Сырьевая строительная смесь Советский патент 1992 года по МПК C04B18/24 C04B28/04 

Изобретение относится к составам строительных материалов, в частности к сырьевым строительным смесям для приготовления арболита.

Известна сырьевая смесь, включающая цемент 34 - 50; древесный заполнитель 18 - 31; молотый силикат-глыба 7-11; вода 21 - 28.

Недостатком данного способа является сложная технология приготовления арболита, заключающаяся в горячем прессовании смеси и последующей тепловой обработке при 95°С в течение 22 ч.

Наиболее близкой к изобретению является сырьевая смесь, включающая портландцемент, минеральную добавку, ускоритель твердения, древесный заполнитель и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент 28 - 40; древесный

заполнитель 22 - 28; гидроокись кальция 0,56 - 2,4; карбонат аммония 0,2 - 0,8; вода остальное.

Недостатком известных сырьевых смесей является снижение прочности ниже требований стандарта при использовании лиственницесодержащего органического заполнителя. По обычной технологии арболит на портландцементе и лиственнице не получается. Прочность его, ввиду высокого содержания водорастворимых веществ в древесине лиственницы (10 - 12% от сухой массы), не превышает 3 кгс/см2. Кроме того, составы характеризуются высоким содержанием расхода цемента.

Целью изобретения является повышение прочности готового продукта за счет снижения влияния экстрактивных веществ древесины при снижении расхода цемента.

vi 1 to ю ел

Указанная цель достигается тем, что сырьевая строительная смесь, включающая портландцемент, древесный заполнитель, минеральную добавку, ускоритель твердения и воду, она содержит в качестве минеральной добавки молотую цеолитовую породу при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент 17,0 - 35,0; древесный заполнитель 14,8 - 30,3; молотая цеолитовая порода 6,0 - 26,3; ускоритель твердения 3,5 - 6,0; вода - остальное.

Цеолитовые породы - это природный камневидный материал, представляющий собой витрокластическиеили кристалловит- рокластические туфы, замещенные минералами клиноптилолит - гейландитового ряда.

Цеолитовые породы являются алюмосиликатом со скелетной структурой, содержащей пустоты, занятые крупными ионами и молекулами воды, имеющими значительную свободу движения, что приводит к ионному обмену и обратимой дегидратации.

Молотые цеолитовые породы локализуют действие водорастворимых веществ дре- весины, что позволяет использовать в сырьевых смесях древесный заполнитель из любых пород, включая лиственницу.

Одновалентные и двухвалентные катионы, расположенные в каналах структуры це- олитовых пород, реагируют с сахаратами, образуя нерастворимые соединения.

Кроме того, при взаимодействии цеоли- товых минералов и водорастворимых веществ древесного заполнителя происходит адсорбция фруктозы, сахарозы и т.п. веществ, что снижает их концентрацию в смеси. При этом лигнин, благоприятно влияющий на прочностные параметры смесей, в древесине сохраняется.

Низкая объемная масса молотых цеоли- товых пород (600 кг/м j и способность взаимодействовать с портландцементом и с ускорителем твердения с образованием гидросиликатов кальция типа (CSH), гидрогранатов, обогащенных глиноземом гидроалюминатов и т.п. новообразований, позволяет получить на их основе прочный и достаточно легкий материал.

Концентрация минерального заполнителя обоснована экспериментально, данные сведены в табл. 2.

Во всех приведенных в табл. 2 составах использован заполнитель хвойных пород: стружка и дробленка лиственницы, так как именно она содержит повышенное содержание веществ, экстрагируемых водой (до 23%) и не может быть использована в арболите на обычном вяжущем. Но в качестве заполнителя могут быть использованы и

другие iпороды каю хвойных, например сосны, так и лиственичных, например осины. Концентрация древесного заполнителя такова, что дополняет занимаемый другими

компонентами объем до 1 м3. При содержании в смеси молотых цеолитовых пород менее 6% строительная смесь не набирает заданную прочность (пример 5).

Увеличение содержания молотых цеолитовых пород в смеси более 26,3% нецелесообразно, так как нет значительного увеличения прочности, а необходимый эффект уже достигнут (пример 9).

Снижение расхода портландцемента

ниже 17% не обеспечивает минимально допустимую прочность теплоизоляционного арболита, 5 кгс/см2 (пример 12).

Увеличение расхода портландцемента более 35% нецелесообразно, так как необходимые прочностные показатели уже получены. Дальнейшее увеличение расхода портландцемента влечет за собой и увеличение объемной массы.

Нецелесообразно снижение расхода ускорителя твердения ниже 35%, так как это не обеспечивает распалубочную прочность строительной смеси (пример 13).

При увеличении же концентрации ускорителя твердения более 6% смесь быстро

схватывается (пример 14), что затрудняет ее перемешивание.

Изобретение осуществляется следующим образом.

Древесную стружку или дробленку лиственничных пород с содержанием водорастворимых веществ 11,3 - 13,4% увлажняют в течение 30 мин для обеспечения адгезии заполнителя и вяжущего. Характеристика древесного заполнителя приведена в

табл. 1.

В качестве заполнителя (примеры 15 и 16) использованы и другие породы как хвойных, например сосны, так и лиственичных, например осины.л

Затем к древесному заполнителю добавляют молотые цеолитовые породы и ускоритель твердения. Тонкость помола цеолитовых пород характеризуется остатком на сите W008 15%, что соответствует удельной поверхности 6800 - 14000 см /г (по прибору ПСХ-4). Цеолитовые породы имеют следующий химический состав по основным окислам, мас.%: SI02 62 - 68:

11-13; Рв20з 1 - 15; СаО 2-4; МдО - до 2; KaO + NaaO 1,6-4,0.

В качестве ускорителя твердения использован гипс с содержанием CaSO r2H20 90% и хлористый кальций.

После перемешивания в смесь вводят портландцемент и водой доводят консистенцию смеси до заданной. По истечении 3 мин перемешивания из сырьевой смеси формуют образцы куба размером 10 х 10 х х10см. По истечении 1; 14 и 28 сут образцы испытывают на прочность и фиксируют объемную массу.

Данные по испытаниям и составы смесей занесены в табл. 2.

Строительную смесь проверяют на подвижность по осадке конуса, Подвижность смеси составляет 2 см.

Влажность арболита составляет 15,8%.

Прочность при сжатии материала приведена в табл.2,

Предел прочности на растяжение при изгибе составляет 8-20 кг-с/см2, морозостойкость арболита более 25 циклов, коэф- фициент теплопроводности 0,12 .

Таким образом, повышается прочность при меньшем содержании дефицитного цемента, снижается объемная масса продукции. Это обусловлено низкой объемной массой цеолитовых пород (600 кг/м3 и их способностью связывать редуцирующие вещества древесного заполнителя (лиственницы) в нерастворимые соединения. Использование предлагаемого состава позволяет использовать отходы производства, которые в настоящее время сжигаются.

Ф о р м у л а и з о б р ет е н и я

Сырьевая строительная смесь, включающая портландцемент, древесный заполнитель, минеральную добавку, ускоритель твердения и воду, отличающаяся тем,

что, с целью повышения прочности готового продукта за счет снижения влияния экстрактивные веществ древесины при снижении расхода цемента, она содержит в качестве минеральной добавки молотую цеолитовую

породу при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент 17,0 - 35,0; древесный заполнитель 14,8 - 30,3; молотая цеолитовая порода 6,0 - 26,3; ускоритель твердения 3,5 - 6,0; вода остальное.

25

Использование: для приготовления арболита. Сущность изобретения: древесную стружку или дробленку лиственных пород с содержанием водорастворимых веществ 11,3 - 13,4% увлажняют в течение 30 мин, затем вводят молотые цеолитовые породы и ускоритель твердения и в последнюю очередь - портландцемент и -воду при следующем соотношении компонентов, мас,%: портландцемент 17,0 - 35,0; древесный заполнитель 14,8 - 30,3; молотые цеолитовые породы 6,0 - 26,3; ускоритель твердения 3,5 - 6,0; вода - остальное. Характеристика арболита: плотность 500-740 кг/м3, предел прочности при сжатии в возрасте 28 сут 4,2 - 62,3 кгс/см2, предел прочности при растяжении при изгибе 8,0 - 20,0 кгс/см2, морозостойкость 25 циклов. 2 табл.

Таблица 1

Таблица 2

Примечание. В составе 15 - сосна, в составе 16 - осина.

Продолжение табл. 2