СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА Российский патент 1998 года по МПК C04B38/02 C04B9/00 C04B111/20 

Изобретение относится к промышленному строительству и может быть использовано для производства ячеистых бетонов из некондиционного сырья.

Известна сырьевая смесь для изготовления ячеистого бетона, содержащая портландцемент, известково-кремнеземистое вяжущее, алюминиевую пудру, отходы ячеистого бетона фракции 5-20 мм и молотый песок [1]
Однако введение отходов ячеистого бетона повышает водопотребность смеси и не устраняет трещинообразование на поверхности крупноразмерных изделий при применении некондиционного сырья.

Известна смесь для изготовления ячеистого бетона, включающая известковое вяжущее, кремнеземистый компонент с содержанием глинистых примесей не более 3% двуводный гипс, алюминиевую пудру и воду в качестве затворителя [2]
Недостатками данного состава являются невысокая пластическая прочность и трещиностойкость получаемых изделий. Это обусловлено тем, что в соотношении с инструктивными материалами к известному вяжущему предъявляются жесткие требования по содержанию активных /CaO + MgO/ не менее 70% в том числе MgO активной не более 5% и пережога до 2% При применении магнезиальной извести, обожженной во вращающейся или шахтной печах при температуре 1050-1150^oC, на изделиях из ячеистого бетона после распалубки обнаруживаются расслоения и трещины из-за отрицательного влияния пережога, в основном MgO, который гидратируется при автоклавной обработке.

При применении в качестве кремнеземистого компонента песка с пониженным содержанием кварца и высоким содержанием глинистых частиц на изделиях также обнаруживаются трещины.

Целью изобретения является повышение трещиностойкости изделий при расширении сырьевой базы.

Поставленная задача достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления ячеистого бетона содержащая известковое вяжущее, кремнеземистый компонент, двуводный гипс, алюминиевую пудру и воду, дополнительно содержит рассол, а в качестве известкового вяжущего магнезиальную известь, при следующем соотношении компонентов,
Магнезиальная известь 15,94-22,36
Кремнеземистый компонент 44,7-49,4
Двуводный гипс 0,65-0,91
Алюминиевая пудра 0,06-0,1
Рассол /в пересчете на сухое вещество/ 0,08-1,0
Вода Остальное.

Причем, магнезиальная известь содержит пережог в пересчете 2 10%
Кремнеземистый компонент содержит 3,2-10% глинистых частиц.

А рассол имеет следующий химический состав, г/л: CaCl₂ 152,1, NaCl 71,0, MgCl₂ 35,7, KCl 16,8, KBr 7,5.

Введение рассола в состав ячеисто-бетонной смеси позволяет ускорить процесс гидратации магнезиальной извести, в том числе пережога /в основном MgO/, происходящий в большей мере до автоклавной обработки. Это можно объяснить каталитическим воздействием хлоридных солей, содержащихся в рассоле, на основную реакцию: MgO + H₂O _→ Mg(OH)₂
Под действием ионов кальция, магния, брома, натрия и хлора глинистые частицы, содержащиеся в песке коагулируют, снижаются эффект набухания и чувствительность, особенно, крупноразмерных изделий к трещинообразованию как при подъеме, так и при спуске давления в автоклаве и охлаждении изделий.

Количество рассола, необходимого для устранения негативного влияния пережога в известковом вяжущем и отрицательного воздействия глинистых частиц было определено экспериментально. Данные занесены в табл.3.

При отсутствии рассола или содержании его менее 0,08% и содержании пережога извести более 2% на изделиях обнаружены трещины и расслоения /составы 4, 5, 6, 7, 11/.

При содержании рассола 1% глинистых частиц 10% пережога извести 10% трещин на изделиях нет /состав 17/.

При содержании рассола свыше 1% глинистых частиц выше 10% пережога извести выше 10% на изделиях обнаружены трещины и расслоения /состав 18/.

Пример конкретной реализации.

Используемые сырьевые материалы:
1. Магнезиальная известь, химический состав которой представлен в табл. 1. Известь измельчают в шаровой мельнице до удельной поверхности 5000-6000 см²/г. Пережог извести определялся по методике СН 277-80 "Инструкция по изготовлению изделий из ячеистого бетона", М, 1987, с.36. Пережог представлен в основном частицами MgO и частично CaO.

2. Двуводный гипс измельчают в полупромышленной шаровой мельнице.

3. Кремнеземистый компонент кварцево-полевошпатовый песок, содержание кварца 50,5%
Химический песка представлен в табл.2, его измельчают в шаровой мельнице мокрого помола до удельной поверхности 2800-3000 см²/г.

Минералогический анализ песка показал, что содержание глинистых частиц составляет 3,2-10% содержание монтморилонита в среднем 1,5%
4. Рассол является отходом при добыче кимберлитовой руды и имеет следующий химический состав, г/л: CaCl₂ 152,1, NaCl 71,9, MgCl₂ 35,7, KCl 16,8, KBr 7,5. Исходная плотность рассола 1,2 кг/м³.

Сырьевую смесь готовят в смесителе СМС-40Б.

Последовательность введения компонентов в смеситель:
песчаный шлам + гипс + известковое вяжущее + вода + рассол + алюминиевая суспензия _→ перемешивание 2-3 мин -L выгрузка смеси в форму -L формование.

Температура смеси при выгрузке составляет 35-38^oC.

Приготовленную смесь заливают в формы высотой 360 мм и под воздействием вибрации вспучивают. Номенклатура изделий панели размером 5800 х 1200 х 360 мм и мелкие блоки.

Автоклавную обработку проводят по режиму:
подъем давления 3 ч
изобарическая выдержка при 0,9 МПа 8 ч
спуск давления 3 ч.

Охлаждение изделий в формах проводят после выгрузки их из автоклава до остывания /35-40^oC/ с дальнейшей распалубкой и осмотром изделий.

Составы смесей приведены в табл.3.

Использование: в промышленном строительстве для производства ячеистых бетонов из некондиционного сырья. Техническая задача: повышение трещиноватости изделий при расширении сырьевой базы. Сущность изобретения: сырьевая смесь для изготовления ячеистого бетона содержит известковое вяжущее, кремнеземистый компонент, двуводный гипс, алюминиевую пудру, воду и дополнительно рассол, а в качестве известкового вяжущего - магнезиальную известь, при следующем соотношении компонентов, %: магнезиальная известь 15,94-22,36,; кремнеземистый компонент 44,7-49,4; двуводный гипс 0,65-0,91; алюминиевая пудра 0,06-0,1; рассол (в пересчете на сухое вещество) 0,08-1,0; вода остальное. Причем, магнезиальная известь содержит "пережог" в пределах 2,2-10%. Кемнеземистый компонент содержит 3,2-10% глинистых частиц, а рассол имеет следующий химический состав, г/л: CaCl₂ 152,1; NaCl 71,9; MgCl₂ 35,7; KCl 16,8; KBr 7,5. 3 з.п. ф-лы. 3 табл.

1. Сырьевая смесь для изготовления ячеистого бетона, содержащая известковое вяжущее, кремнеземистый компонент, двуводный гипс, алюминиевую пудру и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит рассол, а в качестве известкового вяжущего магнезиальную известь при следующем соотношении компонентов,
Магнезиальная известь 15,94 22,36
Кремнеземистый компонент 44,7 49,4
Двуводный гипс 0,65 0,91
Алюминиевая пудра 0,06 0,1
Рассол (в пересчете на сухое вещество) 0,08 1,0
Вода Остальное
2. Смесь по п.1, отличающаяся тем, что магнезиальная известь содержит пережог 2,2 10,0%
3. Смесь по п.1, отличающаяся тем, что кремнеземистый компонент содержит 3,2 10,0% глинистых частиц. 4. Смесь по п.1, отличающаяся тем, что рассол имеет следующий химический состав, г/л: CaCl₂ 152,1, NaCl 71,9, MgCl₂ 35,7, KCl - 16,8, KBr 7,5а