КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИСПЕРСНО-АРМИРОВАННОГО КОНСТРУКЦИОННО-ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО ПЕНОБЕТОНА Российский патент 2018 года по МПК C04B38/10 

Изобретение относится к композициям конструкционно-теплоизоляционного пенобетона с применением дисперсного армирования волокнами и может быть использовано для производства изделий в стационарных условиях и непосредственно на строительной площадке, в частности для малоэтажного строительства.

Известна сырьевая смесь для изготовления дисперсно-армированного пенобетона, включающая портландцемент, кварцевый песок с размером зерен до 1,2 мм, пенообразователь, дисперсную арматуру и воду, при соотношении компонентов, мас.ч: портландцемент 100, кварцевый песок с модулем крупности М_кр, равным 0,9-1,2, 60-80, базальтовое волокно 0,1-0,5, 0,3-0,6%-ный водный раствор пенообразователя "Laston" 50-70 [RU 2396233С1, опубл. 10.08.2010 бюл. №22, авторы Василовская Н.Г. и др.].

Недостатком известной сырьевой смеси являются нестабильные свойства базальтового волокна в пенобетонной смеси и невысокая прочность на сжатие.

Известна композиция для приготовления дисперсно-армированного пенобетона, принятая в качестве прототипа, при следующем соотношении компонентов, мас.ч: портландцемент 100, кварцевый песок 10-95, 0,3-0,6%-ный водный раствор пенообразователя 50-70, кокосовое волокно 1-3 [RU 2235082 C1, опубл. 27.08.2004, авторы Румянцев Б.М. и др., прототип].

Недостатком прототипа является низкая прочность на сжатие, обусловленная низкой эффективностью армирования кокосовыми волокнами, т.е. кокосовое волокно имеет низкую прочность на разрыв.

Технической задачей заявляемого изобретения является повышение прочности пенобетона на сжатие и снижение усадочных деформаций.

Указанная задача достигается тем, что композиция для изготовления дисперсно-армированного пенобетона, включающая портландцемент, кварцевый песок, компонент дисперсного армирования и водный раствор пенообразователя, в качестве компонента дисперсного армирования содержит полиэтилентерефталатное волокно, а водный раствор пенообразователя в концентрации 1,5-2,5% при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: портландцемент 100, указанный кварцевый песок 60-70, указанный раствор пенообразователя 40-60, полиэтилентерефталатное волокно 0,2-0,4.

Сочетание полиэтилентерефталатного волокна с кварцевым песком в указанных соотношениях позволяет получать при использовании портландцемента марки не ниже "500" стойкий к трещинообразованию конструкционно-теплоизоляционный пенобетон неавтоклавного твердения со средней плотностью в сухом состоянии 600-900 кг/м, прочностью при сжатии 3,3-5,9 МПа после 28 суток твердения в нормальных условиях при 15-20°С.

Полиэтилентерефталатное волокно - это продукт поликонденсации этиленгликоля с терефталевой кислотой. Прочны, износостойки, хороший диэлектрик. По сравнению с волокнистыми аналогичными базальтовыми материалами имеют ряд преимуществ, таких как лучшие упругие свойства, что позволяет полиэтилентерефталатному волокну равномерно распределяться в пенобетонной смеси, а также более полно восстанавливать свою форму и размеры после деформаций; в 5-10 раз большая прочность на разрыв.

Оптимальный диаметр волокон для дисперсного армирования пенобетона находится в пределах 10-20 мкм, длина - 2-10 мм.

При хранении синтетических волокон в нормальных условиях содержание в нем капиллярной влаги составляет не более 1,5%.

Кварцевый песок должен удовлетворять требованиям стандартов для производства штукатурных растворов. Предпочтительный модуль крупности песка равен М_кр=1,2. Лучшие результаты дает песок, имеющий остаток на сите с диаметром отверстий не более 0,63 мм не более 5 мас.% при размере зерен преимущественно в интервале 0,1-0,5 мм. Песок не должен содержать глинистых и илистых примесей более 3% от массы.

Цемент должен удовлетворять требованиям, предъявляемым к портландцементу и его разновидностям, и иметь марку предпочтительно "500".

Пенобетонная смесь готовится любым известным способом, предпочтительнее по классической технологии, подразумевающей предварительное смешение полиэтилентерефталатных волокон с песком с применением совместимого с цементом пенообразователя - "Эталон".

Протеиновый (белковый) пенообразователь "Эталон" производства ООО "АИСТ", Россия, изготовленный по ТУ 2483-003-13420175-2015, представляет собой жидкость светло-коричневого цвета кратностью пены рабочего раствора с объемной долей пенообразователя 3% не менее 7. Пенообразователь "Эталон" плотностью 1,12 г/см³ смешивают с водой до получения концентрации 1,5-2,5%, что соответствует расходу 1 л пенообразователя на 50 л воды. Из полученного рабочего раствора взбивают пену до кратности 6-15, выраженной отношением объема пены к объему рабочего раствора. Готовую пену направляют в растворосмеситель и при непрерывном вращении рабочего органа засыпают в него полиэтилентерефталатное волокно, кварцевый песок и портландцемент в заданном соотношении. Смеситель останавливают, как только исчезнут белые пятна пены.

Концентрацию рабочего раствора пенообразователя, его количество на замес и кратность пены подбирают опытным путем в зависимости от заданной средней плотности пенобетона в сухом состоянии.

Полученную пенобетонную смесь заливают в формы. Залитые формы выдерживают до распалубочной прочности, вынимают образцы из форм и хранят в нормальных условиях при 15-20°С.

Испытания проводят через 28 суток твердения в н.у. Перед испытанием образцы сушат при 95-105°С до постоянной массы. Далее определяют их среднюю плотность и предел прочности на сжатие.

Составы опытных образцов и их основные свойства приведены в таблице.

Из таблицы видно, что наблюдается стабильный прирост прочности на сжатие в разработанных составах.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к составам и способам изготовления пенобетонов неавтоклавного твердения, дисперсно-армированных синтетическими волокнами. Композиция для изготовления дисперсно-армированного пенобетона включает, мас.ч.: портландцемент марки не ниже 500 100, кварцевый песок с модулем крупности М_кр=1,2 60-70, водный раствор протеинового пенообразователя Эталон в концентрации 1,5-2,5% 40-60, полиэтилентерефталатное волокно диаметром 10-20 мкм, длиной 2-10 мм 0,2-0,4. Технический результат – повышение прочности пенобетона на сжатие и снижение усадочных деформаций. 1 табл.

Композиция для изготовления дисперсно-армированного пенобетона, включающая портландцемент марки не ниже 500, кварцевый песок с модулем крупности М_кр=1,2, компонент дисперсного армирования и водный раствор протеинового пенообразователя Эталон, отличающаяся тем, что в качестве компонента дисперсного армирования содержит полиэтилентерефталатное волокно диаметром 10-20 мкм, длиной 2-10 мм, а водный раствор пенообразователя – в концентрации 1,5-2,5% при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

портландцемент 100 указанный кварцевый песок 60-70 указанный раствор пенообразователя 40-60 полиэтилентерефталатное волокно 0,2-0,4