Состав лёгкого самоуплотняющегося конструкционного бетона (лкб) на основе цементной матрицы

Авторы патента:

Закревская Любовь Владимировна (RU)

Ананьев Михаил Сергеевич (RU)

Любин Пётр Андреевич (RU)

C04B38/08 - полученные добавлением пористых веществ

C04B28/04 - портландцементы

C04B111/20 - Известь; магнезия; шлак; цементы; их составы, например строительные растворы, бетон или аналогичные строительные материалы; искусственные камни; керамика (кристаллизуемая стеклокерамика C03C 10/00); огнеупоры, обработка природного камня

Владельцы патента RU 2758050:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) (RU)

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при возведении зданий в гражданском, промышленном строительстве и при возведении сооружений специального назначения. Легкий самоуплотняющийся конструкционный бетон получен из смеси, содержащей, мас.%: механоактивированный портландцемент 15-25, полифункциональный модификатор на поликарбоксилатной основе 1-2,5, реологически активная каменная мука 10-25, водоудерживающая добавка 0,003-0,02, микро- и нанокремнеземы 1,5-7, пеностеклокерамические гранулы 30-50, вода - остальное. Технический результат – получение легкого самоуплотняющегося конструкционного бетона высокой прочности, высокой морозостойкости, низкой себестоимости и низкой теплопроводности. 2 табл.

Цель изобретения - получение легкого самоуплотняющегося конструкционного бетона (ЛКБ) высокой прочности, высокой морозостойкости, низкой себестоимости и низкой теплопроводности.

Состав для изготовления ЛКБ содержит механоактивированный портландцемент, пеностеклокерамические гранулы, реологически активную каменную муку, водоудерживающую добавку, микро- и нанокремнеземы, полифункциональный модификатор на поликарбоксилатной основе, воду, в следующем соотношении компонентов, мас.%: механоактивированный портландцемент 15-25, полифункциональный модификатор 1-2,5, реологически активная каменная мука 10-25, водоудерживающая добавка 0,003-0,02, микро- и нанокремнеземы 1,5-7, пеностеклокерамические гранулы, 30-50, вода - остальное.

Известен состав высокопрочного легкого бетона (патент RU 2515450 С1, опубликовано: 10.05.2014) включающий, компонентов мас.%: портландцемент 33,8-53,0; микрокремнезем 4,77-13,8; каменную муку 1,5-11,9; кварцевый песок 5,1-32,2; микросферы 4,3-19,27; пластификатор 0,3-0,48; воду - остальное.

Недостатком этого композита является относительно низкий показатель прочности, и высокая себестоимость.

Также известен состав теплоизоляционно-конструкционной кладочной смеси на основе легкого заполнителя (патент RU 2515631 С1, опубликовано: 20.05.2014), включающий, компонентов мас.%: портландцемент 15-20, кварцевый песок 22,308-39,196, полые микросферы 1,310-9,978, водоудерживающую добавку 0,1% от массы портландцемента, вода - остальное.

Недостатками кладочной смеси являются относительно низкая прочность, при высокой плотности, приводящей к утяжелению конструкций.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному составу является состав высокопрочного легкого фибробетона (патент RU 2548303 С1, опубликовано: 20.04.2015), содержащий, компоненты мас.%: портландцемент 34,5-52,7; микрокремнезем (со средним размером частиц 0,01-1 мкм) 7,0-13,65; каменную муку 1,5-11,9; кварцевый песок 5,1-31,3; микросферы 4,3-19,2; гиперпластификатор 0,3-0,48; волокно 0,3-1,5; воду - остальное.

Недостатками этого материала является высокая плотность 1,4-1,79 г/см³, не позволяющая классифицировать его как легкий конструкционный.

Предлагаемый композиционный материал представляет собой легкий бетон с высокими теплотехническими характеристиками. Данный результат достигается путем применения легкого заполнителя кубовидной формы с множеством замкнутых пор, обеспечивающих высокий теплоизоляционный эффект, и низкую плотность конечного продукта, а так же высокую адгезию с вяжущим материалом. При низких показателях плотности и теплопроводности бетон обладает высокой прочностью, что достигается путем создания в бетоне высокопрочной цементной матрицы за счет рациональной упаковки компонентов и образования прочных химических связей. Предлагаемый бетон позволяет возводить многоэтажные здания с высокими теплотехническими и прочностными показателями, соответствующими современным требованиям.

Технология заявляемого состава включает следующие переделы: механоактивация портландцемента совместно с полифункциональным модификатором на поликарбоксилатной основе и микро- и нанокремнеземом, дозировка сухих компонентов, воды, перемешивание до образования однородной литой массы, формирование изделий и выдержка в течение 28 суток до набора максимальной прочности.

В таблице 1 представлены составы синтезированных композитов.

Были изучены физико-механические свойства синтезируемых составов, которые представлены в таблице 2.

Анализ полученных результатов показывает, что все синтезированные составы имеют высокую прочность как на сжатие, так и на изгиб, морозостойкость и плотность, соответствующую легким бетонам по ГОСТ 25820-2014.

Легкий самоуплотняющийся конструкционный бетон, полученный из смеси, содержащей механоактивированный портландцемент, полифункциональный модификатор на поликарбоксилатной основе, воду, микро- и нанокремнеземы, реологически активную каменную муку, водоудерживающую добавку, отличающийся тем, что имеет следующее соотношение компонентов, мас.%: механоактивированный портландцемент 15-25, полифункциональный модификатор 1-2,5, реологически активная каменная мука 10-25, водоудерживающая добавка 0,003-0,02, микро- и нанокремнеземы 1,5-7, пеностеклокерамические гранулы 30-50, вода - остальное.

Изобретение относится к области строительных материалов, а именно к составам легких фибробетонных смесей, и может быть использовано при изготовлении элементов внутренних стен, в частности пазогребневых плит для возведения межкомнатных и межквартирных перегородок и др. Сырьевая смесь для легкого фибробетона включает, об.

Теплоизоляционный бетон // 2729547

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для изготовления изделий в промышленном и гражданском строительстве. Теплоизоляционный бетон получен из смеси, включающей, мас.%: портландцемент 41,00 - 42,00, песок с модулем крупности 2,1 12,40 - 12,80, пеностекло фракции 0,63-2,5 мм с насыпной плотностью D=0,320 г/см3 19,40 - 19,60, микрокальцит с размером зерна 100 мк с насыпной плотностью D=l,145 г/см3 7,96 - 8,20, поликарбоксилатный полимер на основе этилового эфира метакриловой кислоты с насыпной плотностью D=0,55 г/см3 и значением водородного показателя рН=5,5 0,28 - 0,30, химическую добавку, представленную водным раствором с плотностью ρ=1,040 г/см3 и значением водородного показателя рН=6,5, состоящую из водного раствора поликарбоксилатного полимера, представленного сополимером из эфира аллила и ангидрида малеиновой кислоты с плотностью ρ=1,025 г/см3, значением водородного показателя рН=7,0, 50,2 - 51,9, золя кремниевой кислоты, основой которого являются нанодисперсии гидродиоксида кремния с плотностью ρ=1,02 г/см3, значением водородного показателя рН=4,0, 41,6 - 42,2, глюконата натрия 3,9 - 4,2 и гексацианоферрата калия 2,6 - 3,4, 0,38 - 0,40, воду 17,58 - 17,70.

Способ изготовления пористого формованного изделия в виде слоя изоляционной штукатурки // 2721612

Изобретение относится к способу изготовления пористого формованного изделия в виде слоя изоляционной штукатурки. Способ изготовления пористого формованного изделия в виде слоя изоляционной штукатурки, содержащего закрытопористые или открытопористые либо смешаннопористые полые тела из неорганических материалов и в качестве вяжущего композиционные частицы, которые содержат по меньшей мере один органический полимер в качестве органической полимерной фазы и по меньшей мере одно неорганическое твердое вещество, частицы которого распределены в органической полимерной фазе, при этом массовая доля неорганического твердого вещества составляет от 15 до 50 мас.% в пересчете на общую массу органического полимера и неорганического твердого вещества в композиционной частице, закрытопористые или открытопористые либо смешаннопористые полые тела из неорганических материалов в количестве от 10 до 50 мас.%, композиционные частицы в количестве от 5 до 20 мас.%, заполнители в количестве от 40 до 80 мас.%, минеральные вяжущие и/или полимерные вяжущие в количестве от 0 до 20 мас.% и при необходимости дополнительные добавки в количестве от 0,1 до 10 мас.%, в каждом случае в пересчете на общую массу сухой смеси без воды, при этом указанные в мас.% значения в каждом случае в сумме составляют 100 мас.%, затворяют водой и полученный раствор наносят на основу.

Способ получения теплоизоляционного материала // 2721557

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к получению пористых искусственных изделий, и может быть использовано при производстве, например, теплоизоляционных засыпок, а также гранулированного теплоизоляционного материала. Технический результат - упрощение технологии, повышение прочности теплоизоляционных материалов и применение для их получения отходов производств.

Способ обработки незатвердевшего бетона // 2721053

Группа изобретений относится к способам и системам обработки остаточного незатвердевшего бетона. Способ обработки неиспользованного незатвердевшего бетона включает проведение оценки количества неиспользованного незатвердевшего бетона, добавление пеноматериала к определенному количеству неиспользованного незатвердевшего бетона с увеличением пористости бетона, смешивание вместе добавленного пеноматериала и неиспользованного незатвердевшего бетона с образованием обработанного бетона, осуществление выгрузки обработанного бетона, обеспечение застывания обработанного бетона с получением затвердевшей формы со снижением таким образом прочности на сжатие относительно прочности исходного неиспользованного незатвердевшего бетона, преобразование затвердевшего обработанного бетона в сыпучий материал в форме частиц или заполнителя и использование сыпучего материала в форме частиц или заполнителя.

Способ изготовления легковесного керамического теплоизоляционного и теплоизоляционно-конструкционного материала // 2718588

Изобретение относится к производству легковесного керамического теплоизоляционного и теплоизоляционно-конструкционного материала, который может быть использован для тепловой изоляции зданий, сооружений и различных промышленных установок. Способ включает смешение предварительно обработанного на камневыделительных вальцах кремнеземсодержащего компонента в виде трепела и щелочного компонента в виде соды кальцинированной технической, гомогенизацию сырьевой смеси и обжиг в металлических формах.

Наномодифицированный высокопрочный легкий бетон // 2718443

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления изделий в гражданском и промышленном строительстве, монолитном строительстве, при возведении сооружений специального назначения. Техническим результатом изобретения является получение высокопрочного легкого бетона с высоким модулем упругости при сохранении (повышении) удельной прочности.

Состав смеси для изготовления легкого бетона // 2717502

Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к производству легких бетонов. Бетонная смесь для легкого бетона включает, мас.%: портландцемент - 17,0-19,0, кремнистую опоку с модулем крупности Мкр 1,8-2,0 - 60,2-64,75, крошку, образующуюся в процессе обрезки готовых теплоизоляционных плит PIR на основе пенополиизоцианурата, фракции 0,8-5,0 мм - 1,5-3,0, суперпластификатор MasterPolyheed 3045 - 0,3-0,9, воду - остальное.

Сырьевая смесь для пенобетона // 2713291

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для изготовления легкого бетона, используемого в промышленном и гражданском строительстве. Сырьевая смесь для пенобетона содержит, мас.%: портландцемент 46,10-48,60, песок с удельной поверхностью Sуд.=200 м2/кг 11,0-11,52, 25%-ный раствор поликарбоксилатного полимера CP-WRM, представленного сополимером акриловой кислоты и этилового эфира метакриловой кислоты со значением водородного показателя рН 6, плотностью ρ=1,033 г/см3, 0,42-0,46, пеностекло гранулированное с размером частиц 1,25 мм и насыпной плотностью ρ=250 кг/м3 18,48-19,47, воду 21,5-22,45.

Звукопоглощающий бетон // 2708776

Изобретение относится к составам бетона и может быть использовано в гражданском и промышленном строительстве для изготовления цементных композитов с высокими звукопоглощающими свойствами. Звукопоглощающий бетон получен из смеси, содержащей, мас.

Тампонажный материал // 2756993

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, и конкретно к области получения специальных цементов, а именно тампонажных материалов для крепления нефтяных и газовых скважин. Целью изобретения является создание тампонажного материала, способного самовосстанавливаться после нарушения его целостности.