Способ приготовления бетонной смеси на пористом заполнителе

Изобретение относится к легкобетонным смесям на основе особо легкого заполнителя и может быть использовано при изготовлении теплоизоляционных плит для жилищно-гражданского и промышленного строительства, а также теплоизоляционных скорлуп для промышленного оборудования. Технический результат - повышение однородности распределения цементного теста по поверхности особо легкого заполнителя и более плотной упаковки его в бетоне, а также повышение прочности бетона и снижения его теплопроводности. В способе приготовления легкобетонной смеси на пористом заполнителе, включающем перемешивание портландцемента с добавкой, пористым заполнителем и водой затворения, сначала в 50-60% от общего количества воды затворения вводят добавку суперпластификатора в количестве 0,4-0,5% от массы портландцемента и перемешивают с портландцементом в течение 50-60 с, затем добавляют весь пористый заполнитель, в качестве которого используют особо легкий пористый заполнитель со средней плотностью не выше 250 кг/м³, и вновь перемешивают в течение 70-80 с, после чего добавляют остальную часть воды затворения и окончательно перемешивают смесь в течение 30-40 с. 1 пр., 1 табл.

 

Изобретение относится к легкобетонным смесям на особо легком заполнителе и может быть использовано при изготовлении теплоизоляционных плит для жилищно-гражданского и промышленного строительства, а также теплоизоляционных скорлуп для промышленного оборудования.

К особо легким заполнителям относятся заполнители с насыпной плотностью 250 кг/м³ и ниже. Сырьем для изготовления таких заполнителей служат монтмориллонитовые глины и различные стеклосодержащие материалы: бой товарного стекла, шлаки ТЭС, некоторые разновидности зол с малым содержанием углерода и горные породы стекловидные, кремнистые породы осадочного происхождения и т.п

(Петров В.П. и др. Формирование структуры особо легких пористых заполнителей. - Строительные материалы, 2010 г., №6; патент RU №2348596 С1; патент RU №2397967 С1).

Использование таких заполнителей вызывает трудность приготовления однородной бетонной смеси. При традиционном способе приготовления, когда в бетоносмеситель загружают сначала пористый заполнитель и всю воду затворения, а затем цемент, зерна особо легкого пористого заполнителя всплывают, мелкие фракции не занимают пространства между зернами более крупного заполнителя, что приводит к неоднородности распределения цементного теста по всему объему бетона.

Наиболее близким к заявляемому является способ приготовления вермикулитовой теплоизоляционной композиции включающий перемешивание связующего - портландцемента с добавками, с сухими компонентами заполнителя - вспученным вермикулитом и измельченным минеральным волокном, причем связующее предварительно перемешивают с водой затворения, затем смешивают с 25-30% смеси сухих компонентов заполнителя, а через 20-30 минут смешивают с предварительно нагретой до температуры 80-85°С в течение 5-10 минут оставшейся частью смеси сухих компонентов заполнителя. Причем полученную теплоизоляционную композицию выдерживают 15-20 минут до нанесения на защищаемую поверхность (патент РФ №2392254, 09.04.2009).

Однако этот способ не обеспечивает получения однородной бетонной смеси.

Техническое решение задачи - повышение однородности распределения цементного теста по поверхности особо легкого заполнителя и более плотной упаковки его в бетоне, а также повышения прочности бетона и снижения его теплопроводности.

Предлагаемый способ приготовления легкобетонной смеси на особо легком заполнителе осуществляют следующим образом.

Вначале в 50-60% от общего количества воды затворения (В) вводят добавку суперпластификатора (СП) в количестве 0,4-0,5% от массы портландцемента и перемешивают с портландцементом (ПЦ) в течение 50-60 с, затем добавляют пористый заполнитель (З) со средней плотностью не выше 250 кг/м³, и вновь перемешивают в течение 70-80 с, после чего добавляют остальную часть воды затворения и окончательно перемешивают смесь в течение 30-40 с.

Введение указанного легкого заполнителя в цементное тесто, содержащее 50-60% воды затворения, способствует не только равномерному распределению цементного теста по поверхности заполнителя, но и снижению водопоглощения пористого заполнителя в обойме малоподвижного цементного теста, а добавление оставшегося количества воды приводит к получению легкобетонной смеси требуемой консистенции при пониженном водоцементном отношении.

Пример состава смеси и свойств полученного материала представлены в табл.1.

При выполнении примера вначале в течение 55 с перемешивают 55% воды затворения, 0,4% (от массы портландцемента) суперпластификатора - С-3 и портландцемент, затем добавляют пористый заполнитель со средней плотностью не выше 250 кг/м³ на основе трепела и вновь перемешивают в течение 75 с, а после добавления остальной части воды затворения смесь окончательно перемешивают в течение 35 с.

Таблица 1
Состав смеси Ц:З:В:Д мас.%	Средняя плотность, кг/м3	Прочность, кг/см2	Теплопроводность Вт/м·K	Коэффициент вариации, %
418	5,3	0,074	5,2
22,5:60,8:15,8:0,9

Анализ данных табл.1 показывает, что теплоизоляционный бетон, изготовленный по предлагаемому способу, характеризуется высокой однородностью и низкой теплопроводностью, соответствующим требованиям ТУ 400-1-63-82 на плиты теплоизоляционные из керамзитового гравия на цементном вяжущем: марки 400, 500, 600, со следующими характеристиками: предел прочности при сжатии не менее 5 кг/см², теплопроводность не более 0,14; 0,16 и 0,17 Вт /м·K.

Наравне с суперпластификатором С-3, использованным в примере выполнения, с равным результатом могут быть использованы и другие суперпластификаторы, например, на основе сульфированных меламинформальдегидных смол, поликарбоксилатов и т.п., так как все они позволяют получать цементные смеси одинаковой подвижности, обеспечивающей осадку конуса бетонной смеси более 20 см. (см. Ю.М.Баженов «Технология бетона», М., 2002 г., стр.48, В.Г.Батраков «Модифицированные бетоны. Теория и практика», М., 1998, стр.143).

Способ приготовления легкобетонной смеси на пористом заполнителе, включающий перемешивание портландцемента с добавкой, пористым заполнителем и водой затворения, отличающийся тем, что в 50-60% от общего количества воды затворения вводят добавку суперпластификатора в количестве 0,4-0,5% от массы портландцемента и перемешивают с портландцементом в течение 50-60 с, затем добавляют весь пористый заполнитель, в качестве которого используют особо легкий пористый заполнитель со средней плотностью не выше 250 кг/м³, и вновь перемешивают в течение 70-80 с, после чего добавляют остальную часть воды затворения и окончательно перемешивают смесь в течение 30-40 с.