Сырьевая смесь для изготовления газобетона автоклавного твердения



Сырьевая смесь для изготовления газобетона автоклавного твердения
Сырьевая смесь для изготовления газобетона автоклавного твердения

 


Владельцы патента RU 2600398:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" (RU)

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к составам для производства теплоизоляционного автоклавного газобетона и изделий на его основе, которые могут применяться для теплоизоляции промышленных установок и ограждающих конструкций зданий и сооружений. Сырьевая смесь для изготовления газобетона автоклавного твердения включает, мас.%: портландцемент 8-14, негашеную известь 12-18, песок кварцевый 37-40, полифункциональный газообразователь на основе алюминиевой пасты и поверхностно-активных веществ 0,15-0,40, дисперсию многослойных углеродных нанотрубок в растворе суперпластификатора на основе поликарбоксилатов, активированных с помощью ультразвукового диспергатора, содержащую 1-3% многослойных углеродных нанотрубок, 0,005-0,02, воду с температурой 45-55°С 32-38. Технический результат - оптимизация процессов вспучивания и структурообразования ячеистобетонной массы, снижение плотности и теплопроводности получаемого газобетона при сохранении прочностных показателей. 2 табл.

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к составам для производства теплоизоляционного автоклавного газобетона и изделий на его основе, которые могут применяться для теплоизоляции промышленных установок и ограждающих конструкций зданий и сооружений.

Известна сырьевая смесь для получения газобетона автоклавного твердения, включающая, мас.%: бездобавочный портландцемент 32,67-42,71, кварцевый песок с тонкостью помола 3500-4100 см2/г 53,071-63,865, двуводный гипс 2,92-4,17, алюминиевая пудра или паста 0,095-0,119, вода затворения при температуре 42-52°С в количестве, соответствующем отношению В/Т, равному 0,55-0,63, при этом конечная щелочность сырьевой смеси равна 26-32%. Указанная выше сырьевая смесь содержит бездобавочный портландцемент марки М500 Д0, двуводный гипс с содержанием сульфата кальция не менее 95% (патент RU №2543249 от 27.02.2015 г.).

Недостатком известного состава является то, что получаемый газобетон имеет повышенную плотность (490-510 кг/м3). Также к недостаткам можно отнести отсутствие в составе сырьевой смеси извести, наличие которой определяет полноту протекания реакции газовыделения в начальный период порообразования газобетона, а также способствует набору структурной прочности в период автоклавной обработки изделий.

Наиболее близкой смесью того же назначения к заявляемому изобретению по совокупности признаков является сырьевая смесь для получения наноструктурированного автоклавного газобетона, включающая следующие компоненты, мас.%: суспензия тонкомолотого песка (на сухое вещество) 62,5-72,5, известково-кремнеземистое вяжущее, при соотношении компонентов, мас.%: негашеная известь 75-85 и кварцевый песок 15-25, 25-35, гипс 1,5-2,5, алюминиевая паста или пудра 0,05-0,1, вода до плотности 1,75-1,80 кг/л (патент RU №2448929 от 27.04.2012 г.). Данный состав принят за прототип.

Признаки прототипа, совпадающие с существенными признаками заявляемой смеси - известь негашеная, кварцевый песок, алюминиевый газообразователь, вода.

Недостатками известного состава, принятого за прототип, являются высокие показатели плотности и теплопроводности получаемого газобетона, что ограничивает его использование в качестве эффективного утеплителя.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является снижение плотности и теплопроводности изделий из газобетона при сохранении прочностных показателей качества в рамках значений, допустимых ГОСТ 31359-2007.

Техническим результатом является оптимизация процессов вспучивания и структурообразования ячеистобетонной массы.

Поставленная задача была решена за счет того, что известная сырьевая смесь для изготовления газобетона автоклавного твердения, включающая негашеную известь, песок кварцевый, алюминиевый газообразователь и воду, дополнительно содержит портландцемент и дисперсию многослойных углеродных нанотрубок в растворе суперпластификатора на основе поликарбоксилатов, активированных с помощью ультразвукового диспергатора, содержащую 1-3% многослойных углеродных нанотрубок, а в качестве алюминиевого газообразователя - полифункциональный газообразователь на основе алюминиевой пасты и поверхностно-активных веществ, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

портландцемент 8-14
известь негашеная 12-18
Песок кварцевый 37-40
вода с температурой 45-55°С 32-38
указанный алюминиевый газообразователь 0,15-0,40
указанная дисперсия многослойных углеродных
нанотрубок 0,005-0,02

Отличительными признаками заявляемой смеси от газобетонной массы по прототипу являются: наличие в составе смеси портландцемента; введение в состав смеси дисперсии многослойных углеродных нанотрубок (МУНТ) в растворе суперпластификатора на основе поликарбоксилатов, активированных с помощью ультразвукового диспергатора, содержащей 1-3% МУНТ; использование в качестве алюминиевого газообразователя полифункционального газообразователя на основе алюминиевой пасты и поверхностно-активных веществ; иное количественное соотношение используемых ингредиентов, мас.%: портландцемент - 8-14; известь негашеная - 12-18; песок кварцевый - 37-40; вода с температурой 45-55°С - 32-38; указанный алюминиевый газообразователь - 0,15-0,40; указанная дисперсия многослойных углеродных нанотрубок - 0,005-0,02.

Введение дисперсии многослойных углеродных нанотрубок (МУНТ) «Ful Vec» в растворе суперпластификатора на основе поликарбоксилатов, активированных с помощью ультразвукового диспергатора, содержащей 1-3% МУНТ, позволяет сохранить требуемую прочность материала при снижении марки по плотности с D300 до D200.

Содержание в дисперсии многослойных углеродных нанотрубок в количестве менее 1% не оказывает существенного влияния на свойства заявляемого материала.

Содержание в дисперсии многослойных углеродных нанотрубок в количестве более 3% нецелесообразно в связи с высокой стоимостью данного компонента, а также отсутствием существенного влияния на физико-механические характеристики материала.

В качестве порообразователя использовался полифункциональный газообразователь на основе алюминиевой пасты и поверхностно-активных веществ фирмы ECKART «STAPA* Alupor №905». Применение данного порообразователя в составе смеси в заявляемом количестве позволяет стабилизировать процесс структурообразования газобетона, что оказывает положительное влияние на физико-механические и теплотехнические характеристики изделий.

Экспериментально установлено, что замена широко применяемых в материалах-аналогах алюминиевых пудр (ПАП-1 и ПАП-2) на представленный полифункциональный газообразователь позволяет снизить плотность и теплопроводность изделий из газосиликата на 40-55%. Расход данного газообразователя составляет 0,15-0,4% от массы всех компонентов. Перерасход газообразователя приводит к интенсивному вспучиванию массива и его дальнейшей усадке, что негативно сказывается на эксплуатационных свойствах газобетона. Уменьшение количества газообразователя приводит к недостаточному вспучиванию газомассы, что влечет за собой увеличение плотности ячеистобетонного массива.

Введение в состав смеси портландцемента позволяет стабилизировать набор пластической прочности газобетона в доавтоклавный период производства.

Использование для затворения сырьевых компонентов воды с температурой 45-55°С позволяет интенсифицировать процессы газообразования и вспучивания ячеистобетонного массива.

Дополнительную прочность и долговечность изделиям предлагаемого состава придает их автоклавная обработка, которая является основным процессом, превращающим механическую смесь разнородных компонентов в химические соединения (гидросиликаты кальция различного минералогического состава), связывающие зерна песка.

Предлагаемое техническое решение позволяет получить эффективный теплоизоляционный автоклавный газобетон, а также снизить его плотность и теплопроводность.

Для получения газобетона используют следующие компоненты:

- портландцемент по ГОСТ 31108-2003;

- известь негашеную по ГОСТ 9179;

- песок кварцевый по ГОСТ 8736;

- воду с температурой 45-55°С по ГОСТ 23732;

- алюминиевый газообразователь фирмы ECKART «STAPA* Alupor №905»;

- дисперсию многослойных углеродных нанотрубок (МУНТ) «Ful Vec» в растворе суперпластификатора на основе поликарбоксилатов, активированных с помощью ультразвукового диспергатора, содержащую 1-3% МУНТ.

Сырьевую смесь для изготовления газобетона получают следующим образом.

На начальном этапе производства получают известково-кремнеземистое вяжущее (ИКВ) и песчаный шлам. Подготовка известково-кремнеземистого вяжущего включает в себя совместное измельчение извести и песка (15% от ИКВ) до удельной поверхности 2700-2900 см2/г. Подготовку песчаного шлама осуществляют мокрым помолом кремнеземистого компонента. Для осуществления мокрого помола в мельницу вводят воду температуры 45°С. В качестве мелющих тел используют металлические шары. В результате помола плотность шлама составляет 1,6-1,7 кг/л.

После подготовки всех сырьевых компонентов смесь тщательно перемешивают. Последовательность перемешивания: отдельно готовят сухой компонент - цемент и ИКВ, а также жидкий компонент - газообразователь, воду и дисперсию МУНТ. Далее перемешивают сухой и жидкий компоненты.

С целью интенсификации процесса вспучивания температура воды затворения должна находиться в интервале от 45-55°С.

Однородность смеси и равномерность ее вспучивания обеспечивается за счет тщательного перемешивания массы. Излишняя продолжительность перемешивания вредна, так как возможно начало процесса газообразования.

Перед формованием с помощью вискозиметра Суттарда определяют подвижность (текучесть) смеси.

Заливку смеси осуществляют в заранее подготовленную форму (очищенную и смазанную). Объем заливаемой смеси принимается с учетом вспучивания на 2/3 или 3/4 высоты формы.

После заливки газобетонной массы начинается ее интенсивное вспучивание, которое продолжается 10-15 минут.

Для предотвращения возможного оседания массива и набора им пластической прочности форму помещают в камеру тепловой выдержки, температура воздуха в которой 40-60°С.

Гидротермальную обработку газобетонных образцов проводят в промышленном автоклаве при избыточном давлении от 8 до 12 атм и соответствующей этому давлению температуре 150-200°С.

По описанному способу были изготовлены составы сырьевых смесей с различным соотношением ингредиентов.

Приготовленные составы прошли лабораторные испытания.

В таблице 1 приведены заявляемые составы сырьевых смесей и известный состав.

В таблице 2 представлены результаты лабораторных испытаний образцов, изготовленных из заявляемых и известных составов.

Как видно из таблицы 2, образцы автоклавного газобетона заявленных составов имеют показатели качества, по своему значению превышающие теплотехнические характеристики прототипа. Кроме того, характеристики образцов разработанного материала соответствуют требованиям ГОСТ 31359-2007.

Преимущество предлагаемого технического решения состоит в том, что оно способствует развитию автоклавного газобетона как эффективного утеплителя ограждающих конструкций зданий и сооружений, а также позволяет применять данный материал для теплоизоляции промышленных установок.

Сырьевая смесь для изготовления газобетона автоклавного твердения, включающая негашеную известь, песок кварцевый, алюминиевый газообразователь и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит портландцемент и дисперсию многослойных углеродных нанотрубок в растворе суперпластификатора на основе поликарбоксилатов, активированных с помощью ультразвукового диспергатора, содержащую 1-3% многослойных углеродных нанотрубок, а в качестве алюминиевого газообразователя полифункциональный газообразователь на основе алюминиевой пасты и поверхностно-активных веществ, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

портландцемент 8-14
известь негашеная 12-18
песок кварцевый 37-40
вода с температурой 45-55°С 32-38
указанный алюминиевый газообразователь 0,15-0,40
указанная дисперсия многослойных углеродных
нанотрубок 0,005-0,02



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу получения блочной стеклокристаллической пенокерамики. Техническим результатом изобретения является изготовление пенокерамических материалов толщиной до 200 мм с равномерно замкнутой мелкопористой структурой по всему объему материала и высокими физико-химическими свойствами.
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.
Группа изобретений относится к затвердевающему пеноматериалу, содержащему угольную золу, для предотвращений самовозгорания угля и способу его получения. Затвердевающий пеноматериал, содержащий угольную золу, для предотвращения самовозгорания угля содержит, мас.ч.: воду 40-60, угольную золу 100, порошкообразный состав, выделяющий газ в ходе химической реакции, 25-40, ускоритель 3-5, активатор 2-4, пластификатор 1-2, стабилизирующий пену состав 1, причем порошкообразный состав, выделяющий газ в ходе химической реакции, получен при следующем соотношении, мас.ч.: полугидрат сульфата кальция 24-35 и бикарбонат натрия 1-5, которые вступают в химическую реакцию с образованием инертного газа, т.е.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству теплоизоляционных, теплоизоляционно-конструкционных и конструкционных изделий.

Изобретение относится к производству ячеистых бетонов в разных формах. Технический результат заключается в повышении коэффициента конструктивного качества изделий из ячеистого бетона, получаемых с использованием автоклавной обработки, за счет повышения однородности поровой микроструктуры межпоровых перегородок.

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к производству газобетона, и может быть использовано при изготовлении теплоизоляционных и теплоизоляционно-конструкционных блоков.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к составам для изготовления теплоизоляционного и конструкционно-теплоизоляционного пеносиликата с улучшенными функциональными свойствами.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к технологии изделий из ячеистого бетона автоклавного твердения. В способе получения изделий из ячеистого бетона автоклавного твердения путем приготовления сырьевой смеси, включающей минеральное вяжущее из цемента с известью, кремнеземистый компонент в виде шлама кварцевого песка, двуводный гипс, порообразователь - алюминиевую пудру, и воду затворения, кварцевый песок измельчают до удельной поверхности 3500-4100 см2/г, порообразователь используют с зерновой фракцией алюминия размером частиц 22-45 мкм в количестве не менее 70-75%, при этом в шлам кварцевого песка дополнительно вводят красящую добавку из ряда железоокисных пигментов, а поверхность готового изделия обрабатывают гидрофобизатором - водным раствором метилсиликоната натрия, при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент марки М500 Д0 31,975-35, известь 6,3-8,2, кварцевый песок 53,13-54, двуводный гипс 4,86-5,0, алюминиевая пудра 0,12-0,123, красящая добавка 0,59-0,701, вода затворения при температуре 42-45°C в количестве, соответствующем отношению В/Т, равному 0,58-0,63.
Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для изготовления неавтоклавного композиционного ячеистого бетона естественного твердения.
Группа изобретений относится к производству газобетонов, используемых в малоэтажном строительстве. Способ изготовления газобетона включает дозирование и смешивание 0,96 кг алюминиевой пудры с 20 кг кварцевого песка и 3,4 кг золы-уноса, их совместный помол до прохождения через сетку № 0,63, дозирование и последовательное добавление 15,6 кг портландцемента, 15,6 кг молотой негашеной извести и 18,6 кг воды, нагретой до температуры 70-100°C, укладку полученной смеси в нагретые до температуры 35-45°C формы, затвердевание, извлечение из форм и тепловлажностную обработку при температуре 175°C и давлении 0,8 МПа в течение 10-12 часов.

Изобретение относится к способу получения композиционного материала на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ), обладающего теплопроводящими электроизоляционными свойствами, методом полимеризационного наполнения.

Настоящее изобретение относится к способу получения полимерных микросфер, содержащих квантовые точки. Описан способ получения полимерных микросфер, содержащих квантовые точки, включающий приготовление раствора квантовых точек в органическом растворителе, содержащем катионактивное ПАВ, представляющее собой алкилдиметилэтилбензиламмоний хлорид в количестве 1-2 мас.%, с концентрацией квантовых точек в растворе 0,1-1,0 г/л, с последующим добавлением к раствору квантовых точек полимерных микросфер полистирола или полиметилметакрилата, при соотношении полимер:раствор квантовых точек, равном 1:1, полученную смесь подвергают ультразвуковой обработке, затем выдерживают в течение 2-6 часов при комнатной температуре и диспергируют в С2-С4-алифатическом спирте с катионактивным ПАВ, представляющим собой алкилдиметилэтилбензиламмоний хлорид, взятый в количестве 1-2 мас.%, выдерживают в течение 5-15 минут, затем центрифугируют для выделения образовавшегося осадка, состоящего из полимерных микросфер, содержащих квантовые точки.

Группа изобретений относится к применению модифицированных наночастиц оксида кремния в древесно-стружечных плитах, к древесно-стружечной плите и к способу ее изготовления.

Использование: для изготовления устройства с субмикронным джозефсоновским π-контактом. Сущность изобретения заключается в том, что способ изготовления устройства с субмикронным джозефсоновским π-контактом заключается в том, что в качестве слабой связи джозефсоновского перехода используют единичный нанопровод, сформированный из последовательно чередующихся магнитных и немагнитных участков таким образом, что магнитный участок имеет субмикронные размеры во всех направлениях X, Y, Z, где Z - направлен вдоль нанопровода, а немагнитные участки выполнены из сверхпроводящего материала или из нормального металла с большими длинами когерентности ξN, который помещают горизонтально на подложку и подводят к немагнитным участкам сверхпроводящие контакты.

Изобретение относится в области нанотехнологии, медицины, фармакологии и фармацевтике. Технической задачей изобретения является упрощение и ускорение процесса получения нанокапсул и увеличение выхода по массе.

Изобретение относится к области нанотехнологии, в частности к способу получения нанокапсул зеленого чая, характеризующемуся тем, что в качестве оболочки используется высоко- или низкоэтерифицированный яблочный или цитрусовый пектин, а в качестве ядра используется экстракт зеленого чая, при осуществлении способа экстракт зеленого чая добавляют в суспензию пектина в этаноле в присутствии 0,01 г поверхностно-активного вещества E472c, при этом массовое соотношение ядро:оболочка при пересчете на сухое вещество составляет 1:3, затем при перемешивании 1300 об/мин приливают этилацетат, полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре Способ обеспечивает упрощение и ускорение процесса получения нанокапсул, уменьшение потерь при получении нанокапсул.

Изобретение относится к области нанотехнологии, в частности к способу получения нанокапсул, обладающих кардиотоническим действием, и описывает способ, характеризующийся тем, что в качестве оболочки используется каррагинан, а в качестве ядра используется настойка боярышника, при осуществлении способа настойку боярышника добавляют в суспензию каррагинана в бензоле в присутствии поверхностно-активного вещества E472c при перемешивании 1300 об/мин, при этом массовое соотношение ядро:оболочка при пересчете на сухое вещество составляет 1:1, или 1:3, или 3:1, полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.

Изобретение относится к области нанотехнологии и медицины. Описан способ получения нанокапсул аминогликозидного антибиотика в оболочке из альгината натрия.
Изобретение относится к технологии устройств нано- и микроэлектроники, нанофотоники. Сущность изобретения заключается в получении многослойной фотоактивной гетероструктуры на основе монолитно-стыкованных последовательно осажденных гидрогенизированных слоев микрокристаллического кремния µc-Si:H(i) и двуокиси кремния µc-SiO2(n), µc-SiO2(p) плазмохимическим осаждением с горячей нитью при температуре процесса, не превышающей 180°C, на подложки из боросиликатного стекла, на которые методом ВЧ-магнетронного осаждения наносится связующий слой толщиной не более 100 нм из прозрачного проводящего оксида, например ZnO, для улучшения адгезии и уменьшения плотности дефектов в микрокристаллической n-i-p гетероструктуре.

Изобретение относится к составу высокопрочного бетона и может быть использовано для изготовления изделий в гражданском и промышленном строительстве, а также при возведении сооружений специального назначения.

Изобретение относится к способу переработки природного битума в бензиновые и дизельные фракции путем каталитического крекинга в среде ацетилена в присутствии мезопористого алюмосиликата с диаметром пор 50 Ǻ, взятого в количестве 5-10 мас.%, модифицированного наноразмерным порошком никеля со средним размером частиц 20 нм, полученного методом газофазного синтеза, в количестве 0,5-2,0% к массе цеолита. Технический результат - увеличение выхода бензиновой (НК-200°С) до 23,9% и дизельной (200-360°С) фракций до 42,7% при уменьшении газо- и новообразования до 3,2 и 0,2 мас.%, соответственно. 1 табл., 9 пр.
Наверх