Теплоизоляционный раствор пониженной плотности



Теплоизоляционный раствор пониженной плотности
Теплоизоляционный раствор пониженной плотности
Теплоизоляционный раствор пониженной плотности

Владельцы патента RU 2637542:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" (RU)

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к теплоизоляционным растворам, и может быть использовано при создании теплоизоляции для гражданского и промышленного строительства. Технический результат - получение теплоизоляционного раствора пониженной плотности с низким коэффициентом теплопроводности, обеспечивающим высокую теплозащиту и морозостойкость конструктивных элементов зданий и сооружений. Теплоизоляционный раствор пониженной плотности, включающий композиционное вяжущее, перлитовый песок, комплексные функциональные добавки и воду, отличающийся тем, что содержит микросферы - пенополистирольные шарики плотностью 10 кг/м3 и диаметром не более 5 мм; композиционное вяжущее состоит из портландцемента, отходов производства перлитового песка с удельной поверхностью 3000 м2/кг и пластифицирующей добавки MELMENT F10 при их соотношениях 0,793:0,195:0,012 по массе и получено совместным помолом в вихревой струйной мельнице ВСМ-01; в качестве комплексных функциональных добавок используются: порообразующая - ASCO 93 и диспергируемая - GENAPOL PF 80, при следующем соотношении компонентов, масс. %: композиционное вяжущее - 10-14, микросферы - 7,8-9,8, перлитовый песок - 70-72, порообразующая добавка ASCO 93 - 0,02, диспергируемая добавка GENAPOL PF 80 - 0,03,

вода - остальное. 1 ил., 2 табл.

 

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к теплоизоляционным растворам, и может быть использовано при создании теплоизоляции для гражданского и промышленного строительства.

Известна композиция для приготовления облегченного кладочного раствора (Патент RU на изобретение №2528323 от 22.10.2012 г.), состоящая из портландцемента, модифицирующей добавки (суперпластификатор С-3), воды и облегченного наполнителя, характеризующаяся тем, что в качестве наполнителя используют полые стеклянные микросферы при следующем соотношении компонентов, масс. %:

портландцемент - 37,5-67,2;

полые стеклянные микросферы - 6,7-18,7;

суперпластификатор С-3 - 0,28-0,5;

вода - 25,5-43,5.

Недостатком данной композиции является высокая плотность 700…1400 кг/м3 и низкая теплозащита строительных конструкций вследствие высокого коэффициента теплопроводности в сухом состоянии 0,12…0,29 Вт/(м⋅°С).

Наиболее близким техническим решением к изобретению является сухая теплоизоляционная смесь на композиционном вяжущем с плотностью от 285 до 305 кг/м3 и коэффициентом теплопроводности от 0,06 до 0,07 Вт/(м⋅°С), (Шкарин А.В. Сухие теплоизоляционные смеси на композиционных вяжущих: дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук: 05.23.05:-Белгород., 2013. - 252 с.), включающая портландцемент, перлитовый песок, воду и добавки. В качестве пластифицирующей добавки использовался Melflux; редиспергируемой - VINNAPAS; порообразующей - Esapon, масс. %:

композиционное вяжущее - 7-8;

перлитовый песок - 78-80;

пластифицирующая добавка Melflux - 1,4;

редиспергируемая добавка VINNAPAS - 1,5;

порообразующая добавка Esapon - 0,1.

вода - 10-11.

Однако эта композиция отличается большей плотностью от 285 до 305 кг/м3, более высоким коэффициентом теплопроводности от 0,06 до 0,07 Вт/(м⋅°С) и меньшей морозостойкостью - 73-75 циклов.

Задачей предлагаемого изобретения является получение теплоизоляционного раствора пониженной плотности с низким коэффициентом теплопроводности, обеспечивающим высокую теплозащиту и морозостойкость конструктивных элементов зданий и сооружений.

Это достигается тем, что теплоизоляционный раствор пониженной плотности содержит микросферы - пенополистирольные шарики плотностью 10 кг/м3 и диаметром не более 5 мм; композиционное вяжущее, состоящее из портландцемента, отходов производства перлитового песка с удельной поверхностью 3000 м2/кг и пластифицирующей добавки MELMENT F10 при их соотношениях 0,793:0,195:0,012 по массе и полученное совместным помолом в вихревой струйной мельнице ВСМ-01; перлитовый песок; комплексные функциональные добавки: порообразующая - ASCO 93 и диспергируемая - GENAPOL PF 80, при следующем соотношении компонентов, масс. %:

композиционное вяжущее - 10-14;

микросферы - 7,8-9,8;

перлитовый песок - 70-72;

порообразующая добавка ASCO 93 - 0,02,

диспергируемая добавка GENAPOL PF 80 - 0,03.

вода - остальное.

Характеристика компонентов:

Для получения теплоизоляционного раствора пониженной плотности использовали:

1. Композиционное вяжущее, состоящее из:

- портландцемента ЦЕМ I 42,5 Н (ГОСТ 31108-2003) ЗАО «Белгородский цемент»;

- отходов производства перлитового песка ОАО «Осколснаб», которые представляют собой тонкоизмельченный материал с удельной поверхностью S=3000 м2/кг и химическим составом, масс. %: SiO2 - 75,8; Al2O3 - 12,73; Fe2O3 - 1,47; СаО - 2,46; K2O - 4,09; Na2O - 3,01; MgO - 0,21; TiO2 - 0,23.

- пластифицирующей добавки MELMENT F10, производитель BASF Construction Solutions (Trostberg, Германия), химический состав: MELMENT F10 - сульфонированный порошковый продукт поликонденсации на основе меламина, полученный методом распылительной сушки, насыпная плотность; 450-750 г/л; [Электронный ресурс: http://www.chem.eurohim.ru/catalog/dobavki-dlya-suhih-stroitelnyh-smesej/dobavki-dlya-suhih-stroitelnyh-smesej/superplastifikatory/melment ]

2. Микросферы-пенополистирольные шарики плотностью 10 кг/м3 и диаметром до 5 мм (ТУ 2214-126-05766801-2003);

3. В качестве наполнителя использовался перлитовый песок марок М75 или M150 (ГОСТ 10832-91) производства ОАО «Осколснаб»; минералогический состав перлитового песка представлен стеклом с незначительными примесями; химический состав, масс. %: SiO2 - 75,8; Al2O3 - 12,73; Fe2O3 - 1,47; СаО - 2,46; прочие - 7,54.

4. Комплексные функциональные добавки:

- порообразующая добавка ASCO 93, состав: анионный ПАВ на базе высокомолекулярного олефинсульфоната, активное вещество - мин. 93%, сульфат натрия - макс. 5%, растворимые в петролейном эфире вещества (РЕЕ) - макс. 3%, содержание воды - баланс 2-3%; [Электронный ресурс: http://www.chem.eurohim.ru/catalog/dobavki-dlya-suhih-stroitelnyh-smesej/dobavki-dlya-uhih -stroitelnyh-smesej/poroobrazovateli/asco-93 ];

- диспергируемая добавка GENAPOL PF 80, продукт полимеризации из окиси пропилена и окиси этилена, размер частиц >500 μm - max. 20%, размер частиц > 800 μm - max. 0,8%; [Электронный ресурс: http://www.chem.eurohim.ru./catalog/dobavki-dlya-suhih-stroitelnyh-smesej/dobavki-dlya-suhih-stroitelnyh-smesej/dispergatory/genapol ].

5. Вода - ГОСТ 23732-79.

На начальном этапе получили композиционное вяжущее, состоящее из портландцемента, отходов производства перлитового песка, с добавлением пластифицирующей добавки MELMENT F10 при их соотношении 0,793:0,195:0,012 по массе, совместным помолом в вихревой струйной мельнице ВСМ-01 до удельной поверхности 600 м2/кг, масс. %:

цемент - 79,3;

отходы производства перлитового песка - 19,5;

пластифицирующая добавка MELMENT F10 - 1,2.

Очередность подачи компонентов в вихревую струйную мельницу не имеет значения.

Для исследований физико-механических и теплотехнических свойств теплоизоляционного раствора пониженной плотности было приготовлено 27 составов образцов.

Пример (таблица 1, состав 1).

Приготовление теплоизоляционного раствора пониженной плотности производили по стандартной методике, соответствующей ГОСТ 28013-98, при следующем соотношении компонентов, масс. %:

композиционное вяжущее (указанное выше) - 10;

микросферы - 7,8;

перлитовый песок - 70;

комплексные функциональные добавки:

порообразующая добавка ASCO 93 - 0,02;

диспергируемая добавка GENAPOL PF80 - 0,03;

вода - 12,15.

Формование образцов - кубиков размером 30×30×30 мм, осуществлялось по ГОСТ10180-2012.

Выдержка образцов проводилась в камере нормального твердения по ГОСТ 30744-2001 в течение 28 суток.

Физико-механические и теплотехнические показатели полученных изделий определяли по стандартным методикам: среднюю плотность по ГОСТ 12730.1-78; прочность при сжатии по ГОСТ 310.4-81; теплопроводность по ГОСТ 7076-99; морозостойкость по ГОСТ 10060-2012.

Результаты испытаний представлены в таблице 2.

По итогам анализа проведенных исследований был получен технический результат - снижение средней плотности и теплопроводности предлагаемого состава теплоизоляционного раствора, а также повышение прочности и морозостойкости. Средняя плотность полученных образцов в высушенном состоянии 240-260 кг/м3, прочность при сжатии составляет 1,3-1,43 МПа, коэффициент теплопроводности в сухом состоянии 0,051-0,059 Вт/(м⋅°С), а морозостойкость 80-100 циклов.

Микроскопические исследования композиционного вяжущего, состоящего из портландцемента, отходов производства перлитового песка и пластифицирующей добавки MELMENT F10 при их соотношениях 0,793:0,195:0,012 по массе и полученного совместным помолом в вихревой струйной мельнице ВСМ-01, показали, что его микроструктура имеет свои особенности, обусловленные составом композиционного вяжущего и формой частиц (фигура 1). В вихревой струйной мельнице они истирались не только между собой, но и в струйных потоках о внутреннюю стенку мельницы, раздавливались между мелющимися телами и футеровкой камеры. Зерна отходов производства перлитового песка имеют преобладающий размер частиц 22 мкм, что в два раза меньше размера частиц портландцемента. Форма частиц полученного композиционного вяжущего создает дополнительные подложки для формирования кристаллогидратов кальция, которые обволакивают пористый сферический наполнитель, создавая усиленный каркас, воспринимающий на себя нагрузку от внутренних напряжений, возникающих из-за деформации структуры как на стадии твердения (влажностная усадка, контракция, химическое расширение), так и в период эксплуатации (температурные и влажностные деформации). Кроме того, сферический пористый наполнитель в составе полученного теплоизоляционного раствора способствует релаксации механических напряжений, возникающих в цементном камне вследствие его усадочных деформаций, обеспечивающей повышение прочности и морозостойкости. Применение предлагаемого теплоизоляционного раствора пониженной плотности позволит уменьшить толщину наружной теплоизоляции стен зданий и сооружений, следовательно, повысить энергоэффективность строительных конструкций, а также обеспечить повышение трещиностойкости и долговечности. Существенно снизить материальные затраты при строительстве.

Теплоизоляционный раствор пониженной плотности, включающий композиционное вяжущее, перлитовый песок, комплексные функциональные добавки и воду, отличающийся тем, что содержит микросферы - пенополистирольные шарики плотностью 10 кг/м3 и диаметром не более 5 мм; композиционное вяжущее состоит из портландцемента, отходов производства перлитового песка с удельной поверхностью 3000 м2/кг и пластифицирующей добавки MELMENT F10 при их соотношениях 0,793:0,195:0,012 по массе и получено совместным помолом в вихревой струйной мельнице ВСМ-01; в качестве комплексных функциональных добавок используются: порообразующая - ASCO 93 и диспергируемая -GENAPOL PF 80, при следующем соотношении компонентов, масс. %:

композиционное вяжущее - 10-14;

микросферы - 7,8-9,8;

перлитовый песок - 70-72;

порообразующая добавка ASCO 93 - 0,02,

диспергируемая добавка GENAPOL PF 80 - 0,03,

вода - остальное.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области производства бетонных изделий для дорожного строительства и может найти применение в бетонах для нижних слоев дорожных оснований, производстве бордюрных изделий, а также для устройства тротуарных покрытий.

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к самоуплотняющимся бетонным смесям, и может быть использовано при изготовлении плитных конструкций плоских кровель зданий и сооружений, а также монолитных и сборных бетонных и железобетонных строительных изделий и конструкций с повышенными показателями морозостойкости, водонепроницаемости, трещиностойкости.

Изобретение относится к области производства бетонных изделий, декоративных плит, дорожных и тротуарных покрытий. Задачей, на решение которой направлено изобретение, является получение бетонной смеси с улучшенными эксплуатационными показателями.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству бетонов. Сырьевая смесь для изготовления бетона, содержит, мас.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству бетонных стеновых блоков. Бетонная смесь содержит, мас.%: портландцемент 25,0-27,0; кварцевый песок 42,94-47,9; просеянные через сито №5 гранулы полиэтилена 10,0-15,0; просеянная через сито №10 крошка пенополиэтилена 0,06-0,1; вода 14,0-17,0.
Изобретение относится к строительным материалам, используемым для укладки в качестве дорожного покрытия дороги IV категории, а также для сооружения насыпей земляного полотна и укрепления грунтовых оснований строительных и других площадок.

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к сырьевой смеси для приготовления высокопрочного мелкозернистого бетона с применением техногенных продуктов, и может быть использовано для изготовления элементов каркаса зданий и сооружений как в гражданском, так и в промышленном строительстве.

Изобретение относится к составам бетонной смеси с комплексной модифицирующей добавкой и может найти применение в производстве строительных материалов при изготовлении бетонных изделий (бордюрных камней, стеновых блоков, фундаментов, гидротехнических сооружений).

Изобретение относится к составу сырьевой смеси для строительных материалов и может найти применение при изготовлении сборных и монолитных изделий и конструкций зданий и сооружений различного назначения.

Изобретение относится к составам бетонных и растворных смесей и может найти применение при производстве монолитных и сборных изделий и конструкций. Бетонная смесь содержит портландцемент, заполнитель, воду и комплексную добавку, включающую ускоритель твердения цемента и замедлитель твердения мелассу, при этом заполнитель используют с размером фракций 0-5 мм, 5-20 мм и 20-40 мм в соотношении 1:0,5:0,8, при следующем соотношении компонентов, масс.

Изобретение относится к добавкам в строительные материалы и может быть использовано при производстве изделий из бетона и железобетона, строительных растворов, отделочных покрытий на предприятиях стройиндустрии.

Изобретение относится к составам бетонной смеси с комплексной модифицирующей добавкой и может найти применение в производстве строительных материалов при изготовлении бетонных изделий (бордюрных камней, стеновых блоков, фундаментов, гидротехнических сооружений).

Изобретение относится к составам бетонных и растворных смесей и может найти применение при производстве монолитных и сборных изделий и конструкций. Бетонная смесь содержит портландцемент, заполнитель, воду и комплексную добавку, включающую ускоритель твердения цемента и замедлитель твердения мелассу, при этом заполнитель используют с размером фракций 0-5 мм, 5-20 мм и 20-40 мм в соотношении 1:0,5:0,8, при следующем соотношении компонентов, масс.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при производстве конструкций и изделий из крупнопористого бетона гражданского, промышленного, гидротехнического и мелиоративного назначения, а также для изготовления каркаса в каркасных бетонных конструкциях.
Изобретение относится к составам строительных смесей и может быть использовано для выполнения отделочных, штукатурных и кладочных работ. Строительная смесь включает минеральное вяжущее, песок, добавки и воду.

Настоящее изобретение относится к диспергирующим веществам для гидравлических вяжущих веществ. Описано диспергирующее вещество для неорганических частиц, предпочтительно для неорганических вяжущих веществ, более предпочтительно для гидравлических вяжущих веществ, при этом указанное диспергирующее вещество содержит следующие структурные единицы: I) одну триазиновую структурную единицу, предпочтительно одну 1,3,5-триазиновую структурную единицу, II) одну или две полиалкиленгликолевые структурные единицы, предпочтительно одну полиалкиленгликолевую структурную единицу общей формулы (I) -(AO)n-R2, где А представляет собой алкилен, который имеет 2-18 атомов углерода, при этом по меньшей мере 60 мол.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в дорожном строительстве для устройства оснований автомобильных дорог. Технический результат - повышение прочности при сжатии укрепленного грунта.

Изобретение относится к производству строительных материалов и изделий, в частности к легким бетонам для изготовления декоративных изделий, применяемых для отделки (украшения) фасадов и интерьеров зданий.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из бетона в гражданском, промышленном и дорожном строительстве и при монолитном изготовлении сооружений и дорожного покрытия.

Изобретение относится к строительной отрасли и может найти применение при изготовлении наномодифицированных бетонов на основе потенциально реакционноспособных заполнителей для транспортного, промышленного и гражданского строительства.

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к сырьевой смеси для приготовления высокопрочного мелкозернистого бетона на основе композиционного вяжущего с применением техногенного материала, и может быть использовано для изготовления элементов каркаса зданий и сооружений как в гражданском, так и в промышленном строительстве.

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к теплоизоляционным растворам, и может быть использовано при создании теплоизоляции для гражданского и промышленного строительства. Технический результат - получение теплоизоляционного раствора пониженной плотности с низким коэффициентом теплопроводности, обеспечивающим высокую теплозащиту и морозостойкость конструктивных элементов зданий и сооружений. Теплоизоляционный раствор пониженной плотности, включающий композиционное вяжущее, перлитовый песок, комплексные функциональные добавки и воду, отличающийся тем, что содержит микросферы - пенополистирольные шарики плотностью 10 кгм3 и диаметром не более 5 мм; композиционное вяжущее состоит из портландцемента, отходов производства перлитового песка с удельной поверхностью 3000 м2кг и пластифицирующей добавки MELMENT F10 при их соотношениях 0,793:0,195:0,012 по массе и получено совместным помолом в вихревой струйной мельнице ВСМ-01; в качестве комплексных функциональных добавок используются: порообразующая - ASCO 93 и диспергируемая - GENAPOL PF 80, при следующем соотношении компонентов, масс. : композиционное вяжущее - 10-14, микросферы - 7,8-9,8, перлитовый песок - 70-72, порообразующая добавка ASCO 93 - 0,02, диспергируемая добавка GENAPOL PF 80 - 0,03,вода - остальное. 1 ил., 2 табл.

Наверх