Способ изготовления неавтоклавных пенобетонных изделий


 


Владельцы патента RU 2517291:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный строительный университет" (RU)

Изобретение относится к строительству, а именно к технологии изготовления пенобетонных строительных изделий, например стеновых блоков или панелей. Способ изготовления строительных изделий из пенобетона включает раздельное приготовление пены и растворной смеси, их смешивание или одностадийное приготовление пеномассы с последующей укладкой в формы, выдержкой, распалубкой, пропариванием и распалубкой изделия. При этом после укладки пенобетонной массы на полный объем в жесткую перфорированную форму ее закрывают крышкой, создавая замкнутый объем, и подключают к сети переменного тока через пластинчатые электроды, расположенные на двух противоположных сторонах формы. Масса подвергается электропрогреву током промышленной частоты 50 Гц при напряжении 50-80 В в течение 15-20 мин. После электрообработки изделие выдерживается в течение 40-60 мин для снятия температурных напряжений и набора структурной прочности. Затем следует распалубка. После этого прогретое до 60°С изделие на поддоне поступает на дальнейшую тепловую обработку. Техническим результатом является значительное сокращение технологического процесса производства с параллельным повышением прочности и теплофизических свойств изделий. 2 пр., 1 табл.

 

Изобретение относится к строительству, а именно к технологии изготовления пенобетонных строительных изделий, например стеновых блоков.

Известен способ изготовления пенобетона путем смешивания раздельно приготовленных растворной смеси и пены, образующей воздушные ячейки. Растворную смесь получают из вяжущего (цемента или воздушной извести), кремнеземистого компонента и воды. Пену приготавливают из водного раствора пенообразователей, содержащих поверхностно-активные вещества. Затем, после гомогенизации пены с растворной смесью, полученную массу укладывают в форму и оставляют в нормальных условиях до набора распалубочной прочности, которая достигается через 72-168 часов (см. Г.И.Горчаков, Ю.М.Баженов. "Строительные материалы". М.: Строиздат. 1986 г., с.309).

Недостатками данной технологии являются отсутствие возможности получить изделия с низкой плотностью, а также медленная скорость гидратации вяжущего и, как следствие, увеличение времени технологического цикла производства неавтоклавных пенобетонных изделий.

С целью устранения этих недостатков известен способ, имеющий в технологической цепочке тепловлажностную обработку отформованных изделий при температуре 85±5°С продолжительностью 11 часов (СН 277-80).

Указанный способ изготовления изделий не эффективен, т.к. сопровождается повышенными затратами энергии на тепловую обработку находящихся в форме изделий и значительной длительностью технологического цикла производства. Из-за низкой теплопроводности пропариваемой массы и неравномерного прогрева, в ней возникают внутренние напряжения. Кроме того, использование данного способа требует большого расхода металла вследствие низкой оборачиваемости форм.

Наиболее близким к предлагаемому способу обработки пенобетонных смесей является способ непрерывной обработки бетонной смеси электрическим током перед укладкой в форму или опалубку, заключающийся в разогреве бетонной смеси электрическим током до 70-100°С и одновременном вибрировании. По данному способу бетонную смесь одновременно с разогревом и вибрированием подвергают воздействию избыточного давления до 0,01-0,02 МПа, которое создается в основном за счет гидростатического давления вышележащего объема бетонной смеси, а также за счет увеличения в объеме паровоздушной фазы при форсированном (в течение 1-3 мин) разогреве смеси (Малодушев А.А. Электроразогрев пенобетонной смеси непосредственно перед укладкой в дело: Автореф. дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. - Санкт-Петербург, 2000 г. - 25 с.). Наличие избыточного давления в сочетании с вибрацией, которая способствует дефлокулизации и диспергации зерен цемента, обеспечивает большее проникновение влаги в зерно цемента через вновь обнажающиеся поверхности и, как результат, вовлечение "в работу" большой массы цемента на ранних стадиях твердения бетона. В соответствии с данным способом время набора распалубочной прочности сокращается до 20-25 часов.

Однако недостатком данного способа является тот момент, что одновременно с повышением температуры формуемой массы влагосодержание остается неизменным и энергия расширяющегося воздуха, содержащегося в пеномассе, расходуется нерационально. Помимо этого применение вибрационных устройств значительно усложняет технологический процесс и оказывает отрицательные воздействия на персонал и окружающую среду.

Целью изобретения является значительное сокращение технологического процесса производства с одновременным повышением прочности и теплофизических свойств изделий.

Поставленная цель достигается принудительным уплотнением минеральных компонентов межпоровых перегородок (и дисперсного наполнителя), а также выжиманием физически связанной воды затворения из смеси.

Способ осуществляется следующим образом.

В специальную жесткую перфорированную форму укладывается на полный объем пенобетонная масса. Далее форму закрывают крышкой, создавая замкнутый объем, и подключают к сети переменного тока через электроды, расположенные на двух противоположных сторонах формы. Масса подвергается электропрогреву током промышленной частоты 50 Гц при напряжении 50-80 В в течение 15-20 мин. После электрообработки изделие выдерживается в течение 40-60 мин для снятия температурных напряжений и набора структурной прочности. Затем следует распалубка, после чего прогретое до 60°С изделие на поддоне поступает на дальнейшую тепловую обработку.

Равномерный электропрогрев массы по всему объему осуществляется до 55-65°С. Воздушные пузырьки, заключенные в пеномассе, увеличиваясь в объеме, создают внутреннее избыточное давление (до 0,08 МПа), выжимающее через перфорацию формы механически связанную воду и уплотняющее изделие на эквивалентную отжатой влаге величину объема. В результате избыточного давления в замкнутом объеме частицы минерального компонента сближаются, способствуя более высоким показателям прочности межпоровых перегородок. Помимо этого, в результате данного воздействия примерно в 1,5 раза снижается капиллярная пористость изделий.

Механическое выжимание влаги из формовочных масс при электропрогреве через перфорацию формы снижает время последующего пропаривания изделия без формы на поддоне, кроме того, изделие после распалубки имеет температуру около 60°С, что исключает стадию его нагрева в пропарочной камере, сокращая, тем самым, время тепловлажностной обработки и энергозатраты, а также интенсифицирует процесс гидратации вяжущего.

Электропрогрев в течение 15-20 мин является оптимальным для получения качественных изделий с высокой прочностью межпоровых перегородок.

При электропрогреве в течение меньшего времени (менее 15 мин) пузыри воздуха не достигают максимально возможного размера. Это ведет к недостаточному уплотнению изделия.

Электропрогрев более 20 мин нецелесообразен из-за образования пара и разрушения структуры изделий вследствие коалесценции пор.

Примеры осуществления способа

Пример 1. Приготавливают техническую пену на белковом пенообразователе FoaminC. Доводят ее кратность до 15 следующего состава (на 1 м3 пенобетонной смеси): вода для приготовления пены - 17 л, пенообразователь - 0.9 кг. Отдельно готовят растворную смесь следующего состава: цемент М500Д0 - 320 кг, вода - 112 л. Затем смешивают пену с растворной смесью до полной гомогенизации. Полученную массу заливают на полный объем в перфорированную форму с электродами на 2-х противоположных гранях, закрывают крышкой, подводят к пластинчатым электродам переменный ток 50 Гц и осуществляют электропрогрев в течение 15-20 мин при напряжении 50-80 В. После электрообработки изделие выдерживается в течение 40-60 минут для снятия температурных напряжений и набора структурной прочности. После распалубки изделие с температурой не более 60°С подается на пропаривание на поддоне, которое продолжается в течение 4-8 часов.

Пример 2. Приготовление смеси происходит в турбулентно-кавитационном смесителе в соответствии с документацией на оборудование. Затем то же, что и в Примере 1. В таблице приведено сравнение свойств предлагаемых изделий из пенобетона с известными.

Свойства Известные Предлагаемые
Средняя плотность, кг/ м3
Теплоизоляционный пенобетон
Конструкционно-теплоизоляционный пенобетон
300-500 700-1100 200-300 500-800
Предел прочности при сжатии, МПа
Теплоизоляционный пенобетон
Конструкционно-теплоизоляционный пенобетон
0,25-1,1 2,5-3,9 0,35-1,2 2,6-4.0
Коэффициент теплопроводности в сухом состоянии, Вт/м°С
Теплоизоляционный пенобетон
Конструкционно-теплоизоляционный пенобетон
0,07-0,12 0,18-0,35 0,05-0,09 0,13-0,28
Время на производство изделий от укладки смеси до набора отпускной прочности, ч 72-168 10-16

Способ изготовления строительных изделий из пенобетона, включающий раздельное приготовление пены и растворной смеси, их смешивание или одностадийное приготовление пеномассы с последующей укладкой в формы, выдержкой, распалубкой, пропариванием и распалубкой изделия, отличающийся тем, что после укладки пенобетонной массы на полный объем в жесткую перфорированную форму ее закрывают крышкой, создавая замкнутый объем, и подключают к сети переменного тока через пластинчатые электроды, расположенные на двух противоположных сторонах формы, масса подвергается электропрогреву током промышленной частоты 50 Гц при напряжении 50-80 В в течение 15-20 мин, после электрообработки изделие выдерживается в течение 40-60 мин для снятия температурных напряжений и набора структурной прочности, затем следует распалубка, после чего прогретое до 60°С изделие на поддоне поступает на дальнейшую тепловую обработку.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано в производстве строительных материалов. Фотокаталитический композиционный материал практически без диоксида титана содержит известняк по меньшей мере 0,05% по весу натрия и титанат кальция в кристаллических фазах СТ2 и/или СТ5, характеризуемых следующими дифракционными максимумами: СТ2: (002) d=4,959; (210-202) d=2,890; (013) d=2,762 и (310-122) d-2,138; СТ5: (002) d=8,845; (023) d-4,217; (110) d=3,611 и (006) d=2,948.
Изобретение относится к способу приготовления асфальтобетона для дорожного строительства с использованием продукта утилизации нефтяного шлама в качестве добавки.

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к получению высокопрочных пластифицированных цементов и бетонов, для восстановления свойств цементов, потерявших свою активность.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении плит и панелей, предназначенных для внутренней и внешней облицовки промышленных и гражданских зданий, подоконных плит, лестничных ступеней и малых архитектурных форм.

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам и конструкциям для изготовления изделий из конструкционно-теплоизоляционного ячеистого бетона с замкнутыми порами.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано в производстве сборного железобетона и в монолитном строительстве. Техническим результатом является повышение пластичности смесей, снижение энергозатрат за счет снижения температуры термовлажностной обработки и сокращения времени экзотермической выдержки.
Изобретение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано для производства огнестойких панелей, перегородок, потолков, дверей и других конструктивных элементов, используемых при строительстве гражданских и промышленных зданий, в которых требуется обеспечение пожаробезопасности и безопасности жизнедеятельности человека.
Изобретение относится к области производства теплоизоляционных строительных материалов в виде плит, скорлуп и других изделий с заданными геометрической формой и размерами.

Изобретение относится к области исследования физико-химических свойств бетона в условиях воздействия на образец углекислого газа заданной концентрации. Установка содержит не менее 2-х герметичных камер с заполненной водой U-образной трубкой для сброса избыточного давления в камере, впускным и выпускным газовыми распределительными коллекторами, фильтрами для очистки забираемой из камер газовоздушной среды и с установленными внутри каждой камеры вентилятором и ванной с насыщенным раствором соли для создания и постоянного поддержания заданной относительной влажности воздуха внутри камеры, подсоединенный к герметичным камерам через впускной газораспределительный коллектор и установленные на трубопроводах электромагнитные клапаны источник углекислого газа, автоматический газоанализатор с побудителем расхода газа, газовый распределительный коммутатор для попеременного забора пробы из камер и передачи ее в газоанализатор через побудитель расхода газа, кроме того, газоанализатор соединен с ЭВМ для автоматизации контроля за концентрацией газа в герметичных камерах и подачей в них газа через электромагнитные клапаны.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении строительных изделий и конструкций из кислотостойких бетонов.
Изобретение относится к горному делу, в частности к закладке выработанного пространства. Техническим результатом является сокращение расхода вяжущего при достаточной прочности закладочного массива.
Изобретение относится к производству пористых заполнителей для бетонов. Шихта для производства пористого заполнителя содержит, мас.%: глина монтмориллонитовая 78,0 - 88,0, доломит 4,0 - 10,0, фосфогипс 4,0 - 10,0, каолин 2,0 - 4,0.
Изобретение относится к производству строительных материалов на основе природного минерального сырья, а именно к составам для изготовления пористых теплоизоляционных материалов.
Изобретение касается производства искусственных пористых заполнителей для бетонов. Сырьевая смесь для производства искусственного пористого заполнителя содержит, мас.%: легкоплавкая глина 50,0-90,0; измельченные амфиболиты 10,0-50,0.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается составов сырьевых смесей для изготовления теплоизоляционных изделий. Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционных изделий содержит, мас.%: глина монтмориллонитовая 50,0-57,0; вспученный, измельченный и просеянный через сетку №5, перлит 40,0-45,0; жидкое стекло 3,0-5,0.
Изобретение относится к составам сырьевых смесей, используемых в производстве искусственных пористых заполнителей для бетонов. Технический результат заключается в улучшении формовочных свойств сырьевой смеси для производства аглопорита, утилизации отработанных средств для сорбирования нефтепродуктов.
Изобретение относится к технологии получения пористого керамического материала и предназначено для получения искусственных эндопротезов костной ткани. .

Изобретение относится к способам получения легковесного пористого керамического теплоизоляционного и теплоизоляционно-конструкционного строительного материала «КОНПАЗИТ».
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления изделий из бетона в гражданском и промышленном строительстве, в том числе с использованием нанотехнологий.

Изобретение относится к производству изделий из пенобетона для строительства. .
Наверх