Способ приготовления керамзитобетона


 


Владельцы патента RU 2528794:

Васильев Сергей Михайлович (RU)
Бударин Виктор Константинович (RU)
Щедрин Юрий Николаевич (RU)

Изобретение относится к производству строительных материалов, преимущественно к производству бетона на основе керамзитового гравия для изготовления железобетонных изделий в объемно-блочном домостроении. Способ приготовления керамзитобетона включает активацию 70% воды затворения быстродействующим портландцементом и пластифицирующей добавкой УП-4 в бетоносмесителе при 15 об/мин в течение 1 мин до получения однородной суспензии, перемешивание оставшейся части воды затворения, дробленого керамзитового гравия, керамзитового и кварцевого песка с предварительно активированной водой затворения в течение 0,5 мин, затем полученную керамзитобетонную смесь подвергают двухэтапной тепловой обработке при температуре 60оС в летнее время в течение 5 ч, в зимнее время в течение 8 ч и в камере вторичной тепловой обработки при температуре 40оС в течение 4 ч. Технический результат - повышение удобоукладываемости керамзитобетонной смеси, повышение прочности керамзитобетона при сокращении времени на его производство. 2 табл.

 

Изобретение относится к производству строительных материалов, преимущественно к производству бетона на основе керамзитового гравия для изготовления железобетонных изделий в объемно-блочном домостроении.

Известен способ приготовления пористого керамзитобетона, включающий предварительный отсев крупных гранул керамзита, предварительное перемешивание дозированных количеств воды и керамзита, добавку цемента и окончательное перемешивание до однородной консистенции (см. патент РФ на изобретение №2135435, кл. C04B 38/08. 1999. Рис.1 (аналог 1).

Недостатком данного способа является низкая прочность керамзитобетона и дополнительные затраты материальных ресурсов, необходимых для осуществления предварительного отсева гранул керамзита.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ, включающий перемешивание воды затворения и добавки отхода сахарного производства, последующей добавки остальных компонентов, окончательного перемешивания до однородной консистенции с последующей гидротермальной обработкой отформованного изделия (см. авторское свидетельство СССР №1601095, кл. C04B 38/8, 1990. Табл.2, 3 (прототип).

Недостатком данного способа является то, что он не обеспечивает необходимой удобоукладываемости бетонной смеси и необходимой прочности на сжатие, а также требует завышенного расхода цемента, что затрудняет практическую реализацию изобретения.

Техническим результатом, достигнутым настоящим изобретением, является повышение удобоукладываемости, увеличение прочности керамзитобетона при сокращении времени на производство готовой продукции.

Данный технический результат достигается тем, что в способе, включающем активацию 70% воды затворения цементом и пластифицирующей добавкой в течение 1 мин, с последующим добавлением дробленого керамзитового гравия, кварцевого и керамзитового песка, оставшейся части воды затворения и окончательного перемешивания не более 0,5 мин, предусматривают двухэтапную тепловую обработку керамзитобетона при t=60°C (в летнее время 5 ч, в зимнее время 8 ч) и в камере вторичной тепловой обработки (КВТО) при t=40°C в течение 4 ч.

Повышение равномерности распределения воды в цементе и разъединение слипшихся частиц в процессе механической активации приводит к образованию более однородной структуры, обеспечивающей улучшение технологических свойств и более высокое качество затвердевшего керамзитобетона. Прочность керамзитобетона повышается так же за счет увеличения сцепления цементного камня с пористым телом дробленого керамзитового гравия и поверхностью частиц песка. Это объясняется тем, что имеющиеся в керамзитовом гравии поры заполняются цементным тестом и образуют жесткий скелетный каркас, связывающий дробленый керамзитовый гравий и частицы песка. Благодаря двухэтапной тепловой обработке керамзитобетон, приготовленный по предложенному способу, обладает повышенной структурной прочностью.

По предложенному способу керамзитобетон готовят в две стадии: на первой стадии в бетоносмесителе проводят активацию (15 об/мин) 70% воды затворения цементом М 500 и пластифицирующей добавкой. На второй стадии в бетоносмеситель загружают дробленый керамзитовый гравий, кварцевый песок, керамзитовый песок, оставшуюся часть воды затворения и производят окончательное смешивание в течение 0,5 мин Далее предусматривают двухэтапную тепловую обработку керамзитобетонной смеси при t=60°C (в летнее время 5 ч, в зимнее время 8 ч) и в камере вторичной тепловой обработки (КВТО) при t=40°C в течение 4 ч.

Предложенный способ апробировался в условиях стройлаборатории (Аттестат об аккредитации №05.18.2067 от 20.10.2006 г.). В качестве вяжущего ингредиента использовался быстротвердеющий портландцемент марки ПЦ-500Б по ГОСТ 10178-85. В качестве крупного заполнителя используют: дробленый керамзитовый гравий согласно ГОСТ 9759-83 (Гравий, щебень и песок искусственные пористые. Технические условия) фракции 5-10 мм с насыпной плотностью ρ, равной 900 кг/м3 по ГОСТ 9757-90. Мелким заполнителем служат кварцевый песок с модулем крупности Мкр-2,1 и насыпной плотностью ρ, равной 1640 кг/м3 по ГОСТ 8736-85, и керамзитовый песок фракции 0-5 мм с насыпной плотностью ρ, равной 700 кг/м3 по ГОСТ 9757-90. Испытания песка проводились согласно ГОСТ 8735-88 (Песок для строительных работ. Методы испытаний). Для затворения бетонной смеси используется водопроводная вода по ГОСТ 23732-79 (Вода для бетонов и растворов. Технические условия.). В качестве пластифицирующей добавки применяют нафталинсульфонат C4H9C10Н6SO3Na, представляющий собой нейтрализованный низкомолекулярный продукт реакции конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида и являющийся побочным результатом работы целлюлозно-бумажной промышленности. Комплексная добавка УП-4 на основе нейтрализованных низкомолекулярных продуктов реакции конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида, изготавливаемая ООО «Форт», г. Новозыбков, ГОСТ 24211-2003, ТУ 5745-002-13453677-2004 (разработано НИИЖБ)

Для определения прочности проводились испытания опытных образцов кубов с ребром 100 мм в возрасте 28 суток нормального твердения по ГОСТ 10180-90 (Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам). Прочность керамзитобетона в возрасте 28 суток нормального твердения составляет 19,65-25,87 МПа.

В изобретении исследуют пять опытных вариантов составов компонентов в образцах керамзитобетона, которые представлены в таблице 1.

Для получения сравнительных данных исходная смесь (состав №1) для керамзитобетона готовится одностадийным способом без активации воды затворения цементом и пластифицирующей добавкой, а также по предложенному способу (составы 2-5). В отличие от исходного состава №1, во втором и последующих вариантах количество цемента было уменьшено на 20%.

Результаты испытаний представлены в таблице 2. Как видно из таблицы 2 наилучшие результаты достигают при использовании состава №2.

Проведенные испытания позволяют установить, что приготовление керамзитобетона по предложенному способу, включающему активацию 70% воды затворения цементом и пластифицирующей добавкой в течение 1 мин, с последующим добавлением дробленого керамзитового гравия, кварцевого и керамзитового песка, оставшейся части воды затворения и окончательного перемешивания не более 0,5 мин, предусматривающим двухэтапную тепловую обработку керамзитобетона при t=60°C (в летнее время 5 ч, в зимнее время 8 ч) и в камере вторичной тепловой обработки (КВТО) при t=40°C в течение 4 ч, позволяет повысить удобоукладываемость, увеличить прочность готовой продукции до 75% и на 20% сократить расход цемента.

Таблица 1 - Составы компонентов керамзитобетона
Компоненты Содержание компонентов, мас.%, в составе
1 2 3 4 5
Цемент 15,5 12,4 12,4 12,4 12,4
Кварцевый песок 17 26,7 19 15,8 27,2
Керамзит 52,5 46,9 56,2 57 47,07
Керамзитовый песок - 4,7 4,4 4,27 4,7
Добавка УП-4 - 0,14 0,12 0,14 0,12
Вода 15 9,16 7,88 10,39 8,51
Таблица 2 - Результаты испытаний пробных кубов
№п/п Условия твердения Марка по удобоукладываемости Объемная плотность свежеуложенного бетона, кг/м3 Предел прочности на сжатие в возрасте 28 сут, МПа/%
Состав №1 (одностадийный без добавки)
1 Выдержка 2 ч с последующей гидротермальной обработкой в пропарочной камере по следующему режиму: 2 ч подъем температуры +8 ч выдержка +2 ч снижение температуры П-2 1698 14,8/100
Состав №2 (подготовка воды затворения и цемента с 0,14% пластифицирующей добавкой до получения однородной суспензии при 15 об/мин)
2 Двухэтапная тепловая обработка при t=60°С (в летнее время 5 ч, в зимнее время 8 ч) и в камере вторичной тепловой обработки при t=40°С в течение 4 ч П-4 1626 25,87/175
Состав №3 (подготовка воды затворения и цемента с 0,12% пластифицирующей добавкой до получения однородной суспензии при 15 об/мин)
3 Двухэтапная тепловая обработка при t=50°С (в летнее время 5 ч, в зимнее время 8 ч) и в камере вторичной тепловой обработки при t=50°С в течение 4 ч П-3 1627 23,41/158
Состав №4 (подготовка воды затворения и цемента с 0,14% пластифицирующей добавкой до получения однородной суспензии при 10 об/мин)
4 Двухэтапная тепловая обработка при t=60°С (в летнее время 5 ч, в зимнее время 8 ч) и в камере вторичной тепловой обработки при t=40°С в течение 4 ч П-5 1625 20,02/135
Состав №4 (подготовка воды затворения и цемента с 0,12% пластифицирующей добавкой до получения однородной суспензии при 10 об/мин)
5 Двухэтапная тепловая обработка при t=50°С (в летнее время 5 ч, в зимнее время 8 ч) и в камере вторичной тепловой обработки при t=50°С в течение 4 ч П-4 1620 19,95/133

Способ приготовления керамзитобетона, включающий активацию воды затворения пластифицирующей добавкой, окончательное перемешивание активированной воды затворения, цемента, крупного и мелкого заполнителя с последующей обработкой керамзитобетонной смеси, отличающийся тем, что производят активацию 70% воды затворения быстродействующим портландцементом и пластифицирующей добавкой УП-4 в бетоносмесителе при 15 об/мин в течение 1 мин до получения однородной суспензии, затем осуществляют окончательное перемешивание оставшейся части воды затворения, дробленого керамзитового гравия, керамзитового и кварцевого песка с предварительно активированной водой затворения в течение 0,5 мин, полученную керамзитобетонную смесь подвергают двухэтапной тепловой обработке при температуре 60°C в летнее время в течение 5 ч, в зимнее время в течение 8 ч и в камере вторичной тепловой обработки при температуре 40°C в течение 4 ч.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области строительства, а именно к способам тепловой обработки бетона и может найти применение в строительстве при изготовлении сборных бетонных или железобетонных изделий и конструкций.

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям камер для сушки бетонных и железобетонных изделий. Изобретение позволит уменьшить потери тепловой энергии.

Изобретение относится к изготовлению изделий путем карбонизации. Способ изготовления изделия, связанного преимущественно карбонатом, включает получение щелочного гранулированного материала с рН не менее 8,3, содержащего, по меньшей мере, одну фазу силиката щелочноземельного металла, прессование его с получением заготовки с пористостью не более 37 об.% и проницаемостью не менее 1·10-12 см2, взаимодействие заготовки, не насыщенной влагой, с СО2 при температуре не менее 70°C и давлении не менее 0,5 МПа в присутствии воды с образованием не менее 5 мас.% карбонатов.

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам и устройствам для электромагнитной обработки бетонной смеси. .
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для получения строительного материала. .
Изобретение относится к способам изготовления жаростойкой бетонной смеси и изделий из жаростойкой бетонной смеси и может быть использовано для футеровки промышленных тепловых агрегатов, работающих при температуре до 1350°С и, в частности, для футеровки вагонеток обжига кирпича.
Изобретение относится к новому способу изготовления изделий в форме плит, пористых плит, блоков, полученных из конгломерата, состоящего из обломков камней. .

Изобретение относится к области промышленного и гражданского строительства и может быть использовано при возведении монолитных бетонных и железобетонных конструкций.

Изобретение относится к области промышленного и гражданского строительства. .
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству легкого керамзитобетона для малоэтажного строительства. Состав керамзитобетонной смеси включает, мас.%: портландцемент 18,87-21,34, керамзит 41,13-41,56, суперпластификатор ЛСТМ 0,0312, золу-унос ТЭЦ 13,92-18,87, газообразующую добавку ПАК-3 0,022-0,025, воду - остальное.
Настоящее изобретение относится к области строительства, в частности к способу полусухого прессования гипса. Технический результат заключается в увеличении прочности конечного изделия при увеличении времени застывания раствора.
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.
Изобретение относится к составам сырьевых смесей для изготовления теплоизоляционных изделий. Технический результат изобретения заключается в повышении водостойкости изделий.
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.
Изобретение относится к строительным материалам, в частности к изготовлению изделий из этинолеперлитобетона, применяемых для тепловой изоляции теплопроводов тепловых сетей и для изготовления теплоизолированных труб полной заводской готовности с монолитной теплогидроизоляционной защитой.
Изобретение относится к области строительства, а именно к строительным материалам, и может быть использовано для изготовления несущих теплоизоляционных изделий. Технический результат заключается в повышении теплоизоляционных и прочностных свойств при низкой себестоимости.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве керамических кирпичей, камней и блоков. Техническим результатом изобретения является повышение теплоизоляционных и шумоизоляционных свойств, облегчение строительных материалов.

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к полистиролбетонам, используемым в теплосберегающих ограждающих конструкциях зданий и сооружений. Теплоизоляционно-конструкционный полистиролбетон плотностью 225-350 кг/м3, полученный из смеси, содержащей портландцемент, воду, комплексную воздухововлекающую и пластифицирующую добавку многофункционального действия, представляющую собой сбалансированную смесь в сухом или жидком виде, состоящую из воздухововлекающей добавки ПО-01Б на основе продуктов окисления отходов пищевой промышленности и пластификатора поликарбоксилатного типа или сульфированного продукта поликонденсации меламина с формальдегидом с числом звеньев в молекулярной цепи 18-27 при массовом соотношении: воздухововлекающая добавка:пластификатор, равном 1:(0,25-0,5), и удельном расходе указанной комплексной добавки 0,06-0,15 мас.% от массы портландцемента, полистирол вспененный гранулированный ПВГ с объемным содержанием в полистиролбетоне - φ в пределах 0,40-0,60, полученный после 3-кратного вспенивания исходного полистирольного бисера крупностью 0,7-1,0 мм и характеризующийся комплексным безразмерным показателем качества ПВГ - n в пределах 1,5-1,75, значения которого определяют при проектировании состава полистиролбетона по формуле: , где K1 и K2 - коэффициенты, отражающие особенности технологии получения ПВГ, значения которых находятся соответственно в пределах 1,1-1,3 и 8,0-10,8; dб - средний диаметр исходного полистирольного бисера, мм; dср - средневзвешенный диаметр гранул ПВГ, мм; ρ П В Г н и ρПВГ - насыпная и средняя плотности гранул ПВГ, кг/м3.
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при возведении зданий и сооружений, использующих в качестве основных стеновых материалов изделия теплоизоляционно-конструкционного назначения.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, может использоваться для изготовления блоков, плит, панелей, керамзита. Техническим результатом изобретения является снижение энергозатрат и улучшение санитарно-гигиенических условий производства. Способ производства легковесного керамического теплоизоляционного строительного материала, включающий смешение предварительно обработанного кремнеземсодержащего компонента и щелочного компонента, гомогенизацию сырьевой смеси, сушку гранулированной сырьевой смеси, дробление высушенных гранул и обжиг в металлических формах. При этом предварительную обработку кремнеземсодержащего компонента осуществляют на камневыделительных вальцах для удаления труднодробимых включений и активации кремнезема, в устройстве сушки для достижения влажности 19-25 % и в устройстве измельчения для достижения максимальной крупности частиц 1 мм. В качестве кремнеземсодержащего компонента используют диатомит или трепел и/или опоку, содержащие активный кремнезем, а в качестве щелочного компонента - смесь каустической соды и кальцинированной соды в соотношении 0,5-0,8/1. Смешение кремнеземсодержащего компонента и щелочного компонента осуществляют в смесителе периодического действия с обеспечением содержания массовой доли в сухой сырьевой смеси каустической соды 6-14 % и кальцинированной соды 6-15 %. Гомогенизацию сырьевой смеси осуществляют путем обработки в шнековом прессе с фильтрующей решеткой с размером ячеек 8-25 мм, а сушку гранулированной сырьевой смеси проводят в сушильном барабане до достижения влажности 5-7 %. Дробление высушенных гранул осуществляют до достижения максимальной крупности частиц 3 мм, а обжиг силикатной смеси, полученной в результате дробления, осуществляют в металлических формах в печи путем подъема температуры до 650°C со скоростью 100-120°C/час, а до максимальной 680-800°C - со скоростью 15-25°C/час с последующей изотермической выдержкой при максимальной температуре в течение 1-3 часов, охлаждение от максимальной температуры до 600°C осуществляют со скоростью 30-50°C/час и от 600 до 50°C - со скоростью 50-60°C /час. 4 н.п. ф-лы, 5 пр., 3 табл., 1 ил.
Наверх