СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЗУСАДОЧНОГО СТРОИТЕЛЬНОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 2009 года по МПК C04B11/00 

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к получению бетона воздушного твердения с компенсированными деформациями при твердении.

Известны безусадочные бетонные смеси, характеризующиеся отсутствием усадочных деформаций в бетоне при твердении (патенты РФ 2116979, 2235075 и др.). Эти смеси производятся на основе портландцемента, обладают повышенной плотностью, утяжеляют конструкции и имеют высокую стоимость.

Известна сырьевая смесь для изготовления гипсовых изделий, содержащая техногенный гипс с удельной поверхностью 3000 см²/г - 37,6-41,6%, техногенный гипс с удельной поверхностью 9000 см²/г - 46,4-50,4%, известь гашеную - 0,0135-0,019%, воду - остальное (Патент 2278841, Россия. Сырьевая смесь для изготовления гипсовых изделий и способ их изготовления. Петропавловская В.Б. и др. Заявл. 01.02.2005, опубл. 27.06.2006, бюл. №18). Смесь обладает повышенной прочностью при сжатии. Недостатками этого технического решения являются затраты на помол для достижения заданной удельной поверхности и отсутствие сведений о деформациях при твердении материала.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является смесь, содержащая строительный гипс - 99,70-99,97; оксиэтилидендифосфоновую кислоту - 0,01-0,10; аминоуксусную кислоту - 0,02-0,20 (Патент 2260571, Россия. Гипсовое вяжущее. Косенко Н.Ф., Мамонтова И.В. Заявл. 20.04.2004, опубл. 20.09.2005, бюл. №26). Состав отличается отсутствием объемных деформаций. Недостатками этого технического решения являются низкая прочность при сжатии и использование дорогостоящих компонентов.

Изобретение решает задачу получения строительного материала, отличающегося отсутствием деформаций усадки при твердении и повышенной прочностью при сжатии.

Это достигается тем, что сырьевая смесь, содержащая вяжущее, воду и добавку, дополнительно содержит заполнитель - двуводный сульфат кальция, в качестве вяжущего она содержит безводный сульфат кальция, а в качестве добавки - полуводный сульфат кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Двуводный сульфат кальция 40-56 Безводный сульфат кальция 24-35 Полуводный сульфат кальция 1,5-5 Вода остальное

Наличие заполнителя - двуводного сульфата кальция способствует созданию жесткого пространственного скелета, препятствующего развитию усадочных деформаций.

Содержание двуводного сульфата кальция в количестве менее 40 мас.% приводит к повышению ползучести готового строительного материала.

Содержание двуводного сульфата кальция в количестве более 56 мас.% приводит к снижению прочности материала.

Использование в качестве вяжущего безводного сульфата кальция обеспечивает высокую прочность за счет формирования плотного гипсового камня.

Содержание безводного сульфата кальция менее 24 мас.% не обеспечивает достаточной прочности материала при сжатии.

Содержание безводного сульфата кальция более 35 мас.% приводит к снижению жесткости материала.

Применение в качестве добавки полуводного сульфата кальция необходимо для компенсирования деформаций усадки при твердении безводного сульфата кальция. При твердении продукты гидратации полуводного сульфата кальция заполняют неплотности и образующиеся усадочные дефекты в упаковке материала, вследствие чего не происходит уменьшения линейных размеров материала.

Содержание полуводного сульфата кальция в количестве менее 1,5 мас.% не компенсирует усадки при твердении безводного сульфата кальция. Материал имеет деформации при твердении вплоть до образования трещин.

Содержание полуводного сульфата кальция в количестве более 5 мас.% снижает прочность материала.

Сырьевую смесь получают следующим образом.

Заполнитель (двуводный сульфат кальция) смешивают всухую до однородного состояния с вяжущим (безводным сульфатом кальция) и добавкой (полуводным сульфатом кальция). Полученную сухую смесь затворяют водой, тщательно перемешивают и формуют изделия методом виброуплотнения. Через сутки изделия распалубливают.

Пример 1.

Двуводный сульфат кальция в виде щебня фракции 5-20 мм в количестве 1900 г смешивали всухую до однородного состояния с безводным сульфатом кальция в количестве 1000 г и полуводным сульфатом кальция в количестве 70 г. Полученную сухую смесь затворяли 500 мл воды. Из полученной смеси формовали образцы методом виброуплотнения.

Твердение происходило при влажности воздуха 60-80% и температуре воздуха 20±2°С в течение 28 суток.

Пример 2.

Брали следующий состав, г:

Двуводный сульфат кальция 1950 Безводный сульфат кальция 950 Полуводный сульфат кальция 55 Вода 490

Изготавливали образцы по методике, изложенной в примере 1.

Пример 3.

Брали следующий состав, г:

Двуводный сульфат кальция 1500 Безводный сульфат кальция 1250 Полуводный сульфат кальция 150 Вода 590

Изготавливали образцы по методике, изложенной в примере 1.

Полученные результаты иллюстрируются данными, приведенными в таблице.

Таблица № п/п Состав, мас.% Предел прочности при сжатии через 28 суток, МПа Деформации, мм/м 1 Двуводный сульфат кальция 55
Безводный сульфат кальция 29
Полуводный сульфат кальция 2
Вода остальное 25,8 +0,02 2 Двуводный сульфат кальция 56
Безводный сульфат кальция 28
Полуводный сульфат кальция 1,6
Вода остальное 26,2 +0,01 3 Двуводный сульфат кальция 43
Безводный сульфат кальция 35
Полуводный сульфат кальция 4,3
Вода остальное 32,4 +0,14

Строительный материал, получаемый из сырьевой смеси, обладает высокой прочностью и экономичностью.

Использование безводного сульфата кальция и двуводного сульфата кальция, которые являются отходами промышленности, позволяет улучшить экологическую обстановку.

Изобретение относится к области строительства, в частности к получению бетона воздушного твердения с компенсированными деформациями при твердении на основе безводного сульфата кальция. Сырьевая смесь содержит вяжущее, воду и добавку, дополнительно содержит заполнитель - двуводный сульфат кальция. В качестве вяжущего включает безводный сульфат кальция, а в качестве добавки - полуводный сульфат кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Двуводный сульфат кальция 40-56 Безводный сульфат кальция 24-35 Полуводный сульфат кальция 1,5-5 Вода остальное

Технический результат - повышение прочности материала. 1 табл.

Сырьевая смесь для получения безусадочного строительного материала, содержащая вяжущее, воду и добавку, отличающаяся тем, что смесь дополнительно содержит заполнитель - двуводный сульфат кальция, в качестве вяжущего она содержит безводный сульфат кальция, а в качестве добавки - полуводный сульфат кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Двуводный сульфат кальция 40-56 Безводный сульфат кальция 24-35 Полуводный сульфат кальция 1,5-5 Вода остальное