СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА Российский патент 2010 года по МПК C04B38/10 C04B38/02 

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении ячеистого бетона неавтоклавного твердения.

Известна сырьевая смесь для приготовления ячеистого бетона, включающая, мас.%: едкую щелочь 4,2-5,4; молотый керамзит 15,6-16,0; полуводный сульфат кальция 3,3-4,5; натриевое жидкое стекло 6,6-9,1; алюминиевую пудру 0,25-0,38; ацетон 0,1-0,5; молотое стекло - остальное (Патент RU №2164504, кл. С04В 38/02, 1999).

Недостатком указанной смеси является относительно высокая средняя плотность материала с низким пределом прочности при сжатии.

Из известных технических решений наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому объекту является "Способ приготовления ячеистобетонной смеси" (Патент RU №2206545, кл. С04В 38/10, 2001, прототип), который включает приготовление растворной части, состоящей из цемента, кварцевого песка, стеклопорошка и воды с добавлением к ней технической пены, взбитой в скоростном смесителе при 600-800 мин^-1, с температурой воды 20-25°С и перемешивание в течение 1-2 мин, после чего в полученную смесь добавляют газообразователь и перемешивают до однородного состояния в течение 1-2 мин. Состав сырьевой смеси содержит следующие компоненты, мас.%:

Цемент 48-57; Кварцевый песок 4-14; Стеклопорошок 18-28; Пенообразователь 0,3-0,35; Газообразователь 0,08-0,085; Вода В/Т=0,38-0,43.

Изделия из указанной смеси имеют следующие недостатки: заниженный предел прочности при сжатии и низкий коэффициент конструктивного качества.

Техническая задача, решаемая изобретением - повышение предела прочности при сжатии и коэффициента конструктивного качества ячеистобетонных изделий с сохранением пониженной средней плотности.

Указанный технический результат достигается тем, что сырьевая смесь для приготовления ячеистого бетона, включающая цемент, кварцевый песок, пенообразователь «Неопор», алюминиевую пудру и воду, содержит кварцевый песок с модулем крупности М_кр до 1,8, в качестве цемента портландцемент и дополнительно - керамзитовый песок с удельной поверхностью 2000 - 2500 см²/г, при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:

портландцемент 55,88-65,09; указанный кварцевый песок 14,1-29,31; указанный керамзитовый песок 10,06-22,67; пенообразователь «Неопор» 0,32-0,37; алюминиевая пудра 0,067-0,078; вода до В/Т=0,35-0,45.

В качестве цемента использовался портландцемент марки М 400. В качестве кремнеземистых компонентов - кварцевый песок (ГОСТ 8736-93) с модулем крупности М_кр до 1,8, который относится к группе мелких песков и керамзитовый песок с удельной поверхностью 2000-2500 см²/г или керамзитовый песок, измельченный до указанной удельной поверхности. Ориентировочный зерновой состав песков приведен в табл.1. В качестве пенообразователя применялся неорганический пенообразователь «Неопор». В качестве газообразователя - алюминиевая пудра марки ПАП-1.

Таблица 1 Кремнезе-
мистый компонент (песок) Наименование остатка на ситах Остатки на ситах, % по массе Проход через сито с сеткой №0,16 (0,14), % по массе 2,5 1,25 0,63 0,315 0,16 (0,14) Кварцевый Частный 3 6,5 13,5 24 35 14 Полный 3 9,5 23 47 82 96 Керамзи-
товый Частный 0 0 18,5 53,5 18 8,5 Полный 0 0 18,5 72 90 98,5

В таблице 1 приведены частные и полные остатки керамзитового песка, согласно которой количество зерен размером менее 0,16 (0,14) мм составляет 8,5%, а 98,5% - это полные остатки. Полные остатки находятся суммированием частных остатков на данном сите и всех ситах с большими отверстиями. Полный остаток керамзитового песка на сите №0,16 (0,14) равен: A_0,16=a_2,5+a_1,25+а_0,63+a_0,315+a_0,16=18,5+53,5+18=90%. Полный остаток для керамзитового песка, прошедшего через сито с сеткой №0,16 (0,14), составляет 98,5%, другими словами, это общее количество песка, взятого для испытания, 1,5%, это технологические потери при просеивании, которых не избежать. Керамзитовый песок по модулю крупности и полному остатку на сите с отверстиями 0,63 мм относится к группе мелких песков.

Сырьевую смесь готовят по следующей технологии: в смеситель загружается портландцемент марки М 400, кварцевый песок, керамзитовый песок и вода, перемешивание растворной части осуществляется в течение 1-2 мин. После чего взбитая техническая пена перегружается в смеситель, где перемешивается с растворной частью в течение 3-4 мин, после этого приготовленный раствор перемешивается еще в течение 2-2,5 мин с заранее приготовленной алюминиевой суспензией до получения однородной массы. Температура ячеистобетонной смеси должна быть 21-25°С.

После перемешивания смесь из смесителя разливают по формам. Отформованные изделия выдерживают при температуре +20°С в течение 3-4 ч, затем срезается "горбушка" и материал подвергается пропариванию по следующему режиму: подъем температуры до 80°С - 4 ч; изотермический прогрев при 80°С - 6 ч; спуск температуры до 20°С - 4 ч.

По сравнению с известными решениями предлагаемый состав сырьевой смеси позволяет получать ячеистый бетон с пределом прочности при сжатии на 15-40% и коэффициентом конструктивного качества на 30-35% выше по сравнению с прототипом, при этом достигается мелкая равномерно распределенная пористость в диапазоне радиусов пор 75-77500 Å (0,0075-7,75 мкм), что благоприятно отражается на теплофизических свойствах изделия. Кроме того, у приведенных составов меньший расход газообразователя используется мелкий кварцевый песок вместо молотого и его наиболее эффективный заменитель, такой как керамзитовый песок, что упрощает технологию изготовления ячеистобетонных изделий.

Предлагаемые составы и физико-механические показатели приведены в табл.2, 3.

Таблица 2 Компоненты Количество, мас.% 1 2 3 Прототип Портландемент 62,793 65,09 55,88 48-57 Кварцевый песок 14,1 24,402 29,31 4-14 Керамзитовый песок 22,67 10,06 14,423 - Стеклопорошок - - - 18-28 Пенообразователь «Неопор» 0,36 0,37 0,32 0,3-0,35 Алюминиевая пудра 0,077 0,078 0,067 0,08-0,085 Вода (В/Т) 0,4 0,45 0,35 0,38-0,43

Используют кварцевый песок с модулем крупности М_кр для первого, второго и третьего составов, соответственно равным 1,7; 1,6 и 1,8, и керамзитовый песок, удельная поверхностью которого равна для первого, второго и третьего составов соответственно 2250; 2500 и 2000 см²/г.

Таблица 3 Состав Средняя плотность, т/м³ (ρ_m) Предел прочности при сжатии, МПа (R_сж) Коэффициент конструктивного качества Теплопроводность, Вт/(м°С) (λ) 1 0,510 2,2 4,31 0,136 2 0,420 1,7 4,05 0,093 3 0,550 2,4 4,36 0,155 Прото-
тип 0,414-0,533 1,2-1,7 2,47-3,18 0,092-0,147

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении ячеистого бетона неавтоклавного твердения. Сырьевая смесь для приготовления ячеистого бетона включает, мас.%: портландцемент 55,88-65,09, кварцевый песок с модулем крупности М_кр до 1,8 14,1-29,31, керамзитовый песок с удельной поверхностью 2000-2500 см²/г 10,06-22,67, пенообразователь «Неопор» 0,32-0,37, алюминиевая пудра 0,067-0,078, вода до В/Т=0,35-0,45. Технический результат - повышение предела прочности при сжатии и коэффициента конструктивного качества при сохранении пониженной средней плотности. 3 табл.

Сырьевая смесь для приготовления ячеистого бетона, включающая цемент, кварцевый песок, пенообразователь «Неопор», алюминиевую пудру и воду, отличающаяся тем, что содержит кварцевый песок с модулем крупности М_кр до 1,8, в качестве цемента портландцемент и дополнительно - керамзитовый песок с удельной поверхностью 2000-2500 см²/г при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:
портландцемент 55,88-65,09 указанный кварцевый песок 14,1-29,31 указанный керамзитовый песок 10,06-22,67 пенообразователь «Неопор» 0,32-0,37 алюминиевая пудра 0,067-0,078 вода до В/Т=0,35-0,45