ПОРОБЕТОН Российский патент 2007 года по МПК C04B38/00 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к получению ячеистого бетона неавтоклавного твердения.

Известен поробетон, полученный из сырьевой смеси, приготовленной с использованием комплексного газопенного порообразователя в турбулентном смесителе, снабженном теплоэлектронагревателями, состоящей, например, из мас.%: портландцемента 28, каменноугольной золы 33, гипса 3, газообразователя - алюминиевой пудры 0,1, пенообразователя - сульфонола 0,2 и воды 35,7, причем в указанный смеситель загружают первоначально воду, пенообразователь, цемент, гипс, золу, после перемешивания в течение 4-6 мин в полученную массу, нагретую до 45-65°С, вводят алюминиевую пудру, перемешивают, полученную смесь заливают в форму, на поверхность вспученной смеси после предварительной выдержки равномерно наносят волокна - асбест, полимерные волокна (патент РФ №2251482, 2005.05.10).

Наиболее близким аналогом для заявленного изобретения является поробетон, полученный после отверждения сырьевой смеси, приготовленной с использованием комплексного газопенного порообразователя в смесителе и состоящей из: портландцемента с добавкой микрокремнезема в количестве 0,2-10% от его массы, природного песка в количестве 2-70% от массы портландцемента, пенообразователя первого - материала на углеводно-фенолъной основе (смолы древесной омыленной), второго - материал на белковой основе (продукта экстракционной обработки коллагена или его аналогов, например, желатина или костного клея) при их соотношении соответственно 1:0,05-10, минеральной добавки - микрокремнезема 0,2-10% от массы портландцемента, волокнистого материала - в т.ч. асбеста, органического искусственного волокна в соотношении от 1:50 до 50:1 или 1:0,02-50 в количестве 2-15% от массы портландцемента. Смесь получают перемешиванием отдельно гомогенизируемых водной дисперсии портландцемента и дисперсии газа в водном растворе пенообразователей после достижения каждой из дисперсий метастабильных состояний введением одной дисперсии в другую (патент РФ №2239615, 2004.11.10).

Задачей заявленного изобретения является получение поробетона с заданной прочностью при растяжении.

Поставленная цель достигается тем, что поробетон, полученный отверждением сырьевой смеси, состоящей из портландцемента, микрокремнезема, природного песка, волокнистого заполнителя - асбеста и органического искусственного волокна, воды и комплексного порообразователя, включающего два пенообразователя, алюминиевую пудру, микрокремнезем и воду, гомогенизируемой в смесителе, по изобретению отличается тем, что используют комплексный порообразователь пастообразный КПП состава, мас.%: алюминиевая пудра 20-25, пенообразователи "Пеностром" и ПБ-2000 в соотношении 1:12-20 соответственно, 15-25, микрокремнезем 25-35, вода - остальное, волокнистый заполнитель с диаметром 9-18 мкм и длиной 3-18 мм, содержащий в качестве органического искусственного волокна полипропиленовый "Фибрин" в соотношении асбест: "Фибрин" 1:55-99, природный песок с Мкр=1,2-1,8, при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:

Портландцемент44-88Микрокремнезем9-10Природный песок0-30КПП0,7-1,5Волокнистый заполнитель7-10ВодаДо В/Т 0,32-0,53

а в качестве смесителя используют турбулентный смеситель "Турбо-0,25" с числом оборотов турбины в минуту 800-1000.

Практическое осуществление изобретения проводят следующим образом.

Используют:

Портландцемент Белгородского цементного завода марки ПЦ500-Д0;

Песок природный - кремнеземистый компонент (ГОСТ 8736093) с модулем крупности Мкр = до 1,8, который относится к группе мелких песков;

Микрокремнезем - тонкодисперсный аморфный кремнезем - отход Челябинского завода ферросплавов с диаметром стекловидных сфер от 0,01 до 1,0 мкм, с удельной поверхностью около 20 м²/г;

Волокнистый заполнитель - дисперсная арматура - в виде хризотил-асбеста и полипропиленовой фибры "Фибрин" с диаметром волокна 9-18 мкм и длиной 3-18 мм;

Вода с обеспечением водотвердого отношения смеси (В/Т) от 0,32 до 0,53;

Пудра алюминиевая - ПАП-1;

Пенообразователь "Пеностром", синтетический пенообразователь ТУ 2481-001-22299560-99;

Пенообразователь ПБ-2000 - смесь натрий алкилсульфатов спиртов, сульфоэтоксилатов натрия на основе высших жирных спиртов, спирта бутилового, карбамида, высших жирных спиртов и воды (заявка РФ №2003126099, 2005.02.20).

Причем порообразователь используют комплексный пастообразный, приготовленный из указанных пенообразователей, алюминиевой пудры, микрокремнезема-загустителя и воды. Компоненты перемешивают в миксере и хранят при температуре от 5 до 30°. Удельный расход его 0,75-1,5 кг/м³ поробетона.

Компоненты перемешивают в турбулентном смесителе марки "Турбо-0,25" с миксером объемом 250 л с оборотами турбины 800-1000 об/мин и производительностью 4 м³/час. Компоненты смеси гомогенизируются в турбулентном смесителе с высокой интенсивностью перемешивания, которая обеспечивает достаточную силу инерции и вязкости смеси, которые определяются числом Рейнольдса (Re), величина которого составляет Re<2,0 (см. Р.Ф.Ганиев «Резонансовые явления при нелинейных колебаниях М. Машиностроение. 1980 г. С.208; ст. Ю.Г.Ковальчук «Газонасыщение и гомогенизация ячеистобетонной смеси при подаче избыточного давления воздуха» автореферат диссертаций - Киев. 1990 - Типография НИИСП Госсторя УССР). В этом случае смесь перемешивается в турбулентном режиме. Это позволяет, с одной стороны, гомогенизировать смесь, а, с другой стороны, зерна стекловидного микрокремнезема частично разрушаются. Доля разрушенных частиц до уровня коллоида, равного 10^-9 N (нанометров), составляет 9-32% исходной силикатной массы. В эту коллоидную массу входят дисперсии гидролизованного цемента, а суммарная коллоидная водонаполненная масса составляет до 60%. Это означает, что поробетон имеет зернисто-контактный характер. Роль крупных зерен выполняют газовоздушные поры, связанные между собой через силикатные прослойки матрицы, имеющие в свою очередь зерновое строение. Прочность поробетона определяется плотностью матрицы, а степень уплотнения матрицы подчиняется законам коллоидной химии, сформулированным в касающейся технологии флокуляции. Коллоидные зерна поробетона - это флокулы, которые объединяются в рыхлые хлопьевидные агрегаты и уплотняются при введении в смесь флокулянтов, которыми являются в данной смеси дробленые частицы микрокремнезема и тончайшие фиброволокна.

Образцы поробетона из смеси, приготовленной как указано выше, твердеют, например, при нормальных условиях.

Составы смеси и результаты испытаний приведены в таблице.

ТаблицаПрочность бетона при изгибе, МПаМарка поробетонаСостав поробетона, мас.%Примечание Плотность, кг/см²Прочность, МПаЦементМикрокремнеземПорообразователь (паста)Асбест и ФибринПесокВода В/т 1,23001,482,39,00,78,0нет0,53x2,45003,27010,01,28,8100,5xx4,29005,8518,51,59,0300,32xxxХ - порообразователь, мас.%: алюминиевая пудра - 20, пенообразователи «Пеностром» и «ПБ-2000» в соотношении 1:14-15, микрокремнезем - 30, вода - 35- волокнистый заполнитель: асбест и полипропиленовый фибрин в соотношении 1:60XX - порообразователь, мас.%: алюминиевая пудра - 25, пенообразователи «Пеностром» и «ПБ-2000» в соотношении 1:16-20, микрокремнезем - 35, вода - 20- волокнистый заполнитель: асбест и полипропиленовый фибрин в соотношении 1:90XXX - порообразователь, мас.%: алюминиевая пудра - 22, пенообразователи «Пеностром» и «ПБ-2000» в соотношении 1:20-25, микрокремнезем - 25, вода - 28- волокнистый заполнитель: асбест и полипропиленовый фибрин в соотношении 1:70

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к получению ячеистого бетона неавтоклавного твердения. Техническим результатом является получение поробетона с заданной прочностью при растяжении. В поробетоне, полученном отверждением сырьевой смеси, состоящей из портландцемента, микрокремнезема, природного песка, волокнистого заполнителя - асбеста и органического искусственного волокна, воды и комплексного порообразователя, включающего два пенообразователя, алюминиевую пудру, микрокремнезем и воду, гомогенизируемой в смесителе, используют комплексный порообразователь пастообразный КПП состава, мас.%: алюминиевая пудра 20-25, пенообразователи "Пеностром" и ПБ-2000 в соотношении 1:12-20 соответственно, 15-25, микрокремнезем 25-35, вода остальное, волокнистый заполнитель с диаметром 9-18 мкм и длиной 3-18 мм, содержащий в качестве органического искусственного волокна полипропиленовый "Фибрин" в соотношении асбест: "Фибрин" 1:55-99, природный песок с Мкр=1,2-1,8, при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%: портландцемент 44-83,3, микрокремнезем 9-10, природный песок 0-30, КПП 0,7-1,5, волокнистый заполнитель 7-10, вода до В/Т от 0,32 до 0,53, а в качестве смесителя используют турбулентный смеситель "Турбо-0,25" с числом оборотов турбины в минуту 800-1000. 1 табл.

Поробетон, полученный отверждением сырьевой смеси, состоящей из портландцемента, микрокремнезема, природного песка, волокнистого заполнителя - асбеста и органического искусственного волокна, воды и комплексного порообразователя, включающего два пенообразователя, алюминиевую пудру, микрокремнезем и воду, гомогенизируемой в смесителе, отличающийся тем, что используют комплексный порообразователь пастообразный КПП состава, мас.%:

Алюминиевая пудра20-25Пенообразователи "Пеностром" и ПБ-2000 в соотношении 1:12-20 соответственно15-25Микрокремнезем25-35ВодаОстальное

волокнистый заполнитель с диаметром 9-18 мкм и длиной 3-18 мм, содержащий в качестве органического искусственного волокна полипропиленовый "Фибрин" в соотношении асбест: "Фибрин" 1:55-99, природный песок с М_кр = от 1,2 до 1,8 при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:

Портландцемент44-83,3Микрокремнезем9-10Природный песок0-30КПП0,7-1,5Волокнистый заполнитель7-10ВодаДо В/Т 0,32-0,53

а в качестве смесителя используют турбулентный смеситель "Турбо-0,25" с числом оборотов турбины в минуту 800-1000.