Легкобетонная смесь и способ ее приготовления Советский патент 1992 года по МПК C04B38/10 

сл

С

Использование: производство легкого цементобетона для дорожного и промыш- ленно-гражданского строительства. Сущность изобретения: легкобетонная смесь, включающая, мас.%: портландцемент 9,6- 17,0, бокситовый шлам 25,0-30,0. инертный заполнитель и воду, дополнительно содержит золу уноса 3,0-4,5, а в качестве инертного заполнителя - керамзит 37,0-41,4 при величине соотношения водосодержания бокситового шлама и керамзита в пределах 4,0-40,0 и водосодержания бокситового шлама, превышающем его гигроскопическую влажность. При приготовлении смеси сначала смешивают бокситовый шлам с зо- лой-уноса и 55-65% воды затворения, затем добавляют керамзит, повторно перемешивают, вводят цемент и оставшуюся часть воды и окончательно перемешивают. 2 с.п.ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к производству легкого цементобетона, используемого в качестве теплоизоляционно - конструкционного и конструкционного материала для дорожного и промышленно-гражданского строительства.

Известны легкобетонные смеси, включающие в качестве вяжущего цемент, золу- унос и топливный шлак.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является легкобетонная смесь, включающая керамзит, цемент, золу-унос и воду.

Однако бетон, полученный из известной смеси характеризуется низкой прочностью при значительном расходе цемента.

Цель изобретения - повышение прочности и снижение расхода цемента.

Это достигается тем, что легкобетонная смесь, включающая цемент, золу-унос, керамзит и воду, дополнительно содержит токситный шлам при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Цемент9,6-17,0

Керамзит37,0-41,4

Бокситовый шлам25,0-30,0

Зола-унос3,0-4,5

ВодаОстальное

при этом соотношение величины водосодержания бокситового шлама и керамзита составляет 4,0-40,0.

Способ приготовления легкобетонной смеси, включающий перемешивание портландцемента, заполнителей и воды, заключается в том, что сначала бокситовый шлам смешивают с золой-уноса и 55-65% потребной воды затворения, затем добавляют кеXI

О

VI

ГО Ч)

рамзит и перемешивают полученную смесь, после чего вводят портландцемент и остальную воду и перемешивание продолжают до получения однородной смеси. Положительный эффект достигается следующим, При введении в известную легкобетонную смесь золы уноса и керамзита с величиной водо- содержания в 4-40 раз меньшей водосодер- жания бокситового шлама, которое, в свою очередь, превышает величину его гигроско- пической влажности, создаются условия, при которых потенциал влагопроводности керамзита превышает потенциал влагопро- водности бокситового шлама. В результате этого происходит миграция из бокситового шлама в поры керамзита растворенных гид- ратных цементирующих новообразований, что активирует его, повышая прочность зерен и прочность сцепления с цементным камнем и, как следствие, повышает прочно- сть и морозостойкость легкого бетона.

Применение бокситового шлама с водо- содержанием, превышающим величину его гигроскопической влажности, обеспечивает наличие в нем свободной воды с растворен- ными в ней цементирующими веществами, способной к перемещению в керамзите.

Введение в смесь золы уноса, благодаря содержащемуся в ней оксиду кальция, ускоряет процесс растворения гидратных новообразований шлама и насыщения ими пор керамзитового гравия, то есть также способствует повышению прочности и морозостойкости легкого бетона. Снижение расхода цемента и уменьшение плотности бетона обусловлено заменой в составе смеси инертного песка активизированным керамзитом.

Достижение поставленной цели обеспечивается целенаправленным созданием разности потенциалов влагопроводности между керамзитом и бокситовым шламом, что обеспечивает перераспределение цементирующих новообразований между активным и инертным заполнителем и тем самым, за счет повышения однородности структуры бетона, увеличивает его прочность и морозостойкость.

Введение в смесь воды в количестве 55-65% обусловлено тем. что в этом случае обеспечивает такое содержание воды в порах бокситового шлама, которое создает, во-первых, максимальную концентрацию в растворе цементирующих веществ, и, во- вторых, способность этого раствора к пере- мещению в поры керамзита при последующем его введении,

Примеры конкретных составов легкобетонной смеси.

Для испытания составов были приготовлены смеси, отличающиеся процентным содержанием компонентов цемента, отвального бокситового шлама, золы уноса, керамзита и воды в указанных пределах. Кроме этого, параллельно приготовлена смесь по прототипу и смеси, включающие золу уноса и цемент в количествах, выходящих за указанные пределы,

Для изготовления смесей использовали:

портландцемент 400 Старооскольского завода; отвальный бокситовый шлам Бокси- тогорского глиноземного завода с максимальным размером зерен 10 мм и содержанием двухкальциевого- силиката (белита) в количестве 40-45%; керамзитовый гравий Франции 5-10 мм; золу уноса Прибалтийской ГРЭС.

Легкобетонные смеси приготавливали как по известному способу (прототипу), то есть путем перемешивания компонентов сначала в сухом состоянии, а затем - с водой затворения, так и по предлагаемому способу следующим образом. Сначала бокситовый шлам смешивали с золой уноса и 55-65% воды затворения, затем вводили керамзит и перемешивали полученную смесь, после чего вводили цемент и остальную воду и снова перемешивали до получения однородной смеси, Из приготовленных таким образом смесей формовали образцы - кубы с размером ребра 10 см вибрированием (частота колебаний 50 Гц, амплитуда 0,3-0,6 мм) в течение 60-80 с поверхностным при- грузом 25 г/см2.

Тепловлажностную обработку сформованных образцов осуществляли в пропарочной камере по режиму 3-8 + 3 ч при температуре изотермического прогрева 30- 85°С,

Результаты испытаний приведены в таблице.

Таким образом, как видно из таблицы, прочность бетона во всем диапазоне заявляемого состава смеси при пониженном расходе цемента превышает максимальное значение прочности смеси по прототипу.

Формула изобретения

Цемент9,6-17,0;

Керамзит37,0-41,4;

3,0-4,5;

Остальное.

2.Способ приготовления легкобетонной смеси, включающий перемешивание цемента, золы, керамзита, добавок и воды, о тличающийся тем, что вначале смешивают бокситовый шлам с золой-уноса и 55- 65% воды затворения, затем добавляют керамзит и повторно перемешивают, после чего вводят цемент и оставшуюся часть воды затворения и производят окончательное перемешивание смеси.