БЕТОННАЯ СМЕСЬ Российский патент 1997 года по МПК C04B28/04 C04B28/04 C04B16/08 C04B18/14 

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления облегченных стеновых блоков при малоэтажном строительстве.

Известен состав бетонной смеси, включающий золошлаковую смесь ТЭЦ и портландцемент [1] Такая смесь обеспечивает бетону после твердения физико-механические свойства, соответствующие свойствам цементного бетона на традиционных заполнителях, однако теплопроводность понижается незначительно и только в связи с аморфной структурой шлака в золошлаковой смеси.

Наиболее близкий по технической сущности к предложенной является бетонная смесь, включающая портландцемент, золошлаковый заполнитель, крошку полиэтилена и воду, приобретающая пониженные плотность и водопоглощение после затвердевания [2]
Недостатком известного состава является повышенные водопоглощение и теплопроводность, обусловленные плотной структурой полиэтилена, вводимого в состав бетонной смеси.

Решение технической задачи направлено на понижение водопоглощения и теплопроводности бетона за счет введения в состав бетонной смеси дробленной крошки пенополиэтилена с замкнутыми микропорами.

Это достигается тем, что бетонная смесь, включающая портландцемент, золошлаковый заполнитель, крошку полиэтилена и воду, содержит в качестве золошлакового заполнителя золошлаковую смесь ТЭЦ с насыпной плотностью 1450 кг/м³, а в качестве крошки полиэтилена крошку пенополиэтилена с размером частиц до 10 мм и насыпной плотностью 12 кг/м³ при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Портландцемент 1
Указанный золошлаковый заполнитель 3,6-9,7
Указанная крошка 0,024-0,009
Вода Остальное.

Исходным сырьем для производства пенополиэтилена служит полиэтилен высокого давления марок 15803-020, 16204-020. Сырье измельчают до порошкообразной массы, куда добавляют порошкообразный порофор и в зависимости от кратности вспучивания в определенном количестве добавляют стеарат цинка, оксид цинка, двуокиси титана, фенозан. После перемешивания массу подают на экструзию. Полученный после экструзии материал подвергают облучению в ускорителе электронов, чем достигается сшивка молекул полиэтилена. После сшивки материал подают в печи вспенивания при температуре 220^oC, где происходит разложение порофора и непосредственно вспучивание. При приготовлении бетонной смеси используются отходы производства пенополиэтилена с замкнутой структурой пор.

Анализ известных составов бетонов, используемых при изготовлении стеновых строительных материалов, показал, что подобные пенополиэтилену добавки в бетонную смесь известны, например, пенополиуретан. Однако их применение в этих составах не обеспечивает бетону такие свойства, которые проявляются в предложенной смеси, а именно, значительное снижение водопоглощения и теплопроводности при достаточной для стеновых материалов прочности.

Приготовление бетонной смеси производят на традиционно используемом комплекте бетоносмесительного оборудования и включает дозирование компонентов бетонной смеси при следующем перемешивании сухих компонентов в бетоносмесителе принудительного принципа действия. После достижения однородности в сухую смесь добавляют расчетное количество воды. При этом подвижность бетонной смеси соответствует 4 см осадки стандартного конуса. Из полученной бетонной смеси формуют стеновые камни с размером 190х190х390 мм, имеющие 3 несквозные пустоты.

Дробление отходов пенополиэтилена производят в установке двухступенчатого измельчения до получения крошки продолговатой формы с ровной поверхностью и максимальным размером частиц 10 мм. При больших размерах частиц пенополиэтиленовой крошки бетонная смесь становится неоднородной. Развитая поверхность крошки обеспечивает лучшее сцепление пенополиэтилена с цементным камнем и обеспечивает упругую работу бетона при достижении предельных напряжений в камне под нагрузкой.

Для экспериментальной проверки заявляемого состава была подготовлена серия образцов из бетонных смесей при постоянном расходе цемента и при переменных расходах золошлаковой смеси, воды и полиэтилена. По максимальной прочности бетона в этой серии был установлен оптимальный расход пенополиэтиленовой крошки 300 л на 1 м³ бетона.

Далее при постоянном расходе золошлаковой смеси ТЭЦ и пенополиэтиленовой крошки были приготовлены 6 составов бетона.

Состав на 1 м³ бетона и его свойства представлены в таблице.

Область применения: производство бетонных смесей, используемых для изготовления облегченных стеновых блоков. Сущность изобретения: бетонная смесь включает, мас. ч. : портландцемент - 1, золошлаковую смесь ТЭЦ с насыпной плотностью 1450 кг/м³ - 3,6-9,7, крошку пенополиэтилена с размером частиц до 10 мм и насыпной плотностью 12 кг/м³ - 0,024-0,009, воду - 0,6-1,1. Применение предлагаемого состава позволяет снизить водопоглощение бетона до 5,2% и также улучшить теплотехнические свойства стеновых материалов. 1 табл.

Бетонная смесь, включающая портландцемент, золошлаковый заполнитель, крошку полиэтилена и воду, отличающаяся тем, что она содержит в качестве золошлакового заполнителя золошлаковую смесь ТЭЦ с насыпной плотностью 1450 кг/м³, а в качестве крошки полиэтилена крошку пенополиэтилена с размером частиц до 10 мм и насыпной плотностью 12 кг/м³ при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Портландцемент 1
Указанный золошлаковый заполнитель 3,6 9,7
Указанная крошка 0,024 0,009
Вода 0,6 1,1х