Способ приготовления легкобетонной смеси Советский патент 1990 года по МПК C04B40/00 C04B38/08 

Изобретение относится к области химии и химической технологии, а более конкретно к получению легкобетонных смесей, и может быть использовано в промышленности строительных материалов.

Цель изобретения - улучшение удобоукладываемости бетонной смеси и сокращение продолжительности тепловой обработки.

При интенсивном реверсивном перемешивании мелкого заполнителя с раствором щелочного компонента происходит дополнительное измельчение частиц заполнителя, приводящее к увеличению дисперсной фачы. Реверсивное скоростное перемешивание обеспечивает хаотическое движение частиц. В результате соударений и трения происходит деформация частиц, при этом щелочной компонент свободно поступает к внутренним слоям заполнителя. Все эти особенности приводят к увеличению содержания в гидратируемой системе реак- ционноспособных ионов.

При взаимодействии активизированного заполнителя и щелочного компо- нента с молотым гранулированным шлаком, механическая активация растворной составляющей легкобетонной смеси путем ее деформирования изменяет характер и продолжительность начальных стадий структурообраэования. Это связано с ускорением химических реакций на поверхности частичек молотого гранулированного шлака и диффузионным отводом продуктов гидратации.

Повышенное содержание свободных ионов щелочных металлов ускоряет вытеснение ионов Са шлака, что приво

днт к образованию дополнительных структурообразующих элементов типа цеолитов анальцима, натролита, сода- Нита, и т.п., являющихся продуктами твердения ишакощелочного вяжущего.

Механическая активация смеси мелкого заполнителя, гранулированного шлака и щелочного компонента путем ее деформирования позволяет не только интенсифицировать процесс структуро- образования и нарастание прочности бетона, но и значительно повысить удобоукладываемость бетонной смеси и однородность формирующейся структуры бетона.

Интенсификация процессов гидратации и ускоренный рост прочности бетона позволяет сократить продолжительность тепловой обработки.

Повышенное содержание ионов щелоч ных металлов в активированной растворной составляющей легкого бетона, достигаемое за счет интенсивного растворения мелкого заполнителя при механической активации, позволяет сократить расход щелочного компонента, не ухудшая физико-механические свойства материала.

В качестве крупного заполнителя используют керамзитовый гравий, агло поритовый гравий, зольный гравий. В качестве мелкого заполнителя используют керамзитовый песок, перлитовый или вермикулитовый песок, вспученный перлит.,

Способ осуществляют следующим образом.

В качестве исходных компонентов используется доменный гранулированный шлак, молотый до удельной поверхности 3300 смг/г, вспученный перлит с насыпной плотностью 150 кг/м5,ка- рамзитовый гравий фракции 10-20 мм с насыпной плотностью 500 кг/м, жидкое стекло с силикатным модулем 2.

Пример. Для приготовления легкобетонной смеси в скоростную мешалку подают 66 кг вспученного пер10

15

20

25

о - Q -

35

40

45

50

55

5340424

лита и 195 л/мэ раствора жидкого стекла с Мс 2, р 1150 кг/м . Про- водят реверсивное перемешивание с градиентом скорости деформирования 1100 в течение 2,5 мин. Далее вводят 270 кг молотого гранулированного шлака и продолжают реверсивное скоростное перемешивание в течение 1,25 мин. Затем полученную активированную дисперсию подают в бетономешалку с 500 кг предварительно от- доэированного в нее керамзитового гравия и осуществляют перемешивание шлакощелочной керамзитобетонной смеси в течение 0,9 мин.

Получают легкобетонную смесь следующего состава, мас.%: доменный гранулированный шлак 31; вспученный перлит 7,6; керамзитовый гравий 57,5; жидкое стекло Мс 2, р 1150 кг/м3 в пересчете на R20 3,9.

Зависимость характеристик бетонной смеси от градиента скорости деформирования и времени перемешивания мелкого заполнителя с раствором щелочного компонента, последующего времени перемешивания мелкого заполнителя со щелочным компонентом и доменным гранулированным шлаком и времени перемешивания бетонной смеси представлена в таблице.

Как следует из данных таблицы, предлагаемые параметры приготовления легкобетонной смеси выбраны из условий улучшения удобоукладываемости бетонной смеси, сокращения расхода щелочного компонента и сокращения продолжительности тепловой обработки бетона, без понижения при этом прочности бетона.

Перемешивание мелкого заполнителя и раствора щелочного компонента, а затем мелкого заполнителя, раствора щелочного компонента и доменного гранулированного шлака с градиентом скорости деформирования ниже предлагаемых параметров приводит к ухудшению удобоукладываемости бетонной смеси, к необходимости увеличения расхода щелочного компонента и удлинению времени тепловлажностной обработки бетона, а с градиентом скорости деформирования выше предлагаемых параметров - также приводит к ухудшению этих показателей.

Сокращение или удлинение времени перемешивания компонентов за предлагаемый предел также приводит к ухудшению удобоукладываемости бетонной смеси и необходимости увеличения расхода щелочного компонента.

Формула изобретения

Способ приготовления легкобетонной смеси путем перемешивания доменного гранулированного шлака, мелкого заполнителя, крупного пористого заполнителя и раствора щелочного компонента, отличающийся тем, что, с целью повышения удобоукладываемости и сокращения продолжительности тепловой обработки, предварительно мелкий заполнитель и раствор щелочного компонента реверсивно перемешивают с градиентом скорости деформирования 1000-1200 с в течение 2-3 мин, затем вводят молотый гранулированный шлак и продолжают реверсивное перемешивание в течение 1-1,5 мин, после чего полученной суспензией затворяют крупный пористый заполнитель и перемешивают смесь в течение 0,8-1 мин.

Изобретение предназначено для использования в промышленности строительных материалов. С целью улучшения удобоукладываемости бетонной смеси и сокращения продолжительности тепловой обработки мелкий заполнитель и раствор щелочного компонента реверсивно перемешивают с градиентом скорости деформирования 1000-1200 с^-1 в течение 2-3 мин, затем вводят молотый гранулированный шлак, продолжают реверсивное перемешивание в течение 1-1,5 мин, после чего полученной суспензией затворяют крупный пористый заполнитель и перемешивают смесь в течение 0,8-1 мин. Легкий бетон, изготовленный по данному способу, имеет следующие характеристики: жесткость бетонной смеси 20-23 с, прочность при сжатии после тепловлажностной обработки в течении 8 ч 15,5-16,5 МПа, морозостойкость 135-140 циклов, воздухостойкость 191-195 циклов. 1 табл.