СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА Российский патент 1997 года по МПК C04B38/02 C04B111/40 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления изделий из ячеистого бетона.

Известна сырьевая смесь /см.Баженов Ю.М. Комар А.Г. Технология бетонных и железобетонных изделий. -М. 1984, с.240 244/, состоящая из портландцемента, извести, кремнеземистых компонентов и алюминиевой пудры в качестве газообразователя. При этом получают ячеистые бетоны объемной массой до 300 кг/м³. Однако в Украине алюминиевая пудра не производится и поэтому является дефицитным и дорогим компонентом, подготовка которого к использованию энергоемка и небезопасна.

Наиболее близким к предлагаемому является сырьевая смесь /см. СН 277-80. Инструкция по изготовлению изделий из ячеистого бетона/, состоящая из минерального вяжущего, кремнеземистых компонентов и алюминиевой пудры.

Алюминиевая пудра реагирует с продуктами гидратации портландцемента или извести Ca/OH/₂, либо с компонентами шлакощелочного вяжущего NaOH и КОН с выделением водорода соответственно реакциям:

Согласно этим реакциям 1 кг алюминиевой пудры в нормальных условиях выделяет 1330 см³ водорода. Алюминиевая пудра вводится в отдозированную и перемешанную сырьевую смесь в виде водной суспензии после обработки водным раствором поверхностно-активного вещества или прокаливанием при температуре 200 250^oC в течение 1,5 4 часов для снятия парафиновой пленки.

Однако несмотря на широкой спектр кремнеземистых компонентов /отходов/, используемых в этих смесях, дефицит алюминиевого газообразователя затрудняет и удорожает производство ячеистых бетонов.

В основу изобретения поставлена задача создания сырьевой смеси для ячеистого бетона, в которой снижение материальных затрат на ее производство при сохранении удельной прочности изделий обеспечивается утилизацией экологически вредных солевых шлаков вторичного алюминиевого производства и за счет этого улучшается экологическая ситуация местности, где накапливаются вышеуказанные шлаки.

Поставленная задача достигается тем, что в сырьевой смеси для ячеистого бетона, содержащей минеральное вяжущее, кремнеземистые компоненты и газообразователь, согласно изобретению в качестве газообразователя используют молотый до удельной поверхности свыше 2000 cм²/г вторичного алюминиевого производства состава, мас.

алюминий и его сплавы более 5,0
нитриды, сульфиды и карбиды алюминия до 1,0
хлориды 45 75,0
сульфаты до 10,0
инертные компоненты остальное.

при следующем соотношении составляющих, мас.

минеральное вяжущее 15 20,0
молотый солевой шлак вторичного алюминиевого производства 0,1 5,0
кремнеземистые компоненты остальное.

Солевой шлак вторичного алюминиевого производства образуется при переплавке алюминиевого лома, когда для снятия оксидных пленок и снижения температуры плавления в шихту добавляют хлориды щелочных и щелочноземельных металлов. Поэтому кроме сплавов алюминия солевые шлаки содержат большое количество хлоридов. Кроме хлоридов, растворимыми компонентами солевых шлаков являются нитриды и карбиды алюминия. При накоплении солевых шлаков как отходов атмосферные осадки легко растворяют названные компоненты, переносят их на значительные расстояния загрязняя воду и почву. Нитриды, сульфиды, карбиды алюминия при взаимодействии с влагой образуют метан, аммиак и сероводород, иногда в значительных количествах, отравляя воздушную среду. В случае же использования молотых солевых шлаков в качестве газообразователя выделяющиеся газы играют положительную роль, вспучивания наравне с водородом сырьевую смесь. Образование этих газов в ячеистом бетоне можно описать следующими уравнениями:


Метан /CH₄/ и другие газообразные углеводороды этого гомологического ряда составляют до 7% объема выделяющейся газовой фазы, аммиак /NH₃/ до 1% сероводород следы.

Хлориды щелочных и щелочноземельных металлов, содержащиеся в предлагаемом газообразователе для бетона, являются интенсификаторами процессов твердения.

Содержание других компонентов в шлаке не оказывает влияния на качество сырьевой смеси либо из-за незначительного их количества, либо вследствие низкой химической активности.

Таким образом введение отличительных признаков в предлагаемое решение позволяет получить сырьевую смесь для ячеистого бетона, сходного по эксплуатационным характеристикам с бетоном на дефицитном и дорогом газообразователе при защите окружающей среды.

Предлагаемую сырьевую смесь для ячеистого бетона приготовляют следующим образом.

Молотый до удельной поверхности свыше 2000 cм²/г шлак вторичного алюминиевого производства состава, мас.

алюминий и его сплавы более 5,0
нитриды, сульфиды и карбиды алюминия до 1,0
хлориды 45 75,0
сульфаты до 10,0
инертные компоненты остальное
дозируют в количестве 0,1 5 мас. в предварительно перемешанную в бетономешалке смесь минерального вяжущего и кремнеземистых компонентов с водой затворения, затем после окончательного перемешивания смесь выливают в подготовительные формы.

Пример. Предлагаемое техническое решение было опробовано в условиях Харьковского ЗЖБК-3 /см.табл. состав N1/ и Купянского ДСК /составы N 2 и 3/. В обоих случаях использовали сырьевые смеси утвержденной технологическим регламентом завода дозировки. Взамен алюминиевой пудры в бетоносмеситель дозировали молотый до удельной поверхности 5000 см²/г газообразователь из cолевого шлака вторичного алюминиевого производства.

В таблице приведены результаты испытаний образцов изделий, изготовленных согласно заводской технологии с газообразователями из алюминиевой пудры ПАП-1 /контрольные/ и из молотого солевого шлака вторичного алюминиевого производства.

Из данных таблицы следует, что заявляемая сырьевая смесь для ячеистого бетона позволяет получить изделия с технологическими характеристиками, соответствующими характеристиками на дефицитном и дорогом газообразователе.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления изделий из ячеистого бетона, в основу которого поставлена задача создания сырьевой смеси для ячеистого бетона, в которой снижение материальных затрат на ее производство при сохранении удельной прочности изделий обеспечивается утилизацией экологически вредных солевых шлаков вторичного алюминиевого производства, и за счет этого улучшается экологическая ситуация местности, где накапливаются вышеуказанные шлаки. Поставленная задача достигается сырьевой смесью, в которой в качестве газообразователя используют молотый до удельной поверхности свыше 2000 см²/г шлак вторичного алюминиевого производства состава, мас.%: алюминий и его сплавы более 5,0, нитриды, сульфиды и карбиды алюминия лр 1,0, хлориды 45 - 75, сульфаты до 10,0, инертные компоненты - остальное при следующем соотношении компонентов, мас.%: минеральное вяжущее 15 - 20, молотый солевой шлак вторичного алюминиевого производства - 0,1 - 5,0, кремнеземистые компоненты - остальное. 1 табл.

Сырьевая смесь для ячеистого бетона, включающая минеральное вязущее, кремнеземистый компонент и молотый солевой шлак вторичного производства алюминия, отличающаяся тем, что она содержит молотый до удельной поверхности более 2000 см²/г солевой шлак вторичного производства алюминия, содержащий, мас.

Алюминий и его сплавы Более 5
Хлориды щелочных и щелочноземельных металлов 45 75
при следующем соотношении компонентов, мас.

Минеральное вяжущее 15 90
Указанный шлак 0,1 5
Кремнеземистый компонент Остальное.