Способ изготовления вариатропного ячеистого бетона



Владельцы патента RU 2626092:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет" (НИУ МГСУ) (RU)

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для производства конструкционно-теплоизоляционных изделий и конструкций из ячеистого бетона. Способ изготовления вариатропного ячеистого бетона включает предварительную обработку вяжущего, мелкого заполнителя и воды затворения по отдельности низкотемпературной неравновесной плазмой в течение 1⋅10-2 до 5⋅10-2 с, перемешивание компонентов до получения однородной газобетонной смеси, заливку ее в перфорированную форму, внутреннюю поверхность которой предварительно застилают стекло-, угле- или базальтовым волокном, закрытие формы крышкой и ее фиксацию, твердение и распалубку. Технический результат – повышение коэффициента конструкционного качества изделий на основе вариатропного ячеистого бетона с армированной поверхностью, упрощение технологии его изготовления. 3 пр., 1 табл.

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для производства конструкционно-теплоизоляционных изделий и конструкций из ячеистого бетона.

Известен способ получения вариатропных ячеистых изделий, включающий заполнение пенобетонной смесью формы на 55% ее глубины, подачу пены в форму и ее перемешивание с пенобетонной смесью в слое толщиной 40-50% глубины формы. Перемешивание осуществляют при помощи устройства, состоящего из дрели с разными рабочими органами, интенсивность перемешивания изменяется с глубиной прорабатываемого слоя. Свойства полученного вариатропного пенобетона: средняя плотность 500-600 кг/м3, максимальная плотность в придонном слое 800-820 кг/м3, минимальная плотность 390-430 кг/м3, прочность при сжатии 1,5-5 МПа, коэффициент теплопроводности 0,2-0,35 Вт/(м⋅K) [1].

Недостатком данного способа является сложность технологии формирования вариатропных изделий, которая заключается в необходимости двухстадийного заполнения формы и механического перемешивания пены с пенобетонной смесью, что приводит к синерезису пены, повышению В/Ц и, следовательно, снижению прочностных показателей. Данный способ позволяет получать вариатропные ячеистые бетоны с однонаправленным (одновекторым) изменением свойств. При этом коэффициент конструкционного качества (К.К.К.) (отношение прочности к средней плотности изделий) не превышает 0,008.

Наиболее близким аналогом является способ получения вариатропного ячеистого бетона, включающий формирование вариатропной структуры изделия в замкнутой форме с перфорированными поверхностями. Перед заливкой формовочной смеси, полученной на основе неактивированных сырьевых компонентах, поддон, борта и крышку формы выстилают полиэтиленовой пленкой, с коэффициентом перфорации больше, чем в форме. При необходимости заполненную форму подвергают вибрации [2].

К недостаткам данного способа можно отнести следующие: одноразовое использование обкладочного материала, который в дальнейшем снимается с поверхности изделия и нуждается в утилизации. При использовании в строительстве полученных по данному способу блоков требуется дополнительное устройство на их поверхности армирующего материала (арматурной сетки) для обеспечения надежного сцепления с защитными, защитно-декоративными покрытиями, что приводит к увеличению трудоемкости и стоимости производства строительных работ. Также при использовании в качестве обкладочного материала перфорированной полиэтиленовой пленки создаются неодинаковые условия твердения портландцемента (изменение влагосодержания в зонах близлежащих к отверстиям перфорации по отношению к зонам между отверстиями перфорации), вследствие чего в процессе эксплуатации, в частности при изменении тепловлажностных условий, на поверхности изделий могут возникать дефектные места.

Техническим результатом данного изобретения является повышение коэффициента конструкционного качества изделий на основе вариатропного ячеистого бетона с армированной поверхностью, упрощение технологии его изготовления.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления вариатропного ячеистого бетона, включающем перемешивание компонентов до получения однородной газобетонной смеси, заливку смеси в перфорированную форму, внутреннюю поверхность которой предварительно застилают нетканым материалом, закрытие формы крышкой и ее фиксацию, твердение и распалубку, перед перемешиванием компонентов вяжущее, мелкий заполнитель и воду затворения по отдельности подвергают предварительной обработке низкотемпературной неравновесной плазмой в течение 1⋅10-2-5⋅10-2 с. Внутреннюю поверхность перфорированной формы застилают стекло-, угле- или базальтовым волокном.

Поставленная цель достигается за счет:

- предварительной обработки вяжущего, мелкого заполнителя и воды в установке низкотемпературной неравновесной плазмы НТНП;

- формирования вариатропной ячеистой структуры в закрытых перфорированных формах;

- обкладки внутренней поверхности формы нетканым волокнистым материалом -стекло-, угле- или базальтовым волокном.

В качестве вяжущего используют портландцемент ЦЕМ I 42,5 Н ГОСТ 31108-2003 или шлакопортландцемент ЦЕМ III/А 32,5 Н ГОСТ 31108-2003.

В качестве мелкого заполнителя используют песок кварцевый или диатомитовый с модулем крупности Мк=1,9, или мраморную крошку (ГОСТ 8736-2014).

В качестве добавки используют воздушную негашеную кальциевую известь без добавок 1 сорта (ГОСТ 9179-77).

В качестве газообразователя используют алюминиевую пудру ПАК-1 или ПАК-2 (ГОСТ 5494-95).

Пример 1

Внутреннюю поверхность перфорированной формы размером 300×300×600 застилают по периметру нетканым волокнистым материалом, например стекловолокном. Сырьевые компоненты газобетонной смеси, а именно - вяжущее, мелкий заполнитель и воду затворения по отдельности обрабатывают в установке низкотемпературной неравновесной плазмы (НТНП).

Установка НТНП непрерывного типа состоит из воронки для подачи материала, плазмогенератора, источника питания, контейнера для обработанного материала и пылеуловителя, НТНП в лабораторных установках генерируется источником переменного тока напряжением до 8000 В и частотой до 40 кГц. Между электродами плазматрона создается область НТНП со значением параметра E/N=15×10-16 В⋅см2, степень ионизации (α) 1%, температура плазмы 6⋅104 К. Время обработки сырьевых компонентов изменялось в пределах от 1⋅10-2 до 5⋅10-2 с.

Обработанное в НТНП вяжущее - портландцемент ЦЕМ I 42,5Н 31 мас.ч., обработанный в НТНП мелкий заполнитель - кварцевый песок с Мк=1,9 41 мас.ч., газообразователь - алюминиевая пудра ПАП-2 0,07 мас.ч., известь кальциевую негашеную с содержанием CaO+MgO не менее 70% 1,7 мас.ч. и обработанную в НТНП воду затворения 26,23 мас.ч. перемешивают до получения однородной смеси, которую заливают в заранее подготовленную форму. После заполнения формы газобетонной смесью, крышку формы закрывают и фиксируют. После окончания процесса газообразования, формирования вариатропной ячеистой структуры и достижения массивом распалубочной прочности изделие извлекают из формы. Испытания проводились после 28 суток твердения в нормальных условиях (при температуре 20°С и влажности воздуха 90-100%).

В результате процесса газообразования в закрытой перфорированной форме создается избыточное давление, при котором происходит насыщение и пропитка волокнистого обкладочного материала цементным тестом, которое после отверждения формирует армированный поверхностный слой. За счет устройства на внутренней поверхности перфорированной формы обкладки из нетканого волокнистого материала формовочная смесь, состоящая из вяжущего, мелкого заполнителя, газообразователя, извести и воды, не достигает отверстий перфорации формы, через которые удаляется только газовая составляющая, что исключает необходимость их чистки.

Пример 2

То же, что и пример 1, но без предварительной активации вяжущего, мелкого заполнителя и воды затворения в установке НТНП.

Пример 3

Изготовление изделий по прототипу. Подготавливают смесь для получения ячеистого бетона. Неактивированные сырьевые компоненты смеси (вяжущее, мелкий заполнитель, вода и газообразователь) одностадийно перемешивают до получения однородной массы и заливают в предварительно подготовленную перфорированную форму (300×300×600), где борта и крышка выстланы полиэтиленовой пленкой, с коэффициентом перфорации больше, чем в форме. Крышку формы закрывают и фиксируют. После окончания процесса формирования вариатропной ячеистой структуры и достижения массивом распалубочной прочности, изделие извлекают из формы.

Испытания образцов, полученных по примерам 1-3, проводились после 28 суток нормального твердения. Для сравнения свойств полученных образцов определялись коэффициенты вариатропности и конструкционного качества, результаты представлены в таблице.

Предложенный способ позволяет получать вариатропные изделия на основе ячеистых бетонов, представляющие собой градиентные системы с высокой прочностью периферийных (внешних) слоев и низкой теплопроводностью центральных слоев изделия. Высокая плотность внешних слоев обуславливает повышение конструкционных свойств изделий, а низкая плотность центральной части обуславливает сохранение теплоизоляционных свойств изделий. Армированная внешняя поверхность изделий позволяет использовать их для нанесения защитно-декоративных и декоративных покрытий без устройства дополнительного внешнего армирования.

Источники информации

1. Патент RU №2243190, 27.12.2004.

2. Патент UA №49265, 16.09.2002.

Способ изготовления вариатропного ячеистого бетона, включающий перемешивание компонентов до получения однородной газобетонной смеси, заливку ее в перфорированную форму, внутреннюю поверхность которой предварительно застилают нетканым материалом, закрытие формы крышкой и ее фиксацию, твердение и распалубку, отличающийся тем, что перед перемешиванием компонентов вяжущее, мелкий заполнитель и воду затворения по отдельности подвергают предварительной обработке низкотемпературной неравновесной плазмой в течение 1⋅10-2-5⋅10-2 с, а внутреннюю поверхность перфорированной формы застилают стекло-, угле- или базальтовым волокном.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к производству газобетонов, используемых в малоэтажном строительстве. В способе изготовления газобетона, включающем дозирование и смешивание молотой извести, кварцевого песка, муки из известняка, алюминиевой пудры, воды, укладку полученной смеси в формы, затвердевание, извлечение массива из форм, тепловлажностную обработку, карбонизацию в среде углекислого газа, используют молотую негашеную известь, тепловлажностную обработку массива осуществляют в пропарочных камерах, а его карбонизацию - в течение 3 или 4 ч в среде углекислого газа в герметичных камерах, причем перед карбонизацией массива на решетчатых или сетчатых поверхностях в тех же герметичных камерах проводят его вакуумирование.

Изобретение относится к строительной промышленности и может быть использовано при производстве бетонных и железобетонных изделий, а именно в процессе тепловой обработки отформованных бетонных и железобетонных изделий в камере обработки.

Группа изобретений относится к промышленности строительных материалов и может быть использована для изготовления теплоизоляционных ячеистых бетонов неавтоклавного твердения различного назначения.

Изобретение относится к производству строительных материалов и изделий из ячеистого бетона, поризованного газом, и может быть использовано на заводах ячеистобетонных изделий и в монолитном строительстве.

Изобретение относится к области производства строительных изделий, а именно легких конструкционно-теплоизоляционных стеновых блоков. В способе изготовления конструкционно-теплоизоляционных изделий, включающем приготовление смеси на основе жидкого стекла, стеклобоя и полистирола, укладку ее в форму, тепловую обработку и распалубливание, используют смесь, содержащую кг/м3 смеси: жидкое стекло с силикатным модулем 2,7-3 и плотностью 1,33-1,36 г/см3 - 296-337, песок фракции 0,25 мм и менее - 170-195, тонкоизмельченный стеклобой тарный фракции 0,125 мм и менее - 400-455, а также кремнефтористый натрий - 10% от массы жидкого стекла, пластификатор С-3 - 0,03-0,05% от массы жидкого стекла, предварительно подвспененный полистирол бисерный фракции 1-2 мм - 815-930 л/м3 смеси, смесь укладывают в закрытые щелевые формы, тепловую обработку осуществляют электропрогревом в течение 5-10 мин переменным током промышленной частоты 50 Гц напряжением 50-80В до температуры смеси 90-100°С.

Группа изобретений относится к производству строительных материалов и может быть использована для получения бетонных строительных изделий, подвергающихся тепловлажностной обработке при твердении.

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к способу приготовления керамзитобетона на активированном керамзитовом гравии. Способ приготовления керамзитобетона включает замачивание гранул керамзитового гравия в водном насыщенном растворе гидроокиси кальция Са(ОН)2, выкладывание смоченных гранул керамзитового гравия на решето для стекания с них раствора до наступления состояния каплепадения, обработку смоченных гранул струями сжатого углекислого газа CO2 попеременно с обработкой струями водяного пара с получением на их наружных поверхностях активных оболочек из гидроокиси кальция Са(ОН)2 и карбоната кальция СаСО3, перемешивание цемента, активированных гранул керамзитового гравия, строительного песка и водного насыщенного раствора гидроокиси кальция Са(ОН)2, виброформование керамзитобетонной смеси в пресс-формах, внутренние поверхности которых предварительно опыляют водным насыщенным раствором гидроокиси кальция Са(ОН)2.

Изобретение относится к технологиям производства бетона, бетонных и железобетонных изделий и конструкций, а именно к способам, предусматривающим воздействие на процесс формирования структуры бетона и на свойства изделий из бетона, и может найти применение в промышленности строительных материалов.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении стеновых изделий в виде безобжиговых кирпичей и блоков.
Изобретение относится к производству строительных материалов и изделий, в частности для тепловой обработки силикатного декоративного кирпича. Технический результат заключается в улучшении качества кирпича путем повышения его прочности и сохранения заданного цвета и внешнего вида декоративного силикатного кирпича.
Изобретение относится к производству газобетонов, используемых в малоэтажном строительстве. В способе изготовления газобетона, включающем дозирование и смешивание молотой извести, кварцевого песка, муки из известняка, алюминиевой пудры, воды, укладку полученной смеси в формы, затвердевание, извлечение массива из форм, тепловлажностную обработку, карбонизацию в среде углекислого газа, используют молотую негашеную известь, тепловлажностную обработку массива осуществляют в пропарочных камерах, а его карбонизацию - в течение 3 или 4 ч в среде углекислого газа в герметичных камерах, причем перед карбонизацией массива на решетчатых или сетчатых поверхностях в тех же герметичных камерах проводят его вакуумирование.

Изобретение относится к производству строительных материалов и изделий из ячеистых бетонов и может быть использовано для утепления ограждающих конструкций зданий и сооружений различного назначения.

Группа изобретений относится к промышленности строительных материалов и может быть использована для изготовления теплоизоляционных ячеистых бетонов неавтоклавного твердения различного назначения.

Изобретение относится к производству строительных материалов и изделий из ячеистого бетона, поризованного газом, и может быть использовано на заводах ячеистобетонных изделий и в монолитном строительстве.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству ячеистых бетонов, используемых в малоэтажном строительстве. Сырьевая смесь для изготовления газобетона включает, вес.ч.: портландцемент 270-290, кварцевый песок или золу-унос 270-290, алюминиевую пудру 1-1,5, частицы пеностекла фракции 5-10 мм 30-60, 1 н раствор NaOH 4-6, воду с температурой 75-80°С 180-220.

Изобретение относится к технологии строительных материалов, более конкретно к подготовке шихты для производства пористого материала и изделий на его основе для промышленной и строительной индустрии.

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.

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 производству строительных материалов и изделий, в частности к известковым штукатурным или кладочным сухим смесям, и может быть использовано для устройства кирпичной или бутовой кладки, а также для выравнивания стен и потолков по кирпичным и деревянным основаниям, известковым и известково-гипсовым штукатуркам. Технический результат - усовершенствование технологии получения известкового вяжущего за счет уменьшения расхода гидратной извести с одновременным повышением выхода известкового теста; увеличение времени сохранения первоначальной подвижности известкового теста; отсутствие признаков неравномерности изменения объема вяжущего при твердении. Реставрационная сухая смесь, содержащая известковое вяжущее, в качестве наполнителя кварцевый песок фракции 0,1-2,5 мм, в качестве пластифицирующей добавки пластификатор С-3 сухой, в качестве водоудерживающей добавки крахмал картофельный, в качестве активной минеральной добавки метакаолин, в качестве воздухововлекающей добавки порообразователь Ufapore TLA, в качестве фибры полипропиленовое волокно длиной 6 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%: известковое вяжущее 16-20, кварцевый песок фракции 0,1-2,5 мм 75,55-81,78, пластификатор С-3 сухой 0.1-0.2, крахмал картофельный 0.1-0.2, метакаолин 2-4, порообразователь Ufapore TLA 0.01-0.02, фибра полипропиленовая длиной 6 мм 0.01-0.03, где известковое вяжущее получено совместным измельчением в дезинтеграторе извести-пушонки и доломитовой муки в соотношении 1:1 до размера частиц 10-30 мкм. Изобретение развито в зависимом пункте формулы. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2016-04-14 2017-07-30T10:06:41
Наверх