СТРОИТЕЛЬНАЯ СМЕСЬ Российский патент 2018 года по МПК C04B28/04 C04B38/08 C04B111/40 

Изобретение относится к производству строительных материалов и изделий, в частности к конструкционно-теплоизоляционным легким бетонам для ограждающих конструкций, и может найти применение для изготовления облегченных строительных изделий и конструкций с повышенными теплосберегающими свойствами и штукатурных растворов для теплоизоляционного покрытия внешних и внутренних сторон стен строительных конструкций.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является строительная смесь для получения конструкционно-теплоизоляционного бетона, содержащая, мас. %: цемент - 25,4-30,9; заполнитель - золу уноса 6,2-13,1; полые микросферы из золошлаковых отходов ГРЭС фракции 20-200 мкм и воду - остальное (патент RU №2154619 C1, 2000).

Недостатками известной строительной смеси являются большая объемная плотность, высокая теплопроводность и низкая влагостойкость, что не удовлетворяет в достаточной мере требованиям СНиП к ограждающим строительным конструкциям и обусловливает увеличение толщины изделий для ограждающих конструкций, эксплуатируемых в условиях низких температур, и связанное с этим их утяжеление конструкции и увеличение расхода материалов и, как правило, требует дополнительного устройства теплоизоляционных покрытий ограждающих строительных конструкций.

Решаемая изобретением техническая проблема заключается в создании легкого высокопрочного материала для ограждающих строительных конструкций, обладающего низкой плотностью и повышенными теплоизолирующими и звукопоглощающими свойствами и влагостойкостью и невысокой его стоимостью при обеспечении прочностных и теплоизолирующих характеристик, требуемых СНИП.

Указанный технический результат достигается тем, что строительная смесь содержит полые микросферы золы уноса и/или полые микросферы пеностекла с диаметрами 10 мкм - 2 мм и насыпной плотностью 100-360 кг/м³, перлит вспученный или перлит гидрофобизированный, цемент и полимерное связующее при следующем соотношении компонентов, мас. %:

указанные микросферы золы уноса и/или микросферы пеностекла 61-80 перлит вспученный или перлит гидрофобизированный 4-18 цемент 8-10 полимерное связующее 8-12

Достижение указанного технического результата обеспечивается приготовлением строительной смеси на основе смеси фракций микросфер с малыми диаметрами частиц и малой насыпной плотностью в заявляемых значениях, что обеспечивает снижение плотности и теплопроводности материала, изготавливаемого с использованием предлагаемой смеси, и снижение водопоглощения материала и, соответственно, обеспечивает повышение теплоизолирующих и звукопоглощающих свойства материала и их стабильность при обеспечении высокой прочности материала.

Включение в состав строительной смеси цемента в заявляемых соотношения компонентов обеспечивает повышенную прочность и высокую паропроницаемость изготавливаемого материала.

Включение в состав строительной смеси полимерного связующего в заявляемых соотношения компонентов способствует повышению прочности атмосферостойкости и влагостойкости изготавливаемого материала. Характеристики исходных материалов для приготовления смеси.

1. Полые микросферы золы уноса.

Алюмосиликатные полые микросферы с диаметром 10 мкм - 2 мм, толщиной оболочки микросфер 5-10 мкм и насыпной плотностью 100-360 кг/м³ из золы уноса ГРЭС.

2. Полые микросферы пеностекла.

Полые микросферы гранулированного пеностекла, получаемого вспениванием смеси тонкоизмельченного стекла (боя бутылочного стекла) с газообразователем, фракции с диаметром микросфер 10 мкм - 2 мм и насыпной плотностью 100-360 кг/м³.

3. Перлит вспученный или перлит гидрофобизированный.

Вспученный перлитовый песок марок М75 - M150 ГОСТ 10832-2009 и вспученный перлитовый песок тех же марок гидрофобизированный.

4. Цемент. Портландцемент марок ПЦ300 - ПЦ500 ГОСТ 10178-85.

5. Полимерное связующее. Водные сополимерные эмульсии на основе производных акриловой и метакриловой кислот для декоративных штукатурок, строительных грунтовок и клеев.

Для экспериментальной проверки свойств строительного материала, изготовленного в соответствии с предложенным составом строительной смеси были изготовлены стандартные опытные образцы с использованием различных соотношений вышеперечисленных компонентов смеси в диапазонах их значений.

Опытные образцы изготовлялись следующим образом.

В качестве исходных материалов для изготовления опытных образцов в соответствии предлагаемым составом строительной смеси использовались:

- полые микросферы из золы уноса Каширской ГРЭС с диаметром 10 мкм - 2 мм, толщиной оболочки микросфер 5-10 мкм и насыпной плотностью 100-250 кг/м³;

- песок и порошок, содержащий полые микросферы пеностекла, фракции с диаметром микросфер 10 мкм - 2 мм и насыпной плотностью 100-250 кг/м³, производства АО «НПО Стеклопластик», Московская обл. и производства «Рыбинский завод строительных технологий», г. Рыбинск (ТУ 5914-001-15068529-2006);

- вспученный перлитовый песок марки М75, размер зерна 0,16-1,25 мм насыпная плотность до 75 кг/м³, и марки M150, размер зерна 0,16-2,5 мм насыпная плотность 100-150 кг/м³, ГОСТ 10832-2009 и вспученный перлитовый песок тех же марок гидрофобизированный;

- портландцемент марки ПЦ 500 ГОСТ 10178-85 производства ЗАО «Осколцемент» г. Старый Оскол;

- водная сополимерная эмульсия на основе эфиров акриловой кислоты марки РУЗИН-17 производства ООО «СВАН», г. Дзержинск Нижегородская обл. (ТУ 2241-012-57845517-2014).

Предварительно смешивались в сухом состоянии компоненты: микросферы золы уноса, микросферы пеностекла, песок вспученного перлита или гидрофобизированного вспученного перлита и цемент, взятые в количествах, соответствующих заявленному составу строительной смеси, из расчета на стандартный образец размерами 10×10×10 см. Перемешивание сухой смеси осуществлялось в течение 5 мин.

Далее с сухую смесь добавлялись полимерное связующее в количестве, соответствующему заявленному составу строительной смеси, и вода в количестве необходимом для затворения смеси и осуществлялось совместное перемешивание компонентов смеси в течение 5 мин. Затем производились формовка и виброуплотнение смеси в форме с пригрузом 22 г/см² в течение 3 мин.

Примеры изготовления строительного материала в соответствии с предлагаемым составом строительной смеси и данные экспериментальной проверки изготовленных образцов материала представлены в Таблице 1.

Данные экспериментальных проверок образцов, приведенные в Таблице 1, свидетельствуют о том, что конструкционный строительный материал, изготовленный из предлагаемой строительной смеси, по сравнению с известным конструкционно-теплоизоляционным материалом обладает более низкой плотностью и теплопроводностью, высокими звукопоглощающими свойствами и высокой водостойкостью при обеспечении высокой прочности.

Таким образом, предлагаемая строительная смесь позволяет изготавливать строительные изделия и конструкции с повышенными теплоизолирующими, звукопоглощающими свойствами и влагостойкостью при обеспечении высоких прочностных характеристик, соответствующих требованиям СНИП к несущим ограждающим строительным конструкциям, при невысокой их стоимости.

Предлагаемая строительная смесь высокоэффективна также для использования ее в качестве заполнителя пустот облегченных бетонных изделий и в составе штукатурных растворов для теплоизоляционного покрытия внешних и внутренних сторон стен строительных конструкций вследствие высоких теплоизолирующих и звукопоглощающих свойств и влагостойкости получаемых покрытий.

Изобретение относится к производству строительных материалов и изделий, в частности к конструкционно-теплоизоляционным легким бетонам для ограждающих конструкций, и может найти применение для изготовления облегченных строительных изделий и конструкций с повышенными теплосберегающими свойствами и штукатурных растворов для теплоизоляционного покрытия внешних и внутренних сторон стен строительных конструкций. Строительная смесь включает, мас.%: полые микросферы золы уноса и/или полые микросферы пеностекла с диаметрами 10 мкм - 2 мм и насыпной плотностью 100-360 кг/м³ 61-80, вспученный перлитовый песок или вспученный перлитовый песок гидрофобизированный 4-18, портландцемент 8-10, полимерное связующее – водную сополимерную эмульсию на основе производных акриловой или метакриловой кислоты 8-12. Технический результат – снижение плотности, повышение влагостойкости, теплоизолирующих и звукопоглощающих свойств при обеспечении высоких прочностных характеристик строительного материала. 1 табл.

Строительная смесь, включающая полые микросферы и цемент, отличающаяся тем, что в качестве полых микросфер используют полые микросферы золы уноса и/или полые микросферы пеностекла с диаметрами 10 мкм - 2 мм и насыпной плотностью 100-360 кг/м³, в качестве цемента используют портландцемент и смесь дополнительно содержит вспученный перлитовый песок или гидрофобизированный перлитовый песок и полимерное связующее – водную сополимерную эмульсию на основе производных акриловой или метакриловой кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.%:

указанные микросферы золы уноса и/или микросферы пеностекла 61-80 вспученный перлитовый песок или гидрофобизированный перлитовый песок 4-18 портландцемент 8-10 полимерное связующее – водная сополимерная эмульсия на основе производных акриловой или метакриловой кислоты 8-12