Автоклавный золопенобетон
Владельцы патента RU 2647712:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" ФГБОУ ВО ПГУПС (RU)
Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для изготовления изделий в промышленном и транспортном строительстве. Автоклавный золопенобетон получен из смеси, включающей, мас.%: портландцемент 24,50-28,60, известь 10,10-11,20, золу от сжигания осадка сточных вод с удельной поверхностью Sуд.=200-300 м2/кг 23,80-25,60, пенообразующую добавку "Неопор" 0,34-0,35, воду 37,16-38,35. Технический результат – получение автоклавного золопенобетона с улучшенными защитными свойствами по теплоизоляции, утилизация золы от сжигания осадка сточных вод. 1 табл., 1 пр.
Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для изготовления изделий в промышленном и транспортном строительстве.
Известен автоклавный золопенобетон, полученный из смеси, включающей, мас.%: цемент 20,0-24,7, известь 8,1-10,3, песок в виде шлама 19,36-20,22, золу в виде шлама 19,36-20,00, пенообразующую добавку 0,27-0,28 и воду 28,20-29,42 (RU №2395478, С04В 38/10, 04.05.2009).
Наиболее близкой к заявленной смеси, выбранной за прототип, является автоклавный золопенобетон, полученный из смеси, включающей, мас.%: цемент 28,7-33,5, известь 4,6-7,6, песок 17,5-18,1, золу от сжигания осадка сточных вод 17,5-18,1, пенообразующую добавку 0,32-0,33 и воду 26,57-27,18 (RU №2256632, С04В 38/10, 20.07.2005).
К недостаткам указанных аналога и прототипа можно отнести недостаточные теплоизоляционные свойства материала: повышенный коэффициент теплопроводности.
Задачей изобретения является создание новой смеси, обеспечивающей получение автоклавного золопенобетона с улучшенными защитными свойствами по теплоизоляции.
Поставленная задача решается тем, что данный автоклавный золопенобетон из смеси, включающей портландцемент, известь, золу от сжигания осадка сточных вод с удельной поверхностью Sуд.=200-300 м2/кг, воду, пенообразующую добавку "Неопор", при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| портландцемент | 24,50-28,60 |
| известь | 10,10-11,20 |
| зола от сжигания осадка сточных вод | |
| с удельной поверхностью Sуд.=200-300 м2/кг | 23,80-25,60 |
| вода | 37,16-38,35 |
| пенообразующая добавка "Неопор" | 0,34-0,35 |
На момент подачи заявки, по мнению авторов и заявителя, заявляемая смесь для автоклавного золопенобетона не известна и обладает мировой новизной.
Заявленная совокупность существенных признаков проявляет новое свойство, которое позволяет получить указанный технический результат, а именно: улучшаются теплоизоляционные свойства материала, то есть уменьшается коэффициент теплопроводности, при равных других физико-механических свойствах, по сравнению с известными техническими решениями.
Указанный технический результат получается за счет нового процентного соотношения компонентов, твердение которых осуществляется в гидротермальных условиях при температуре 175°C и при давлении 8 атм, что обеспечивает увеличение гидратационных процессов с образованием низкоосновных гидросиликатов кальция типа тоберморита, которые характеризуются низким коэффициентом теплопроводности. Таким образом обеспечиваются тоберморитовые связки в гелеобразном состоянии, что придает полученному золопенобетону пониженное значение коэффициента теплопроводности. Введение аморфной фазы в виде золы от сжигания осадка сточных вод вместо кристаллической фазы в виде песка способствует снижению величины свободного пробега фонона - квантоупругого колебания решетки, который рассеивается тем в большей степени, чем более аморфна твердая фаза.
Заявляемое изобретение промышленно применимо и может быть использовано в промышленном и транспортном строительстве для изготовления изделий, характеризующихся улучшенной теплопроводностью.
Кроме того, использование золы от сжигания осадка сточных вод в качестве заполнителя для изготовления автоклавного золопенобетона позволит утилизировать золу от сжигания осадка сточных вод, расширить сырьевую базу строительства, упростить технологию изготовления пенобетонов автоклавного твердения.
Осуществимость изобретения подтверждена примерами конкретного выполнения.
Пример конкретного выполнения.
Изготовление автоклавного золопенобетона.
1. Дозируют портландцемент (портландцемент ПЦ 400-Д20) при помощи дозатора.
2. Дозируют известь при помощи дозатора.
3. Дозируют золу (удельная поверхность Sуд.=200-300 м2/кг) при помощи дозатора.
4. Дозируют воду через расходомер в бак приготовления рабочего раствора пенообразующей добавки, в весовой дозатор перед смесителем.
5. Приготавливают пенообразующую добавку "НЕОПОР" (олигопептиды и гидролизаты белков с рН=6-8) из пеноконцентрата:
a. дозируют полученную пенообразующую добавку;
b. отдозированную пенообразующую добавку смешивают с водой в сочетании 1:25 и получают рабочий раствор пенообразующей добавки;
c. полученный рабочий раствор пенообразующей добавки при помощи пеногенератора превращают в пену с объемной массой 80 г/л.
6. Отдозированная зола с удельной поверхностью Sуд.=200-300 м2/кг, вода, портландцемент, известь поступают в смеситель, где осуществляется перемешивание в течение 2 минут.
7. К приготовленной растворной смеси добавляют полученную пену и тщательно перемешивают в течение 1 минуты до получения однородной пенобетонной смеси.
8. Полученную пенобетонную смесь используют для приготовления изделий и образцов, которые подвергают автоклавной обработке:
a. предварительно выдерживаются в камерах предварительной выдержки с t=30-40°C в течение 4-6 часов;
b. твердение бетона в автоклаве по схеме 2,5-12-4 часа, где 2,5 часа - подъем температуры от 20°C до 175°C; 12 часов - изотермический прогрев при t=175°C и давлении р=8 атм.; 4 часа - охлаждение при нормальном давлении.
9. Пенобетонные образцы после автоклавной обработки подвергают испытаниям в соответствии с требованиями ТУ 5741-004-51556791-2002 "Блоки стеновые мелкие из ячеистого бетона пенобетона". Результаты испытаний автоклавного золопенобетона представлены в таблице.
Анализ полученных результатов показывает, что автоклавный золопенобетон на основе предлагаемого состава характеризуется пониженной теплопроводностью.
Данный материал может быть рекомендован для изготовления изделий, характеризующихся улучшенной теплопроводностью, для транспортного и промышленного строительства.
Автоклавный золопенобетон из смеси, включающей портландцемент, известь, золу от сжигания осадка сточных вод с удельной поверхностью Sуд.=200-300 м2/кг, воду, пенообразующую добавку "Неопор", отличающийся тем, что соотношение компонентов составляет, мас.%:
| портландцемент | 24,50-28,60 |
| известь | 10,10-11,20 |
зола от сжигания осадка сточных вод
| с удельной поверхностью Sуд.=200-300 м2/кг | 23,80-25,60 |
| вода | 37,16-38,35 |
| пенообразующая добавка "Неопор" | 0,34-0,35 |
