СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ, СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 1997 года по МПК C04B40/00 C04B38/10 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности, к технологии производства строительных изделий из поризованного бетона.

Известна сырьевая смесь для изготовления пенобетона, включающая, мас. цемент 30-45% мелкий заполнитель отход флотации золы-уноса 15-30, порообразователь смола древесная омыленная 0,2-0,4, карбидный ил на основе Са(ОН)₂ 0,3-0,7, хлористый кальций 0,3-0,45, вода остальное [1] Прочность при сжатии составляет 1,2-1,4 МПа, плотность 300-325 кг/м³.

Известна сырьевая смесь для изготовления пенобетона, включающая, мас. цемент 30-40, мелкий заполнитель в виде мелкодисперсных отходов газоочистки производства ферросилиция 15-20 и отходы механической обработки асбестоизвестково-кремнеземистых изделий 3-5, порообразователь, смолу древесную омыленную 0,2-0,4, хлористый кальций 0,3-0,6, вода остальное [2] Пенобетон имеет прочность при изгибе 0,24-0,30 МПа и трещиностойкость 0,88-0,94.

Недостатками данных смесей является низкая прочность изделий на сжатие, а наличие в смеси хлористого кальция приводит к коррозии металлических форм и ухудшению качества готовых изделий.

Известен также способ получения легкого бетона [3] При изготовлении пенобетона смешивают цемент, заполнитель, пенообразователь и стабилизатор пены.

Наиболее близким является способ приготовления пенобетонной смеси, включающий дозирование цемента, мелкого заполнителя золы-уноса или горелопородного песка, крупного заполнителя керамзита, техническую пену и воду, их смешение, заливку раствора в форму, выдержку и тепловлажностную обработку [4]
Недостатком способа является медленный набор прочности сырца и пониженная морозостойкость.

Наиболее близкой является сырьевая смесь [4] для изготовления пенобетона, включающая, мас. цемент 22,6-20,8, мелкий заполнитель золу-уноса или горелоподобный песок 12,0-15,0, крупный заполнитель керамзит 50,2-45,8, порообразователь 0,05-0,07 и вода 15,1-18,3.

Недостаток указанной смеси низкий коэффициент конструктивной прочности, высокая стоимость изделий за счет использования керамзита крупного заполнителя, специально приготовленного по обжиговой технологии из достаточно дефицитного сырья.

Результат предлагаемого изобретения повышение коэффициента конструктивного качества, морозостойкости, сокращение технологического цикла, снижение стоимости за счет максимального использования отходов промышленности.

Этот результат достигается тем, что в сравнении с прототипом предлагаемая сырьевая смесь в качестве мелкого заполнителя содержит активированную золошлаковую смесь, а в качестве крупного заполнителя пористые гранулы из этой же активированной золошлаковой смеси.

Использование мелкого и крупного заполнителя из активированного однородного материала золошлаковых отходов позволяет увеличить прочность изделий при сохранении их объемной массы. Технический результат также достигается за счет того, что и мелкий, и крупный заполнители готовят непосредственно перед изготовлением изделий, причем мелкий заполнитель приготавливают активацией золошлаковых смесей влажностью 2-20% в стержневом смесителе до получения порошка непрерывной гранулометрии фракции 0,5-5,0 мм с содержанием зерен размером 2,5-5 мм 3-10% размером 0,1-0,2 мм 20-30% Крупный заполнитель готовят из активированной золошлаковой смеси с добавками цемента, пены, обрабатывая на грануляторе до получения пористых гранул фракции 5-20 мм 80-90%
Применение таких приемов обеспечивает сокращение технологического цикла, повышение прочности изделий при сохранении их объемной массы, за счет подбора оптимальной гранулометрии мелкого крупного заполнителя и их структуры (наличие резервных пор в материале). Это позволяет повысить прочность сцепления зерен заполнителя с растворной частью и, тем самым, стойкость против расслоения составляющих бетона. Повышение прочности контактов позволяет при прочих равных условиях увеличить морозостойкость бетона на 15-20%
Использование в сырьевой смеси мелкого и крупного заполнителей одного состава из активированной золошлаковой смеси позволяет сократить стоимость изделий.

Способ производства строительных изделий из цемента мелкого и крупного заполнителей, пены и воды осуществляли следующим образом.

Сначала приготавливали мелкий заполнитель обработкой в стержневом смесителе золошлаковой смеси с содержанием шлака в смеси от 5 до 50% и влажностью 2-20% до получения порошка полифрикционного гран-состава фракции 0,1-5,0 мм с гарантированным содержанием зерен фракции 0,1-0,2 мм 20-30% и зерен фракции 2,5-5,0 мм 3-10% Параллельно готовили техническую пену кратностью 10-15 и устойчивость 20-40 мин путем механической обработки в пеногенераторе 2-3% водного раствора пенообразователя. В качестве пенообразователя использовали: моющее средство "Прогресс", триэтаноламиновые соли (ИЭАС), "Поток", "Каскад". Затем брали (по объему 60-70% полученного мелкого заполнителя, 25-30% технической пены и 15-20% от потребного цемента и направляли на тарельчатый гранулятор для получения крупного пористого заполнителя с содержанием фракций 5-20 мм не менее 80-90% Гранулы имели прочность 10-20 кгс/см² и насыпную плотность 500 кг/м² и в технологической линии их использовали без тепловой обработки ("Сырцовые гранулы"). После этого дозировали компоненты и готовили формовочную смесь. Цемент и мелкий заполнитель активированный золошлаковый отход смешивали в сухую в течение 20-30 сек в смесителе принудительного действия. Затем в процессе смешения непрерывно вливали воду в течение 30-40 сек до получения В/Т массы равной 0,4-0,55. После чего в полученную массу добавляли техническую пену и перемешивали в течение 30-60 сек до получения однородной поризованной массы. И в эту массу вводили пористые "сырцовые" гранулы при соотношении по объему гранулы: поризованная масса (1,5-3,5):1 и осуществляют окончательное смешение.

Приготовленную смесь заливали в формы, выдерживали в течение 30-90 мин и направляли на тепловлажностную обработку по режиму: температура 85-90^oC, относительная влажность 100% изотермическая выдержка 3-4 час.

Конкретные примеры изготовления поризованных бетонных изделий представлены в таблице.

Примеры 1-3 осуществляли по предлагаемому техническому решению.

Пример 4-5 выполняли с запредельными параметрами способа.

Пример 6 воспроизводили по прототипу.

Из таблицы видно, что только использование предлагаемой сырьевой смеси, а также приведенные сочетание и последовательность технологических операций способа позволяют сократить технологический цикл, получить изделия с повышенными показателями по морозостойкости и прочности при сохранении их объемной массы.

Кроме того, максимальное использование в составе сырьевой смеси золошлаковых отходов позволяет получить легкий и доступный по цене строительный материал "Золопор".

Предлагаемое техническое решение промышленно применимо и может быть использовано при производстве поризованных бетонных изделий без каких-либо ограничений и особых условий.

Способ производства строительных изделий, включающий приготовление сырьевой смеси путем дозирования и смешения цемента, мелкого заполнителя, крупного заполнителя, пенообразователя и воды, заливку смеси в форму, выдержку и тепловлажностную обработку, отличающийся тем, что используют мелкий заполнитель, полученный активацией в стержневой мельнице золошлаковой смеси, а в качестве крупного заполнителя используют гранулы, приготовленные путем смешения в грануляторе активированной золошлаковой смеси совместно с цементом и пенообразователем, при этом сначала в смесителе принудительного действия смешивают цемент с мелким заполнителем - активированной золошлаковой смесью, а в полученную смесь вливают непрерывно воду до В/T = 0,3-0,8 и осуществляют перемешивание, затем в смесь добавляют техническую пену и перемешивают до получения однородной поризованной массы, после чего вводят крупный заполнитель при соотношении по объему крупный заполнитель - поризованная масса (1,5-3,5):1 и осуществляют окончательное смешение. Сырьевая смесь для производства строительных изделий, включающий цемент, мелкий и крупный пористый размером 5-20 мм заполнители, пенообразователь и воду, отличающаяся тем, что в качестве мелкого заполнителя она содержит активированную в стержневой мельнице золошлаковую смесь непрерывной гранулометрии фракций 0,1-5,00 мм. Причем содержание фракции 0,1-0,2 мм составляет 20-30%, а фракции 2,5-5,0 мм 3-10%, а в качестве крупного заполнителя содержит пористые гранулы, полученные из активированной золошлаковой смеси, цемента и пенообразователя при соотношении соответственно (3-5):1:(0,001-0,01) при следующем соотношении компонентов, мас.%: цемент 15-20, активированная золошлаковая смесь - 15-20, пористые гранулы 40-55, пенообразователь 0,08-0,15, вода - остальное. Приведенные сочетание и последовательность технологических операций состава и способа позволят сократить технологический цикл, получить изделия с повышенными показателями по морозостойкости и прочности при сохранении их объемной массы. Кроме того, максимальное использование в составе сырьевой смеси золошлаковых отходов обеспечит получение легкового и доступного по цене строительного материала "Золопор". 2 с.п. ф-лы, 1 табл.

1 1. Сырьевая смесь для производства строительных изделий, включающая цемент, мелкий и крупный пористый размером 5 20 мм заполнитель, пенообразователь и воду, отличающаяся тем, что в качестве мелкого заполнителя она содержит активированную в стержневой мальнице золошлаковую смесь непрерывной гранулометрии фракций 0,1 5,0 мм, причем содержание фракций 0,1 0,2 мм составляет 20 30% а фракции 2,5 5,0 мм 3 10% а в качестве крупного заполнителя содержит пористые гранулы, полученные из активированной золошлаковой смеси, цемента и пенообразователя при соотношении соответственно 3 5 1 0,001 0,01 при следующем содержании компонентов, мас.3 Цемент7 15 203 Активированная золошлаковая смесь7 15 203 Пористые гранулы7 40 553 Пенообразователь7 0,08 0,153 Вода 7 Остальное2 2. Способ производства строительных изделий, включающий приготовление сырьевой смеси путем дозирования и смешения цемента, мелкого заполнителя, крупного заполнителя, пенообразователя и воды, заливку смеси в форму, выдержку и тепловлажностную обработку, отличающийся тем, что используют мелкий заполнитель, полученный активацией в стержневой мельнице золошлаковой смеси, а в качестве крупного заполнителя используют гранулы, приготовленные путем смешения в грануляторе активированной золошлаковой смеси совместно с цементом и пенообразователем, при этом сначала в смесителе принудительного действия смешивают цемент с мелким заполнителем активированной золошлаковой смесью, в полученную смесь вливают непрерывно воду до В/Т 0,3 0,8 и осуществляют перемешивание, затем в смесь добавляют техническую пену и перемешивают до получения однородной поризованной массы, после чего вводят крупный заполнитель при соотношении по объему крупный заполнитель поризованная масса 1,5 3,5 1 и осуществляют окончательное смешение.