают из форм и направляют в пропарочную камеру на тепловлажностную обработку при атмосферном давлении и температуре 90°С по режиму 1,5-(6-8)-(1,5-2) час.

Для получения газобетона по предлагаемому составу ячеистобетонной смеси были приготовлены смеси с различным содержанием компонентов. Данные по составу смесей и физико-механические свойства образцов изделий, полученных на их основе, представлены в таблице 3.

Преимуществом предложенного состава газобетонной смеси является введение в состав формовочной массы наполнителя - кварц-полевошпатового песчаника, измельченного до удельной поверхности 2500-3000 см2/г. При использовании указанного наполнителя, содержащего зерна, наиболее соизмеримые с геометрией межпоровых перегородок, в составе ячеистобетонных масс формируются плотные и прочные структуры межпоровых перегородок и равномерная мелкопористая структура ячеистого бетона с выдержанными без дефектов размерами пор, что способствует повышению прочностных характеристик ячеистого бетона.

Активное перемешивание кварц-полевошпатового песчаника с гидратной известью (известковое молоко плотностью ρ=1,2 г/см3) в течение 3-5 минут приводит к образованию на поверхности зерен наполнителя пленочных покрытий из гидроксида кальция, т.е. создает достаточную щелочную среду, интенсифицирующую процесс вспучивания, по всему объему ячеистобетонной смеси.

Микрокремнезем, вводимый в сырьевую смесь, вступает в физико-химическое взаимодействие с известью, выделяющейся при гидролизе алита и белита в портландцементе, а также с гидратной известью, вводимой в ячеистобетонную массу для химической активации наполнителя, образуя с ней дополнительное количество высокопрочных низкоосновных гидросиликатов кальция. Кроме того, за счет эффективного уплотнения межпоровых перегородок высокодисперсным микрокремнеземом происходит упрочнение готовых газобетонных изделий.

Добавка полуводного гипса обеспечивает необходимую устойчивость (стабильность) и упрочняет поризованную ячеистобетонную систему.

По результатам испытаний получены ячеистобетонные изделия неавтоклавного твердения различного назначения с повышенным уровнем эксплуатационных свойств, пределом прочности при сжатии 2,55-4,7 МПа и рекомендованы в качестве эффективных строительных материалов теплоизоляционного и теплоизоляционно-конструкционного назначения при строительстве различных объектов бытового и промышленного назначения.

Сырьевая смесь для получения газобетона неавтоклавного твердения, включающая портландцемент, наполнитель, гидратную известь в виде известкового молока плотностью ρ=1,2 г/см3, алюминиевую пудру, воду, отличающаяся тем, что она содержит в качестве наполнителя кварц-полевошпатовые песчаники, измельченные до удельной поверхности 2500-3000 см2/г, пластификатор С-3, полуводный гипс, микрокремнезем при следующем соотношении указанных компонентов, мас.%:

Портландцемент 28-38
Кварц-полевошпатовые песчаники 26-31
Гидратная известь 2-4
Алюминиевая пудра 0,02-0,1
Вода 22-39
Пластификатор С-3 0,4-1,18
Полуводный гипс 1,5-1,8
Микрокремнезем 2-3


 

Похожие патенты:

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления звуко- и теплоизоляционных блоков, плит и панелей для внутренних работ в гражданских и промышленных зданиях.
Изобретение относится к производству строительных материалов и изделий из ячеистого бетона и может быть использовано на заводах ячеистобетонных изделий и в монолитном строительстве, а также для изготовления теплоизоляционных плит.
Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении ячеистого бетона неавтоклавного твердения. .
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству ячеистых бетонов. .

Изобретение относится к области строительства, в частности к составам для получения пористого, огнеупорного, теплоизоляционного материала, который может быть использован в производстве легкого жаростойкого ячеистого пористого бетона, для футеровки доменных печей и т.д.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству ячеистых бетонов. .

Изобретение относится к строительству и производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении стеновых изделий и конструкций, в том числе возводимых монолитным способом.
Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано в строительстве - монолитном домостроении для изготовления легких, прочных и теплоизоляционных стеновых конструкций и изделий.
Изобретение относится к производству строительных материалов и изделий из ячеистого бетона, поризованного газом, и может быть использовано на заводах ячеистобетонных изделий и в монолитном строительстве.
Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления теплоизоляционных ячеистых бетонов автоклавного твердения для гражданского и промышленного строительства.
Изобретение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано при изготовлении изделий, применяемых для строительства и теплоизоляции жилых и промышленных зданий и сооружений
Изобретение относится к области производства теплоизоляционных материалов

Изобретение относится к составам на основе минеральных вяжущих и может найти применение в промышленности строительных материалов при изготовлении блочного и монолитного бетона, полимерцементных растворов, пенобетона, а также шифера
Изобретение относится к области производства строительных материалов, а именно к порообразователям, и может быть использовано при производстве ячеистых бетонов

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к составам и способам изготовления теплоизоляционных ячеистых материалов

Изобретение относится к получению пористого керамического материала в основном для термоизоляции
Изобретение относится к строительным материалам, в частности к составу сырьевой смеси для приготовления легкого поризованного бетона, применяемого в производстве конструкционно-теплоизоляционных изделий в виде панелей, ограждающих конструкций
Изобретение относится к области строительства и металлургии

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных бетонов автоклавного твердения различного назначения
Наверх