СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ Российский патент 2010 года по МПК C04B28/14 C04B14/10 C04B111/10 C04B111/40 

Сырьевая смесь для теплого бесцементного бетона относится к строительным материалам, используемым в малоэтажном строительстве при возведении стен зданий, сооружений, а также при изготовлении строительных изделий, например блоков.

Известна сырьевая смесь для изготовления блоков, содержащая 3-4 части глины средней жирности, 1 часть песка, 8-10 кг измельченного волокнистого заполнителя на 1 м³ массы, воду. (УДК 631.2 - 728, A.M.Шепелев «Как построить сельский дом», Россельхозиздат, 1984 г., с.176).

Однако строительные изделия, изготовленные из известной сырьевой смеси, имеют низкую прочность и высокое водопоглощение, что значительно ограничивает возможность использования их в строительстве.

Для повышения прочности и влагостойкости строительных изделий, зданий сырьевая смесь, содержащая глину, песок, измельченный волокнистый заполнитель, воду, включает в себя дополнительно гипсовое вяжущее и замедлитель схватывания его, измельченный до 0,5-1,0 мм, а также синтетический клей - акриловый или поливинилацетатный, или латекс, или натуральный клей - костный или казеиновый с изменением величин содержания известных компонентов.

Для получения предлагаемой сырьевой смеси используют компоненты при следующем их соотношении, мас.%:

Глина 51,8÷52,2 Песок 26,1÷30,2 Измельченный волокнистый заполнитель 2,3÷2,6 Гипсовое вяжущее 4,3÷6,5 Указанный замедлитель схватывания 0,65÷0,86 Указанный клей 0,11÷2,44 Вода остальное

В качестве измельченного волокнистого заполнителя используют камыш или солому, или костру, или отходы деревообрабатывающей или шинной, или легкой промышленности с длиной волокон от 1 до 200 мм.

В качестве гипсового вяжущего используют гипс строительный или фосфогипсовое вяжущее, а для замедления схватывания вяжущего - гидратную известь или поваренную соль, или натуральный клей - костный или казеиновый.

Технология приготовления смеси включает четыре основные стадии: подготовка смеси гипсового вяжущего и измельченного замедлителя схватывания его; подготовка воды с растворением в ней клея; перемешивание сухих компонентов смеси с измельченным волокнистым заполнителем, предварительно увлажненным, и затворение полученной смеси подготовленной водой.

Сначала гипсовое вяжущее смешивают с замедлителем схватывания его до равномерного распределения составляющих, при этом замедлитель схватывания предварительно измельчают до получения фракций 0,5÷1,0 мм, а гипсовое вяжущее используют промышленного помола. Затем все сухие составляющие сырьевой смеси и увлажненный водой волокнистый заполнитель, измельченный до 1-200 мм, тщательно перемешивают. Величина фракций глины и песка не более 2 мм. Песок в смеси используют в сухом состоянии, а глину - любой жирности с влажностью не более 15%.

Клей растворяют в воде и этой водой затворяют ранее подготовленную смесь. После перемешивания ее до состояния густой массы смесь используют для возведения стен в опалубке или при изготовлении строительных изделий.

Гипсовое вяжущее в смеси позволяет не только повысить прочность готовых изделий, но и снизить срок схватывания сырьевой массы при изготовлении последних. Как показали эксперименты, смесь держит форму уже через 15-20 мин в опалубке и через 1-2 мин при формировании блока. Замедлитель схватывания гипсового вяжущего расширяет время использования смеси непосредственно после ее приготовления.

Клей, разведенный в воде, также повышает прочность изделий, но к тому же снижает водопоглощение, повышая их атмосферостойкость.

Изменение количества известных компонентов, в т.ч. волокнистого заполнителя, способствует снижению теплопроводности изделий из предлагаемой смеси.

Из сырьевой смеси известного и предлагаемого состава изготавливают образцы и осуществляют испытания по известной методике.

Пример 1. Приготавливают сырьевую смесь известного состава из расчета на 1 м³.:

Глина средней жирности 4 ч. Песок в сухом состоянии 1 ч. Солома измельченная 9 кг

Солому смачивают водой, перемешивают с предварительно смешанными глиной с песком, добавляя воду до получения густой массы, и формуют из нее образец, который подвергают сушке 10 дней при температуре 20-30°С.

Пример 2. Приготавливают сырьевую смесь предлагаемого состава при содержании компонентов, мас.%:

Глина средней жирности 52,0 Песок в сухом состоянии 28,0 Камыш измельченный 2,5 Гипс строительный 5,5 Клей синтетический акриловый 1,32 Измельченный клей костный 0,76 Вода 9,92

Измельченный до величины 1-200 мм камыш предварительно увлажняют водой, смешивают с тщательно перемешанной смесью сухих компонентов сырьевой смеси и, добавляя воду, вымешивают до получения консистенции густой массы, затем формуют образец, который подвергают сушке 7-8 дней при температуре 20-30°С (до прекращения изменения веса образца).

Пример 3. Приготавливают сырьевую смесь предлагаемого состава при содержании компонентов, мас.%:

Глина средней жирности 52,2 Песок в сухом состоянии 30,2 Камыш измельченный 2,5 Гипс строительный 5,5 Клей костный 2,44 Измельченная гидратная известь 0,65 Вода 6,4

Измельченный до величины 1-200 мм камыш предварительно увлажняют водой, смешивают с тщательно перемешанной смесью сухих компонентов сырьевой смеси и, добавляя воду, вымешивают до получения консистенции густой массы, затем формуют образец, который подвергают сушке 7-8 дней при температуре 20-30°С (до прекращения изменения веса образца).

Пример 4. Приготавливают сырьевую смесь предлагаемого состава при содержании компонентов, мас.%:

Глина средней жирности 52,0 Песок в сухом состоянии 28,0 Камыш измельченный 2,5 Гипс строительный 5,5 Измельченный клей костный 0,76 Клей синтетический акриловый 1,3 Вода 9,94

Измельченный до величины 1-200 мм камыш предварительно увлажняют водой, смешивают с тщательно перемешанной смесью сухих компонентов сырьевой смеси и, добавляя воду, вымешивают до получения консистенции густой массы, затем формуют образец, который подвергают сушке 7-8 дней при температуре 20-30°С (до прекращения изменения веса образца).

Результаты испытаний образцов 1…4 сведены в табл.1 (Испытания проведены независимыми экспертами фирмы ООО «ИЛ «Стройэксперт» г.Волгоград).

По примеру 4 были изготовлены образцы с использованием альтернативного измельченного волокнистого заполнителя, а именно: соломы, костры, древесной стружки, отходов корда, используемого в шинной промышленности, отбракованного лоскута ткацкого производства. Испытания образцов проводились на прочность, а показатели испытаний сведены в табл.2.

Использование в качестве гипсового вяжущего - фосфогипсового, по примеру 2, повлияло только на прочность образца. Она составила 4,6 МПа при сохранении всех остальных показателей испытаний.

По примеру 3 были изготовлены образцы с использованием в качестве клея: синтетического - акрилового, поливинилацетатного, латекса и натурального - костного, казеинового. Проводились испытания на прочность и водопоглощение. Результаты испытаний сведены в табл.3.

Табл. 1 № образца Показатели Плотность в сух. состоян., кг/м Прочность на сжатие, МПа, (кгс/см²) Водопоглощение, % * Коэф. теплопр., Вт, (М.С°) Гвоздимость 1 (известный) 1930 1,8(18) Потеря формы в течение 1 часа 0,66 удовл. 2 1479 3,9 (39) 41,6 0,3 удовл. 3 1520 2,6 (26) 32 0,3 удовл. 4 1479 4,2 (42) 30 0,302 удовл.

Табл. 2 № п/п Вид волокнистого заполнителя Прочность на сжатие, МПа (кгс/см²) 1 Солома 2,6 (26) 2 Костра 2,6 (26) 3 Древесная стружка 2,6 (26) 4 Отходы корда 2,8 (28) 5 Отбракованный лоскут 2,5 (25)

Табл. 3 № п/п Вид клея Прочность на сжатие, МПа, (кгс/см²) Водопоглощение, % * 1 Синтетический - акриловый 2,5 (25) 31,2 2 Синтетический - ПВА 2,2 (22) 35 3 Синтетический - латекс 2,0 (20) 36,4 4 Натуральный - костный 2,6 (26) 32 5 Натуральный - казеиновый 2,8 (28) 30 * Испытание на водопоглощение проводилось погружением образца в воду в течение 2 суток.

Как показали испытания, изделия из предлагаемой смеси, по сравнению с изделиями из известной сырьевой смеси, имеют высокую прочность на сжатие, лучшую водостойкость и теплопроводность за счет введения новых ингредиентов и изменения количества известных составляющих.

Кроме того, сырьевая смесь включает в себя дешевые и доступные компоненты, что позволяет изготавливать из нее изделия в территориально удаленной, труднодоступной сельской местности и использовать их при строительстве малоэтажных зданий, сооружений. Так, блок размером 390×190×180 на дату подачи заявки имеет себестоимость 15,0 руб.

Изделия из предлагаемой смеси вписываются в программу Правительства «Доступное жилье» и могут быть использованы как при малоэтажном строительстве домов, так и сооружений хозяйственного назначения.

Изобретение относится к строительным материалам, используемым в малоэтажном строительстве при возведении стен зданий, сооружений, а также при изготовлении строительных изделий, например блоков. Сырьевая смесь для теплого бесцементного бетона включает, мас.%: глина 51,8-52,2, песок 26,1-30,2, измельченный волокнистый заполнитель 2,3-2,6, гипсовое вяжущее 4,3-6,5, замедлитель схватывания гипсового вяжущего, измельченный до 0,5-1,0 мм 0,65-0,86, клей синтетический - акриловый или поливинилацетатный, или латекс, или натуральный - костный или казеиновый 0,11-2,44, вода - остальное. Волокнистый заполнитель измельчен до 1-200 мм. В качестве волокнистого заполнителя используют камыш или костру, или солому, или отходы деревообрабатывающей или шинной, или легкой промышленности, в качестве гипсового вяжущего - гипс строительный или фосфогипсовое вяжущее, в качестве замедлителя схватывания - гидратную известь или поваренную соль, или натуральный клей - костный или казеиновый. Технический результат - повышение прочности и влагостойкости изделий из сырьевой смеси. 4 з.п. ф-лы, 3 табл.

1. Сырьевая смесь для теплого бесцементного бетона, включающая глину, песок, измельченный волокнистый заполнитель, воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит гипсовое вяжущее и замедлитель схватывания гипсового вяжущего, измельченный до 0,5-1,0 мм, а также клей синтетический - акриловый или поливинилацетатный, или латекс - или натуральный костный или казеиновый при следующем содержании компонентов, мас.%:
Глина 51,8-52,2 Песок 26,1-30,2 Измельченный волокнистый заполнитель 2,3-2,6 Гипсовое вяжущее 4,3-6,5 Указанный замедлитель схватывания 0,65-0,86 Указанный клей 0,11-2,44 Вода Остальное

2. Сырьевая смесь по п.1, отличающаяся тем, что используют измельченный волокнистый заполнитель с величиной измельчения 1-200 мм.

3. Сырьевая смесь по п.1, отличающаяся тем, что в качестве измельченного волокнистого заполнителя используют камыш, или костру, или солому, или отходы деревообрабатывающей, или шинной, или легкой промышленности.

4. Сырьевая смесь по п.1, отличающаяся тем, что в качестве гипсового вяжущего используют гипс строительный или фосфогипсовое вяжущее.

5. Сырьевая смесь по п.1, отличающаяся тем, что в качестве указанного замедлителя схватывания используют гидратную известь, или поваренную соль, или натуральный клей - костный или казеиновый.