Сырьевая смесь для приготовления пенобетона


 


Владельцы патента RU 2514069:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный архитектурно-строительный университет" (ТГАСУ) (RU)

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для приготовления пенобетона неавтоклавного твердения, применяемого для мелких стеновых блоков производственных помещений и индивидуальных жилых домов. Сырьевая смесь для приготовления пенобетона содержит, мас.%: портландцемент 38,0 - 40,0, кварцевый песок 28,0 - 30,0, пенообразователь 0,6 - 0,8, термомодифицированную торфяную добавку, полученную путем нагрева торфа до 600°С с последующим его измельчением, 1,9 - 2,8, воду - остальное. Технический результат - получение пенобетона с более высокой прочностью и улучшенными теплофизическими свойствами. 2 табл.

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для приготовления пенобетона неавтоклавного твердения, применяемого для мелких стеновых блоков производственных помещений и индивидуальных жилых домов.

Из уровня техники известны составы сырьевой смеси для неавтоклавных пенобетонов, преимуществом которых являются низкие энергозатраты на твердение изделий.

Известна сырьевая смесь для изготовления легкого бетона (авторское свидетельство SU №1588734, опубл. 30.08.1990), состоящая из портландцемента 12,0-20,0, шлакопемзового щебня 47,0-52,0; отхода огнеупорного производства 8,0-13,0; золы электростанций 5,0-9,0; древесной омыленной смолы 0,035-0,45; отходов металлургической извести 1,0-3,0 и воды - остальное.

Бетон, полученный из указанной смеси, обладает высокой прочностью на сжатие - 6,3-10,4 МПа.

Недостатком данной смеси является высокая теплопроводность λ=0,146-0,166 ккал/м·ч·°С, так как используется шлакопемзовый щебень, имеющий большую плотность.

Известна сырьевая смесь для изготовления пенобетона, включающая, мас.%: портландцемент 30,0-31,0, пенообразователь ПБ-2000 0,3-0,35, золу ТЭС 10,0-12,0, керамзитовый песок 20,0-22,0, суперпластификатор С-3 1,6-1,8 и воду - остальное (RU 2415110 C1, С04В 38/10, опубл. 25.01.2010 г.). Прочность пенобетона на сжатие из сырьевой смеси по указанному патенту составляет 1,5 МПа. Повышение прочности обусловлено применением суперпластификатора С-3. Наряду с повышением прочности указанная добавка увеличивает среднюю плотность бетона, а значит, и коэффициент теплопроводности пенобетона.

За прототип заявляемой сырьевой смеси для приготовления пенобетона принята сырьевая смесь по патенту на изобретение №2377225, МПК С04В 38/10, опубл. 27.12.2009. Сырьевая смесь по прототипу содержит, мас.%: цемент 30,0-32,0, пенообразователь СДО 0,7-1 и ПБ-2000 0,6-0,7 (общее содержание 1,4-1,6), заполнитель в виде пыли кремнезема 13,0-14,0 и воду 36,0-37,0. Прочность пенобетона на сжатие из указанной сырьевой смеси составляет 1,3 МПа, примерно такая же, как у предыдущего аналога. Однако в связи с большим количеством пенообразователя можно прогнозировать большее порообразование и лучшие показатели получаемого пенобетона по теплопроводности в сравнении с пенобетоном из сырьевой смеси по патенту №2415110.

Технической задачей изобретения является получение сырьевой смеси для конструкционно-теплоизоляционных изделий, обладающих более высокой прочностью и улучшенными теплофизическими свойствами.

Технический результат заключается в повышении прочности и понижении коэффициента теплопроводности изделий из заявляемой сырьевой смеси.

Задача и технический результат достигается следующим образом.

Как и прототип, заявляемая сырьевая смесь для приготовления пенобетона содержит портландцемент, кремнеземсодержащий заполнитель, пенообразователь и воду.

В отличие от прототипа согласно изобретению сырьевая смесь дополнительно содержит термомодифицированную торфяную добавку, полученную путем нагрева торфа до 600°С с последующим его измельчением, а в качестве кремнеземсодержащего заполнителя - кварцевый песок при следующем соотношении компонентов, мас.%:

портландцемент 38,0-40,0
кварцевый песок 28,0-30,0
пенообразователь 0,6-0,8
термомодифицированная торфяная добавка 1,9-2,8
вода остальное

Термомодифицированная торфяная добавка, которая получена путем нагрева торфа до 600°С с последующим его измельчением, и использование кварцевого песка в указанных количествах позволили увеличить прочность пенобетона в сравнении с прототипом и обеспечить низкие показатели теплопроводности.

Данные получены экспериментально, за пределами заявляемого состава указанный результат не достигается. Введение указанной термомодифицированной торфяной добавки в большем количестве в пенобетонную смесь приводит к снижению прочности и увеличению теплопроводности пенобетона.

Состав заявляемой формовочной смеси для пенобетона получен впервые и в известных источниках информации не выявлен, что подтверждает его новизну.

Использование термомодифицированной торфяной добавки при производстве цемента известно из уровня техники (патент №2419592). Термомодифицированная торфяная добавка, являясь химически активной, способствует образованию новых соединений в процессе гидратации цемента, улучшает его прочностные свойства. Применение указанной добавки для производства пенобетонов заявителю и авторам не известно из источников информации. Проведенные исследования показали, что применение термомодифицированной торфяной добавки для пенобетона предложенного состава приводит не только к увеличению прочностных характеристик, но и к новому свойству - уменьшению и равномерному распределению пор в пенобетоне, что в свою очередь обеспечивает уменьшение значений теплопроводности. Заранее нельзя было предположить, что в пенобетоне, помимо прочностных показателей, улучшится теплопроводность. Количество, мас.%, каждого компонента пенобетонной смеси и их взаимосвязь получены в ходе проведенных экспериментов, а не исходя из известных зависимостей и закономерностей. Полученная совокупность отличительных признаков изобретения явным образом не следует из уровня техники. Поэтому изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень».

Для приготовления сырьевой смеси для пенобетона возможно применение любых пенообразователей - как синтетических, так и протеиновых (Бенотех ПБ-С, ПБ-2007, ПБ-2010, ПБ-Люкс, GreeFroth, Addiment, Foamcem, Laston, Zelle-1, серии «Ябетон» и др.), выпускаемых отечественной или зарубежной промышленностью. В конкретном примере в качестве пенообразователя был использован малотоксичный синтетический пенообразователь Бенотех ПБ-С (кратность пены не менее 7, устойчивость пены - не менее 250 с, плотность 1,02-1,12, www.ecohim.spb.ru/Prod41.htm), соответствующий ГОСТ 24211-2003, ТУ 2481-010-58771162-2007. В качестве торфяной добавки использовали уже готовую смесь, полученную путем нагрева торфа до 600°С, с последующим измельчением. Приготовление пенобетона производили в лабораторном пенобетоносмесителе объемом 10 литров, по своим характеристикам приближенном к серийно выпускаемой промышленной установке ПБС 160 М. Сначала без добавления воды перемешивались термомодифицированный торф, песок и цемент. Полученная смесь засыпалась в пенобетоносмеситель и добавлялось 60-70% воды. Перемешивали 2 минуты. Затем в оставшуюся воду добавлялся пенообразователь и состав перемешивали еще 3 минуты.

Готовую пенобетонную смесь укладывали в металлические формы 100×100×100 мм. Отформованные образцы пенобетона выдерживали в нормальных условиях в течение 28 суток. Испытание проводилось по ГОСТ 25485-89.

Составы разработанной пенобетонной смеси представлены в таблице 1, а свойства пенобетона, полученные на ее основе для указанных в таблице 1 составов, представлены в таблице 2.

Таблица 1
№ сос-
тава
Компоненты, мас.%
Портландцемент Кварцевый песок Пенообразователь Бенотех ПБ-С Термомодифици-рованная торфяная добавка, полученная путем нагрева торфа до 600°С с последующим измельчением Вода
1 38,0 30,0 0,8 1,9 29,3
2 39,0 29,0 0,7 2,0 29,3
3 40,0 28,0 0,6 2,8 28,6
Таблица 2

состава
Показатели пенобетона
Коэффициент теплопроводности, Вт/мК Предел прочности при сжатии, МПа Средняя плотность, кг/м3
1 0,12 2,8 800
2 0,09 4,0 750
3 0,099 3,7 770
Прототип - 1,3 -

Как видно из таблицы 2, оптимальным составом является состав №2. Из таблицы 2 следует, что прочность пенобетона, полученного из пенобетонных смесей, приготовленных по заявляемому изобретению выше, чем у прототипа. При этом получено низкое значение коэффициента теплопроводности, а ячеистые бетоны по показателям средней плотности удовлетворяют требованиям ГОСТ 25485-89 и относятся к конструкционно-теплоизоляционным бетонам.

Сырьевая смесь для приготовления пенобетона, содержащая портландцемент, кремнеземсодержащий заполнитель, пенообразователь и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит термомодифицированную торфяную добавку, полученную путем нагрева торфа до 600°С с последующим его измельчением, а в качестве кремнеземсодержащего заполнителя - кварцевый песок при следующем соотношении компонентов, мас.%:

портландцемент 38,0-40,0
кварцевый песок 28,0-30,0
пенообразователь 0,6-0,8
термомодифицированная торфяная добавка 1,9-2,8
вода остальное



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области производства строительных материалов и касается составов сырьевых смесей для изготовления кирпича, который может быть использован для теплоизоляции.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству легких бетонов. Сырьевая смесь для изготовления легкого бетона включает, мас.%: портландцемент 35-40, опоку 25-35, пену, приготовленную на основе 4 % водного раствора пенообразователя ПБ-2000, 30-35.
Изобретение относится к области строительства, в частности к составам для получения пенобетона, предназначенного для устройства эффективных ограждающих конструкций.

Изобретение относится к строительным материалам, которые могут быть использованы для производства конструкционно-теплоизоляционных ячеистых бетонов неавтоклавного твердения.
Изобретение относится к теплоизоляционным строительным материалам и может быть использовано в качестве комплексной наноразмерной добавки в технологии пенобетона.
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в строительстве, судостроении, вагоностроении, аэрокосмической промышленности в качестве сверхлегкого негорючего теплозвукоизоляционного материала для тепловой изоляции корпусных конструкций различного назначения, а также трубопроводов, воздуховодов и энергетических установок и систем в объектах гражданского назначения.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству бетонов, используемых в малоэтажном строительстве. Сырьевая смесь для изготовления бетона содержит, мас.%: портландцемент 26-28, зола-унос ТЭС 69,6-71,5, смола воздухововлекающая экстракционно-канифольная 0,1-0,15, карбоксиметилцеллюлоза 0,1-0,15, суперпластификатор С-3 0,6-0,9, нарезанное на отрезки 10-30 мм асбестовое волокно 0,7-0,9, метилсиликонат натрия 0,5-0,7.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству мелкозернистых бетонов. Сырьевая смесь для изготовления мелкозернистого бетона содержит, мас.%: портландцемент 22,0-24,0, зола от сжигания бурого или каменного угля 65,9-69,3, нарезанное на отрезки 10-20 мм капроновое волокно 2,0-3,0, кварцевый песок 5,0-7,0, суперпластификатор С-3 0,7-1,1, водоцементное отношение 0,45-0,5.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству ячеистых бетонов. Сырьевая смесь для изготовления пенобетона содержит, мас.%: портландцемент 29,0-31,0, зола-унос ТЭС 31,0-33,0, смола воздухововлекающая экстракционно-канифольная 0,11-0,17, карбоксиметилцеллюлоза 0,1-0,14, суперпластификатор С-3 1,0-1,4, мочевина 0,2-0,3, асбест 6 сорта 3,7-4,1, вода - остальное.
Изобретение относится к способу изготовления изделий из ячеистого бетона и к составу сырьевой смеси для изготовления неавтоклавного теплоизоляционного ячеистого бетона.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству ячеистых бетонов. Сырьевая смесь для изготовления пенобетона включает, мас.%: портландцемент 35,0-37,0, пенообразователь ПБ-2000 0,25-0,35, золу ТЭС 15,65-20,25, дробленое пеностекло фракции 5-10 мм 20,0-25,0, нарезанное на отрезки 5-15 мм асбестовое волокно 1,0-1,5, воду 21,0-23,0. Технический результат - повышение термостойкости пенобетона, полученного из сырьевой смеси. 1 табл.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству ячеистых бетонов. Сырьевая смесь для изготовления пенобетона включает, мас.%: портландцемент 35,0-37,0, пенообразователь ПБ-2000 0,25-0,35, золу ТЭС 10,65-13,25, дробленое пеностекло фракции 5-10 мм 20,0-25,0, измельченную и просеянную через сетку №2,5 минеральную вату 1,0-1,5, керамзитовый песок 5,0-7,0, воду 21,0-23,0. Технический результат - повышение термостойкости пенобетона, полученного из сырьевой смеси. 1 табл.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству ячеистых бетонов. Сырьевая смесь для изготовления пенобетона включает, мас.%: портландцемент 28,0-30,0, пенообразователь ПБ-2000 0,4-0,5, золу ТЭС 17,5-21,6, измельченную и просеянную через сетку №5 слюду 20,0-26,0, воду 26,0-30,0. Технический результат - уменьшение водопотребности сырьевой смеси для изготовления пенобетона. 1 табл.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении пористых строительных теплоизоляционных изделий или монолитной изоляции для утепления внешних фасадов зданий и сооружений. В способе получения пористого теплоизоляционного материала, включающем смешение одной из составляющих вспенивающегося полиуретана с наполнителем и последующее введение в смесь другой составляющей - полиизоционата, в качестве наполнителя используют древесные опилки размерами 4±2 мм, которые предварительно подвергают паровой обработке при температуре, равной 250°C, после обработки опилки подают в диффузор диффузорно-конфузорного устройства, а в зону перехода диффузора в конфузор к опилкам подают составляющую вспенивающегося полиуретана, включающую простой полиэфир на основе окиси пропилена, оксипропилэтилендиамин, диметилэтаноламин, оксиалкиленметилсилоксановый блок-сополимер, трихлорэтилфосфат, затем полученную смесь выгружают в реактор, в котором смесь перемешивают и вакуумируют ее до остаточного давления, равного 15-20 кПа, после чего в смесь вводят полиизоцианат при соотношении всех компонентов смеси, мас.%: простой полиэфир на основе окиси пропилена 24,54-26,89, оксипропилэтилендиамин 8,40-9,20, диметилэтаноламин 0,48-0,55, оксиалкиленметилсилоксановый блок-сополимер 0,36-0,40, трихлорэтилфосфат 6,80-7,47, полиизоцианат 33,33-35,56, опилки 20-25, после перемешивания компонентов композиционную массу направляют в обогреваемую до температуры 50-60°C форму и выдерживают 15-20 мин. Технический результат - получение теплоизоляционного материала с пониженной плотностью и теплопроводностью. 1 ил., 2 табл., 12 пр.
Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к комплексным добавкам, используемым в производстве строительных растворов, при кладочных и штукатурных работах. Комплексная добавка к строительным растворам, состоящая из пластификатора на основе лигносульфоната и воздухововлекающей добавки, согласно изобретению, в качестве воздухововлекающей добавки содержит композицию поверхностно-активных веществ (ПАВ), включающую низкогидрофильные поверхностно-активные вещества со значением гидрофильно-липофильного баланса (ГЛБ) 1…3 и высокогидрофильные поверхностно-активные вещества со значением ГЛБ 30…40 при следующем соотношении, мас.%: лигносульфонаты - 80-95; композиция поверхностно-активных веществ - 5-20. Композиция ПАВ включает низкогидрофильные вещества со значением ГЛБ 1…3 и высокогидрофильные вещества со значением ГЛБ 30…40 при следующем соотношении компонентов, мас.ч: низкогидрофильные ПАВ со значением ГЛБ 1…3-5-20, высокогидрофильные ПАВ с ГЛБ 30…40 - 80-95. При этом в комплексную добавку может быть дополнительно введен гидрофильный стабилизатор из группы растительных, искусственных или микробиологических полисахаридов в количестве 1-10% от суммарной массы лигносульфоната и композиции поверхностно-активных веществ. Технический результат - повышение степени воздухововлечения, увеличение времени сохранения подвижности строительного раствора. 1 з.п. ф-лы, 4 пр., 2 табл.
Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к синтетическим углеводородным пенообразователям, содержащим поверхностно-активные вещества, используемые для производства пенобетона. Пенообразователь для производства пенобетона содержит, мас.%: натриевую соль алкилсульфатов первичных высших жирных спиртов фракции С10 10,0-25,0, кокоамидопропилгидроксисультон 2,0-4,5, воду - остальное. Пенообразователь для производства пенобетона содержит, мас.%: смесь натриевой соли алкилсульфатов первичных высших жирных спиртов фракции С10 с натриевой солью алкилсульфатов первичных высших жирных спиртов фракции С8, с содержанием в смеси фракции С10 40-99%, 10,0-25,0, кокоамидопропилгидроксисультон 2,0-4,5, воду - остальное. Указанные пенообразователи дополнительно содержат полиметилпирролидон в количестве 1,5-5,0 мас.%. Технический результат - улучшение пенообразующих свойств пенообразователя в пресной и морской воде при получении пены низкой и средней кратности, упрощение состава пенообразователя. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 18 пр., 1 табл.

Изобретение относится к производству пористых заполнителей для бетонов. Шихта для производства пористого заполнителя содержит, мас.%: глину монтмориллонитовую 94,5-97,5, уголь 2,0-4,0, микропенообразователь БС и/или микропенообразователь ОС, предварительно разведенный в горячей воде с температурой 85-95°С 0,5-1,5. Технический результат - улучшение пористой структуры заполнителя, получаемого из шихты. 1 табл.
Изобретение относится к способу получения амфолитных поверхностно-активных веществ на основе белоксодержащего сырья и может быть использовано в процессе производства пенобетона и пенобетонных конструкций. В способе получения пенообразователя для производства пенобетона и пенобетонных конструкций, включающем гидролиз белоксодержащего сырья в присутствии гидроокиси кальция, гидроокись кальция образуется при введении в гидролизующуюся реакционную смесь оксида кальция, процесс гидролиза ведут в одну стадию в реакторе-гидролизере, снабженном скоростной мешалкой и выносным циркулярным контуром с насосом, в течение 5-9 часов при температуре 110-132°C при массовом соотношении исходных ингредиентов «перьевые отходы : вода : кальция оксид», равном 100 : (350-400) : (3,5-3,7), при этом pH известково-перьевой массы в начале гидролиза варьируется в пределах 12,0-12,4, а к окончанию гидролиза в пределах 7,5-7,7. Технический результат - получение пенообразователя с высокими пенообразующими свойствами, которые достигаются как при применении умеренно минерализованной воды, так и щелочной высокожесткой известковой воды. 1 пр., 1 табл.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству ячеистых бетонов. Сырьевая смесь для изготовления пенобетона включает, мас.%: портландцемент 27,0-29,0, пенообразователь ПБ-2000 0,4-0,6, золу-унос 37,9-38,4, нарезанное на отрезки 10-15 мм капроновое волокно 0,2-0,5, жидкое стекло 1,0-2,0, воду 30,0-33,0. Технический результат - повышение прочности пенобетона. 1 табл.

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу получения теплоизоляционного материала на основе отходов деревообработки. Технический результат заключается в снижении плотности и теплопроводности материала. Способ получения теплоизоляционного материала включает смешение наполнителя и связующего, с последующим формованием и твердением. В качестве наполнителя используют древесную технологическую щепу толщиной 5±2 мм, в качестве связующего используют пенополиуретан жесткий, состоящий из полиола и изоцианата. Предварительно смешивают компоненты связующего, затем смешивают связующее с наполнителем путем послойной укладки слоя связующего, слоя наполнителя и слоя связующего в форму, при следующем соотношении компонентов, мас.%: полиол 24-22, изоцианат 36-33, технологическая щепа 40-45. После полной подачи компонентов, форму фиксируют запорами и выдерживают 15-20 мин. 1 табл., 1 ил.
Наверх