СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕГОРЮЧЕГО ПОЛИСТИРОЛБЕТОНА Российский патент 2021 года по МПК C04B28/02 

Изобретение относится к производству строительного материала - полистиролбетона, используемого для утепления ограждающих конструкций энергоэффективных зданий: наружных стен, покрытий и перекрытий.

Согласно ГОСТ Р 51263-2012 [1] полистиролбетон марок по средней плотности D150-D600 относится к горючим материалам группы Г1 и группы по воспламеняемости - В1, что ограничивает его применение в зданиях и требует обязательной защиты негорючими материалами, что усложняет и удорожает строительство.

При стандартных испытаниях полистиролбетона на негорючесть по ГОСТ 30244-94 [2] во многих случаях не обеспечивается допустимая продолжительность пламенного горения - не более 10 сек.

Задачей настоящего изобретения является получение модифицированного полистиролбетона, обладающего свойствами негорючести и отвечающего нормативным требованиям по прочности, без повышения его стоимости.

Известен негорючий полистиролбетон, состоящий в затвердевшем состоянии из поризованного цементного камня и полистирола вспененного гранулированного (ПВГ), причем в сухом состоянии он имеет плотность на менее 320 кг/м³, для его изготовления используются: минеральное вяжущее - портландцемент или шлакопортландцемент активностью не менее 45 МПа с удельным расходом в полистиролбетоне не менее 270 кг/м³; ПВГ с гранулами средней плотностью не более 15 кг/м³, полученных вспениванием полистирола самозатухающего с антипиреновыми добавками, имеющего группу воспламенямости не более В2; комплексная (воздухововлекающая и антипиреновая) добавка, а также вода, при содержании компонентов в исходной полистиролбетонной смеси, мас. %: минеральное вяжущее 84-91, ПВГ 0,8-2,1, комплексная добавка 0,12-4,50 вода остальное [3].

При этом используется комплексная добавка, состоящая из 8-ми компонентов с их соотношением в % по массе:

- модифицированная натриевая соль полинафталин-сульфоновых кислот -10,0-30,0; - модифицированная натриевая соль лигносульфонатов - 1,0-5,0; - смола древесная нейтрализованная омыленная (СДО) - 1,0-2,0; - натриевая соль алкилсерной кислоты ряда С10-С16 - 1,0-10,0; - натриевая соль монозамещенного кислого сульфоэфира этоксилированных жирных спиртов ряда С10-C16 - 1,0-10.0; - натриевая соль лаурилсерной кислоты - 1,0-5,0; - натриевая соль алкилполиэтиленгликоль серной кислоты ряда С10-С16 - 1,0-5,0; - натриевая соль алкилсульфатов первичных жирных спиртов ряда С9-С12 - 1,0-5,0.

Однако использование такой многокомпонентной добавки усложняет технологию (при приготовлении добавки), повышает стоимость негорючего полистиролбетона и не всегда обеспечивает получение негорючего материала с нормируемой прочностью.

Указанное решение [3] по технической сущности и достигаемому техническому результату является наиболее близким аналогом и может быть выбрано в качестве прототипа.

Предложенная сырьевая полистиролбетолнная смесь (композиция) отличается качественным и количественным составом комплексной (антипиреновой и воздухововлекающей) добавки, т.е. используется ее модификация, а также уточненным содержанием ПВГ, что позволяет расширить арсенал технических средств для получения негорючего полистиролбетона без уменьшения его стоимости при сохранении нормируемой прочности для заданных марок по плотности.

Решение поставленной технической задачи гарантированного получения негорючего полистиролбетона стандартизированных марок по средней плотности D300-D600 с нормируемой прочностью без повышения стоимости достигается тем, что для получения негорючего полистиролбетона плотностью в затвердевшем состоянии не менее 320 кг/м³ используется исходная сырьевая композиционная смесь, содержащая: минеральное вяжущее - портландцемент или шлакопортландцемент активностью не менее 45 МПа с удельным расходом в полистиролбетоне не менее 270 кг/м³; полистирол вспененный гранулированный - ПВГ с гранулами средней плотностью не более 15 кг/м³, полученных вспениванием полистирола самозатухающего с антипиреновыми добавками, имеющего воспламенямость группы не более В2, а также комплексную воздухововлекающую антипиреновую добавку и воду, отличаящаяся тем, что ПВГ имеет объемную концентрацию в полистиролбетоне 0,32-0,38, а комплексная добавка содержит 4 компонента: модифицированную натриевую соль лигносульфонатов, смесь натриевых солей алкилсерной кислоты и монозамещенного кислого сульфоэфира этоксилированных жирных спиртов ряда С10-С16, поликарбоксилатный эфир и воду при следующем соотношении, мас. %:

модифицированная натриевая соль лигносульфонатов - 1,0-10,0; смесь натриевых солей алкилсерной кислоты и монозамещенного кислого сульфоэфира этоксилированных жирных спиртов ряда С10-С16 - 0,2-6,0; поликарбоксилатный эфир - 5,0-20,0; вода - остальное;

при следующем содержании компонентов в исходной полистиролбетонной смеси, мас. %

минеральное вяжущее - 84-91; ПВГ - 1,2-1,7; модифицированная комплексная добавка - 0,12-4,50; вода - остальное.

Применение предлагаемой композиционной смеси из указанных компонентов с заданными свойствами позволяет получить негорючий полистиролбетон с прочностью, отвечающий ГОСТ Р 51263-2012 [1].

Примеры конкретных составов негорючего полистиролбетона и его характеристики по прочности и стоимости приведены в таблице 1.

Как следует из приведенных данных, применение предлагаемой сырьевой композиционной смеси обеспечивает получение негорючего полистиролбетона при соблюдении стандартных требований по прочности и снижении стоимости материала.

Применение же технических решений за пределами заявленных условий (составы 1-2 и 7-9) не приводит к желаемым результатам или по горючести, или по прочности, или повышает стоимость, например, для полистиролбетона марки по средней плотности D300.

Использованная литература

1. ГОСТ Р 51263-2012. Полистиролбетон. Технические условия.

2. ГОСТ 30244-94. Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть.

3. Заявка на изобретение RU 2017123375. Негорючий полистиролбетон / Рахманов В.А. и др./, опубликована 10.01.2019 г.

Изобретение относится к производству строительного материала - полистиролбетона, используемого для утепления ограждающих конструкций энергоэффективных зданий: наружных стен, покрытий и перекрытий. Задачей изобретения является получение модифицированного полистиролбетона, обладающего свойствами негорючести и отвечающего нормативным требованиям по прочности, без повышения его стоимости. Решение поставленной задачи достигается тем, что предлагается использовать сырьевую композиционную смесь для получения негорючего полистиролбетона плотностью в затвердевшем состоянии не менее 320 кг/м³, содержащую: минеральное вяжущее - портландцемент или шлакопортландцемент активностью не менее 45 МПа с удельным расходом в полистиролбетоне не менее 270 кг/м³; полистирол вспененный гранулированный - ПВГ с гранулами средней плотности не более 15 кг/м³, полученными вспениванием полистирола самозатухающего с антипиреновыми добавками, имеющего группу воспламенямости не более В2; а также комплексную воздухововлекающую антипиреновую добавку и воду. ПВГ имеет объемную концентрацию в полистиролбетоне 0,32-0,38, сырьевая смесь содержит в качестве указанной комплексной добавки модифицированную натриевую соль лигносульфонатов, смесь натриевых солей алкилсерной кислоты и монозамещенного кислого сульфоэфира этоксилированных жирных спиртов ряда С10-С16, поликарбоксилатный эфир и воду, при следующем соотношении, мас. %: модифицированная натриевая соль лигносульфонатов - 1,0-10,0; смесь натриевых солей алкилсерной кислоты и монозамещенного кислого сульфоэфира этоксилированных жирных спиртов ряда С10-С16 - 0,2-6,0; поликарбоксилатный эфир - 5,0-20,0; вода - остальное; при следующем содержании компонентов в исходной полистиролбетонной смеси, мас. %: минеральное вяжущее - 84-91; ПВГ - 1,2-1,7; модифицированная комплексная добавка - 0,12-4,50; вода - остальное. 1 табл.

Сырьевая композиционная смесь для получения негорючего полистиролбетона плотностью в затвердевшем состоянии не менее 320 кг/м³, содержащая: минеральное вяжущее - портландцемент или шлакопортландцемент активностью не менее 45 МПа с удельным расходом в полистиролбетоне не менее 270 кг/м³; полистирол вспененный гранулированный - ПВГ с гранулами средней плотности не более 15 кг/м³, полученными вспениванием полистирола самозатухающего с антипиреновыми добавками, имеющего группу воспламенямости не более В2, а также комплексную воздухововлекающую и антипиреновую добавку и воду, отличающаяся тем, что ПВГ имеет объемную концентрацию в полистиролбетоне 0,32-0,38, а комплексная добавка содержит: модифицированную натриевую соль лигносульфонатов, смесь натриевых солей алкилсерной кислоты и монозамещенного кислого сульфоэфира этоксилированных жирных спиртов ряда С10-С16, поликарбоксилатный эфир и воду при следующем соотношении, мас. %:

модифицированная натриевая соль лигносульфонатов 1,0-10,0 смесь натриевых солей алкилсерной кислоты и монозамещенного кислого сульфоэфира этоксилированных жирных спиртов ряда С10-С16 0,2-6,0 поликарбоксилатный эфир 5,0-20,0 вода остальное;

при следующем содержании компонентов в исходной полистиролбетонной смеси, мас. %:

минеральное вяжущее 84-91 ПВГ 1,2-1,7 модифицированная комплексная добавка 0,12-4,50 вода остальное