Сырьевая смесь для изготовления пенобетона


 


Владельцы патента RU 2592907:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" (RU)

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве ячеистых бетонов, содержащих волокнистые наполнители. Сырьевая смесь для изготовления пенобетона содержит, мас.%: портландцемент 22,0-22,4, песок 35,6-36,0, базальтовые волокна диаметром 15-20 мкм и длиной 8-22 мм 0,41-0,84, пенообразователь Reniment SB31L в концентрации 4%, обеспечивающей плотность пены 75 г/дм3, 0,10-0,15, молотый известняк 22,1-23,0, полипропиленовые волокна диаметром 15-20 мкм и длиной 8-22 мм 0,13-0,27, вода - остальное. Сырьевая смесь в качестве молотого известняка может содержать минеральный порошок МП-1. Технический результат - повышение прочности пенобетона на изгиб, снижение расхода цемента при сохранении высокой прочности на сжатие, снижение стоимости сырьевой смеси и расширение сырьевой базы для изготовления пенобетонов. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и преимущественно может быть использовано при производстве ячеистых бетонов, содержащих волокнистые наполнители.

Известна сырьевая смесь для изготовления пенобетона (RU 2465251 С1, 2012), которая содержит, мас. %: портландцемент - 29,0-31,0, пенообразователь ПБ-2000 - 0,4-0,5, золу ТЭС - 27,0-31,1, воду - 38,0-40,0, суперпластификатор С-3 - 0,6-0,9 и нарезанную на отрезки 10-50 мм филаментную капроновую нить - 0,6-0,9.

Известна сырьевая смесь для изготовления пенобетона (RU 2425012 С1, 2011), которая включает, мас. %: цемент - 30,0-32,0, пенообразователь ПБ-2000 - 0,4-0,5, золу ТЭС - 33,0-35,0, карбоксиметилцеллюлозу - 0,03-0,04, нарезанное на отрезки 3-7 мм асбестовое волокно - 1,5-2,0 и воду - остальное.

Известна сырьевая смесь для изготовления конструктивного теплоизоляционного пенобетона (RU 2418770 С1, 2011), которая содержит, мас. %: цемент - 31-33, золу-унос ТЭС - 40,0-43,0, смолу воздухововлекающую экстракционно-канифольную - 0,05-0,07, карбоксилметилцеллюлозу - 0,05-0,07, суперпластификатор С-3 - 1,8-2,1, нарезанное на отрезки 5-15 мм капроновое волокно - 0,05-0,5 и воду - остальное.

Известна сырьевая смесь для изготовления конструктивного теплоизоляционного пенобетона (RU 2412137 С1, 2011), которая содержит, мас. %: цемент - 27,0-29,0, золу-унос ТЭС с удельной поверхностью 2800-5000 см2/г - 37,0-40,0, смолу воздухововлекающую экстракционно-канифольную - 0,06-0,1, карбоксиметилцеллюлозу - 0,06-0,1, суперпластификатор С-3 - 0,7-1,1, нарезанный на отрезки длиной 2-10 мм синтетический волокнистый наполнитель - 1,3-1,7 и воду - остальное.

Пенобетоны, полученные на основе указанных выше известных сырьевых смесей, характеризуются недостаточно высокой прочностью на сжатие, имеющей, как следует из описаний этих известных изобретений, значения 1,5-3,0 МПа, и обладают недостаточно высокой прочностью на изгиб. Кроме того, указанные выше известные сырьевые смеси характеризуются достаточно высоким процентным содержанием цемента, что приводит к повышению их стоимости.

Наиболее близкой по компонентному составу к настоящему изобретению является смесь для пенобетона (RU 2306300 С1, 2007), включающая цемент, известь, песок, золу от сжигания осадка сточных вод, пенообразующую добавку, базальтовую фибру, полуводный гипс - CaSO4·0,5H2O, 20-процентный раствор золя ортокремневой кислоты с рН 3,1-4,0 и воду при следующем соотношении компонентов, мас. %:

цемент - 51,88-56,52,

известь - 1,57-2,06,

песок - 9,84-10,25,

зола от сжигания осадка сточных вод - 6,41-7,36,

пенообразующая добавка - 0,18-0,27,

базальтовая фибра - 0,15-0,17,

полуводный гипс - CaSO4·0,5H2O-1,05-1,54,

20-процентный раствор золя ортокремневой кислоты с рН 3,1-4,0 - 0,03-0,04,

вода - 24,25-26,43.

Как отмечают авторы этого изобретения, введение базальтового волокна в состав смеси для пенобетона, являющейся ближайшим аналогом, обеспечивает повышение прочности на изгиб получаемого пенобетона до значений 2,26-2,30 МПа.

Вместе с тем, по мнению авторов настоящего изобретения, возможности использования в составе смеси для пенобетона волокнистых наполнителей для повышения прочности пенобетона на изгиб не были исчерпаны в ближайшем аналоге. Кроме того, смесь для пенобетона, являющаяся ближайшим аналогом, характеризуется весьма существенным процентным содержанием цемента, что приводит к значительному повышению ее стоимости.

Задачей настоящего изобретения явилось создание сырьевой смеси для изготовления пенобетона, которая обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в повышении прочности на изгиб получаемого пенобетона, в снижении стоимости сырьевой смеси для изготовления пенобетона за счет снижения расхода цемента в ее составе, а также в расширении сырьевой базы для изготовления пенобетонов.

Поставленная задача решена, согласно настоящему изобретению, тем, что сырьевая смесь для изготовления пенобетона, включающая в соответствии с ближайшим аналогом портландцемент, песок, базальтовые волокна, пенообразующую добавку и воду, отличается от ближайшего аналога тем, что дополнительно содержит молотый известняк и полипропиленовые волокна при следующем соотношении компонентов, мас. %:

портландцемент - 22,0-22,4,

песок - 35,6-36,0,

молотый известняк - 22,1-23,0,

пенообразующая добавка - 0,10-0,15,

базальтовые волокна - 0,41-0,84,

полипропиленовые волокна - 0,13-0,27,

вода - остальное.

При этом в качестве пенообразующей добавки использован протеингидролизат.

В качестве молотого известняка использован минеральный порошок МП-1.

Используют базальтовые волокна диаметром 15-20 мкм и длиной 8-22 мм.

Используют полипропиленовые волокна диаметром 15-20 мкм и длиной 8-22 мм.

Включение в состав заявляемой сырьевой смеси для изготовления пенобетона полипропиленовых волокон, которые по сравнению с базальтовыми волокнами характеризуются существенно меньшим значением модуля Юнга, препятствует образованию в пенобетоне, изготовленном с использованием этой сырьевой смеси, трещин, что способствует повышению его прочности на изгиб.

Включение в состав заявляемой сырьевой смеси для изготовления пенобетона полипропиленовых волокон и молотого известняка позволило существенным образом уменьшить процентное содержание портландцемента без снижения прочности на сжатие пенобетона, изготовленного с использованием этой сырьевой смеси, что обеспечивает снижение стоимости сырьевой смеси для изготовления пенобетона.

Указанные выше процентные соотношения содержания компонентов заявляемой сырьевой смеси для изготовления пенобетона получены авторами настоящего изобретения опытным путем. При выходе содержания компонентов за указанные диапазоны процентных соотношений декларированный технический результат не достигается.

Отмеченное свидетельствует о решении декларированной выше задачи настоящего изобретения благодаря наличию у сырьевой смеси для изготовления пенобетона перечисленных выше отличительных признаков.

Пенобетон с использованием заявляемой сырьевой смеси изготавливают следующим образом.

Дозируют компоненты смеси. В лопастной смеситель с водой затворения загружают песок, а также базальтовые и полипропиленовые волокна и перемешивают. Затем в смеситель загружают молотый известняк и портландцемент и перемешивают до однородности смеси. Далее подают в смеситель пену из пеногенератора. Подачу готовой смеси в формы осуществляют шлангом за счет избыточного давления, создаваемого в смесителе.

Авторами настоящего изобретения были изготовлены с использованием заявляемой сырьевой смеси образцы пенобетона размером 100×100×100 мм и оценены их физико-механические характеристики в соответствии с ГОСТ 10180. Составы смеси образцов пенобетона и их физико-механические характеристики приведены в таблице.

При изготовлении образцов пенобетона использовались следующие сырьевые материалы: портландцемент ЦЕМ I 42,5 Н Сланцевского цементного завода, минеральный порошок МП-1 (ГОСТ Р 52129) в качестве молотого известняка, песок (ГОСТ 8736), базальтовые и полипропиленовые волокна диаметром 15-20 мкм и длиной 8-22 мм и в качестве пенообразующей добавки на основе протеингидролизата пенообразователь Reniment SB31L (Германия) в концентрации 4%, обеспечивающей плотность пены 75 г/дм3.

Анализ данных, приведенных в таблице, показывает, что заявляемая сырьевая смесь позволяет изготавливать пенобетон с плотностью около 1200 кг/м3, который характеризуется прочностью на изгиб 2,9-4,3 МПа, существенно превышающей указанную характеристику ближайшего аналога, имеющую значения 2,26-2,30 МПа. При этом несмотря на снижение расхода цемента более чем в 2 раза прочность получаемого пенобетона на сжатие остается высокой и имеет значения 5,0-5,6 МПа.

Таким образом, применение сырьевой смеси для изготовления пенобетона обеспечивает повышение прочности на изгиб получаемого пенобетона, снижение стоимости сырьевой смеси для изготовления пенобетона за счет снижения расхода цемента в ее составе, а также расширение сырьевой базы для изготовления пенобетонов.

1. Сырьевая смесь для изготовления пенобетона, содержащая портландцемент, песок, базальтовые волокна, пенообразующую добавку и воду, отличающаяся тем, что дополнительно содержит молотый известняк, полипропиленовые волокна, в качестве пенообразующей добавки содержит пенообразователь Reniment SB31L в концентрации 4%, обеспечивающей плотность пены 75 г/дм3, при этом диаметр и длина базальтовых и полипропиленовых волокон 15-20 мкм и 8-22 мм соответственно, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

портландцемент 22,0-22,4
песок 35,6-36,0
молотый известняк 22,1-23,0
пенообразующая добавка 0,10-0,15
базальтовые волокна 0,41-0,84
полипропиленовые волокна 0,13-0,27
вода остальное

2. Смесь по п.1, отличающаяся тем, что в качестве молотого известняка содержит минеральный порошок МП-1.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно для изготовления пенобетона, также может использоваться для производства теплоизоляционных материалов непосредственно на строительной площадке.

Технологическая линия для производства пенобетонных изделий включает установленные в технологической последовательности и связанные транспортными средствами бункеры и питатели-дозаторы для сухих компонентов - цемента, песка и фиброволокна, емкость с водой и управляемым устройством для подачи воды, активатор, емкость с дозатором для раствора пенообразователя, насос, пеногенератор и устройство для подачи сжатого воздуха в пеногенератор, пенобетоносмеситель.

Группа изобретений относится к области получения пенобетона. В способе получения пенобетона, включающем приготовление технологической смеси путем перемешивания концентрата пенообразователя, воды, вяжущих, заполнителя, добавок и аэрацию смеси сжатым воздухом в смесителе, получение пенобетона осуществляют непрерывно в три этапа: на первом этапе ведут перемешивание-активирование вяжущих компонентов с водой, заполнителем и добавками в смесителе-активаторе со скоростью 1500-3000 1/мин вращения рабочего органа с кавитационным эффектом до получения жидко-твердой дисперсии вяжущих в тиксотропном метастабильном состоянии с уменьшением вязкости до 50-500 Па·с, в другом смесителе-активаторе ведут перемешивание-активирование концентрата пенообразователя с добавлением воды до получения жидко-жидкой дисперсии пенообразователя в тиксотропном метастабильном состоянии с уменьшением вязкости до 10-200 Па·с, на втором этапе в смесителе-аэраторе со скоростью вращения рабочих органов 1000-1500 1/мин ведут перемешивание непрерывных потоков обеих ранее активированных дисперсий с одновременной их аэрацией сжатым воздухом при избыточном давлении 0,25-2,5 МПа, а на третьем этапе полученная в смесителе-аэраторе пеномасса непрерывно поступает в канал пеномассопровода-структурообразователя в виде диффузора, совмещающего непрерывное транспортирование пеномассы в опалубку и ее бездефектное структурирование в режиме свободного движения под действием разности давлений 0,25-2,5 МПа на входе в канал и 0,01-0,1 МПа на его выходе при ограничении максимальной линейной скорости потока и минимального времени пребывания пеномассы в канале.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству изделий из ячеистых бетонов, которые могут быть использованы в качестве защитных экранов для изоляции строительных конструкций от воздействия высоких температур, возникающих при пожарах, авариях на производстве, сбоях в работе технологического оборудования.

Изобретение относится к составам сырьевых смесей для неавтоклавных конструкционно-теплоизоляционных пенобетонов и может быть использовано для изготовления мелкоразмерных блоков, монолитного строительства.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству бетонных стеновых блоков. Бетонная смесь содержит, мас.%: портландцемент 25,0-27,0, золошлаковый наполнитель 35,89-41,87, крошку пенополиэтилена с размером частиц до 10 мм 0,03-0,05, смолу воздухововлекающую экстракционно-канифольную 0,06-0,1, керамзитовый песок 8,0-10,0, воду 25,0-27,0.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к составам теплоизоляционных ячеистых материалов. Ячеистая фибробетонная смесь включает, мас.%: портландцемент марки 500 43, кварцевый песок с модулем крупности 1,7 8-28, пенообразователь "ПБ-Люкс" 1,0, стеклянное волокно диаметром 15-35 мкм и длиной 12-15 мм 2,0, суперпластификатор "Полипласт - СП-3" 0,4-0,6, аппретированные полые стеклянные микросферы марки МС-ВП-А9* диаметром 20-160 мкм 8-28, воду - остальное.

Предлагаемый способ предназначен для получения теплоизоляционных изделий, используемых для теплоизоляции строительных конструкций и тепловых агрегатов, эксплуатируемых в условиях высоких температур (800…1300°C).
Изобретение относится к производству пористых заполнителей для бетонов. Шихта для производства пористого заполнителя содержит, мас.%: глину монтмориллонитовую 88,5-93,5, размолотый до удельной поверхности 2000-2500 см2/г доломит 6,0-10,0, подмыльный щелок, предварительно разведенный в горячей воде с температурой 85-90°С, 0,5-1,5.

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления теплоизоляционных, конструкционно-теплоизоляционных и конструкционных бетонов для жилищного и гражданского строительства.
Группа изобретений относится к неорганическому отвержденному пеноматериалу для остановки протечек с поверхности в районе добычи угля из пласта неглубокого залегания и способу получения неорганического отвержденного пеноматериала. Неорганический отвержденный пеноматериал для остановки протечек с поверхности в районе добычи угля в пласте неглубокого залегания содержит, мас.ч.: воду 40-60, угольную золу 100, гашеную известь 5, цемент 20, порошок из бычьих рогов 0,15-0,3, алюминиевую пудру 4, оксид меди 1-3,5, полифосфорную кислоту 0,4-1,4, гидроксид алюминия 0,04-0,1, гидроксипропилметилцеллюлозу 0,8-1,2, стальные волокна 3, причем оксид меди характеризуется размером, соответствующим размеру ячейки сита, равному 300 меш. Способ получения указанного выше пеноматериала, в котором вязкая жидкость, образованная порошком из бычьего рога, способна понижать поверхностное натяжение водосодержащей жидкости, равномерно распределять твердые частицы в суспензии и улучшать стабильность пены; при этом алюминиевая пудра и гашеная известь вступают в химическую реакцию с образованием газа, причем они составляют систему, самостоятельно генерирующую газ для суспензии; оксид меди, полифосфорная кислота и гидроксид алюминия составляют неорганическую связующую систему, а время затвердевания является регулируемым путем подбора соотношения этих трех компонентов; при этом способ производства включает следующие стадии: стадия 1: 35-55 мас.ч. воды, 100 мас.ч. угольной золы, 20 мас.ч. цемента, 0,8-1,2 мас.ч. гидроксипропилметилцеллюлозы, 3 мас.ч. стальных волокон и 5 мас.ч. гашеной извести добавляют в специальную емкость для перемешивания и перемешивают мешалкой со скоростью 5000±200 об/мин в течение 2 минут с образованием суспензии на основе угольной золы; стадия 2: 5 мас.ч. воды и 0,15-0,3 мас.ч. порошка из бычьего рога добавляют в специальную емкость для перемешивания В и перемешивают мешалкой со скоростью 10000±500 об/мин в течение 3 минут с образованием вязкой жидкости; стадия 3: вязкую жидкость с порошком из бычьего рога, находящуюся в специальной емкости для перемешивания В, добавляют в суспензию на основе угольной золы в специальной емкости для перемешивания А и перемешивают мешалкой в специальной емкости для перемешивания А со скоростью 12000±500 об/мин в течение 3 минут с образованием перемешанного раствора; стадия 4: добавляют смесь, полученную из 1-3,5 мас.ч. оксида меди, 0,4-1,4 мас.ч. полифосфорной кислоты и 0,04-0,1 мас.ч. гидроксида алюминия в перемешанный раствор и перемешивают мешалкой со скоростью 5000±200 об/мин в течение 5 минут с образованием перемешанного связующего раствора; стадия 5: добавляют 4 мас.ч. алюминиевой пудры в перемешанный склеивающий раствор и перемешивают мешалкой со скоростью 12000±500 об/мин в течение 3 минут с получением неорганического отвержденного пеноматериала для герметизации поверхностных трещин в угольной шахте. Технический результат - получение пеноматериала, обладающего высокой способностью проникать в трещины, хорошей термоизоляцией, высокой прочностью на сжатие и термостойкостью. 2 н.п. ф-лы, 2 пр.

Изобретение относится к производству заполнителей для бетонов. Шихта для производства заполнителя содержит, мас.%: глину монтмориллонитовую 92,6-93,7, волластонит 4,8-5,3, пенообразователь ПБ-2000 0,2-0,3, каолин 1,3-1,8. Технический результат - повышение прочности заполнителя, полученного из шихты. 1 табл.

Группа изобретений относится к строительству, а именно к способу получения легкой цементирующей смеси, которая предназначена для изготовления цементно-стружечных плит и композиции для получения легкого цементирующего вяжущего вещества. Способ получения легкой цементирующей смеси, предназначенной для изготовления цементно-стружечных плит с улучшенной прочностью на сжатие и водостойкостью, включает смешивание воды, реакционноспособного порошка, 1-200 мас.ч. заполнителя, 1,5-6 мас.ч. соли щелочного металла и лимонной кислоты, 0,5-1,5 мас.ч. силиката щелочного металла, 2,0-6,0 мас.ч. вспенивающего агента и возможно необязательно стабилизатора пены, мас.ч. приведены в расчете на сухое вещество на 100 мас.ч. реакционноспособного порошка, 80 до 100 мас.% золы-уноса, причем зола-унос включает золу-унос класса C, золу-унос класса F с портландцементом типа III; и смеси золы-уноса класса C и золы-уноса класса F, необязательно, с портландцементом типа III, и необязательно реакционноспособный порошок не содержит гидравлический цемент. Композиция для получения легкого цементирующего вяжущего вещества для изготовления цементно-стружечных плит по указанному выше способу содержит смесь из: цементирующего реакционноспособного порошка, содержащего от 80 до 100 мас.% золы-уноса, 1-200 мас.ч. заполнителя, 1,5-6 мас.ч. соли щелочного металла и лимонной кислоты, 0,5-1,5 мас.ч. силиката щелочного металла, 2,0-6,0 мас.ч. вспенивающего агента, необязательно агента, стабилизирующего пену, на основе поливинилового спирта и воды, мас.ч. приведены в расчете на сухое вещество на 100 мас.ч. реакционноспособного порошка, причем отношение воды к твердой фазе цементирующего реакционноспособного порошка в смеси составляет примерно от 0,22 до 0,287:1, концентрация поливинилового спирта, в случае его наличия, в водном растворе составляет примерно от 2 до 5%, при этом зола-унос включает золу-унос класса C, золу-унос класса F с портландцементом типа III; и смеси золы-уноса класса C и золы-уноса класса F, необязательно с портландцементом типа III; плотность вяжущего вещества составляет примерно от 0,48 до 1,04 г/см3 (от 30 до 65 фунтов на кубический фут) со стабильными пузырьками микронного размера, а прочность на сжатие вяжущего вещества, измеренная через 14 дней, составляет примерно от 6,90 до 9,65 МПа (от 1000 фунт/кв.дюйм до 1400 фунт/кв.дюйм). Технический результат - повышение прочности на сжатие при пониженной массе. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил., 13 табл., 4 пр.
Наверх