Смесь для изготовления теплоизоляционного ячеистого бетона Советский патент 1993 года по МПК C04B38/02 

сл

С

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, преимущественно к производству теплоизоляционных изделий из ячеистого бетона, полученных добавлением газообразующих веществ. Сырьевая смесь содержит. мас.%: Известково-шлаково-гипсовое вяжущее 23-24, Цемент - 2, Кремнеземистый компонент - 36, Алюминиевую пудру 0,1-0,12, Поверхностно-активное вещество 0,01-0,012,Сульфат натрия 0,4-0,3, Воду - остальное. Смесь готовят следующим образом. Предварительно отдозированные компоненты загружают в газобетономешалку. Полученную газосиликатную массу разливают в металлическую оснастку. Плотность бетона 281-298 кг/м3, прочность - 10,5-11,9 МПа. 1 табл.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, преимущественно к производству теплоизоляционных изделий из ячеистого бетона, полученных добавлением газообразующих веществ.

Целью изобретения является снижение плотности и теплопроводности ячеистобе- тонных изделий.

Поставленная цель достигается тем, что сырьевая смесь для ячеистого бетона, включающая вяжущее, кремнеземистый компонент, газообразователь, воду и добавки, содержит в качестве вяжущего - известко- во-шлаково-гипсовое вяжущее и цемент, в качестве кремнеземистого компонента - природный кварцевый песок и отработанную формовочную смесь литейного произ- Еюдства, в качестве добавки - сульфат

натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Известково-шлаково- гипсовое вяжущее Цемент

Кремнеземистый компонент Алюминиевая пудра Поверхностно-активное вещество Сульфат натрия Вода

причем в качестве кремнеземистого компонента смесь содержит отработанную формовочную смесь литейного производства в количестве не менее 18% и кварцевый песок.

Отработанные формовочные смеси представляют собой отходы чугуно-литей- ного производства, полученные после высо23-242

36

0,1-0,12

0,01-0,012

0,3-0,4

Остальное,

00

со о о сл

00

со

котемпературной обработки в процессе литья. Исходная формовочная смесь представляет собой смесь наполнителя, связующего вещества и добавок, улучшающих технологические свойства массы. В качест- ве наполнителя применяют кварцевый песок, содержание которого составляет 90-96%, связующее - глина и лигносульфа- ты технические. При приготовлении формовочной смеси связующее перемешивают с добавкой воды. В подготовленную суспензию вводят технологические добавки.

При заливке металла с формовочной смесью происходят термохимические превращения. Тепло отливки передается в фор- му. При заливке расплавленного металла температура в зоне его контакта и стенки формы (изготовленной из формовочной смеси) достигает 1500°С. Средняя температура прогрева формовочной смеси составляет 200-290°С. В результате температурных воздействий зерна кварца частично растрескиваются в зоне контакта с металлом.

При превращении а- кварц -а-ктисто- балит ввиду разрыхления решетки реакци- онная способность кремнезема в твердом состоянии возрастает.

Остывание формовочной смеси по времени медленное, поэтому в отработанных формовочных смесях имеются модифика- ции кварца в виде а- тридилита и а-кристо- балита, т.е. активные формы кремнезема. Кварц претерпевает изменения:

8701470

а- кварц:ЈСМгридилит4 2-кристобалит Jf 573° tftf 150-275°

/j-кварц тридилит /j-кристобалит

;f 117

у- тридилит.

Температурные изменения глин зави- сят от их минералогического состава.

Бентонитовая глина имеет температуру плавления 1250-1350°С, при t 400-700°C теряется консистенционная вода, а при t около 600°С она теряет способность набу- хать в воде, при дальнейшем повышении т до 700°С глина переходит в аморфное состояние с полным разрушением кристаллической решетки. Добавки типа ССБ под действием температуры обезвоживаются и частично распадаются, образуя золу и пылевидную фракцию отработанной формовочной смеси.

Характеристика отработанной формовочной смеси литейного производства, вво-

димой в состав предлагаемой смеси: Плотность, г/см32,46-2,52

Плотность в естественном состоянии,

г/см31,17-1,4

Содержание пылевидных

глинистых частиц, % 1,1-10

Модуль крупности, Мкр 1,17-1,5

Содержание окислов, %:

SiOa91,78-92,8

Рв20з2,5-3,9

СаО0,58-0,8

МдО0,42-0,6

ЗОз0,41

п.п.п.2,7

В качестве добавки используют продукт нефтепереработки - сульфат Na технический, Марка Б, его химический состав:

N32S0488,6%

NaCIне 1,85%

№2СОзне 2,85%

п.п.п.5%

Ячеистобетонную смесь готовят по литьевой технологии следующим образом.

Отработанную формовочную смесь литейного производства подвергают двукратной очитке от металлических включений. Очищенную смесь послойно складируют с природным кварцевым песком в соотношении 1:2,3 по объему. Полученный кремнеземистый компонент подвергают мокрому помолу в шаровых мельницах до удельной поверхности 280-300 м2/кг и подают в шламбассейн в виде шлама плотностью 1,60-1,65 кг/л.

На автономной установке готовят водный раствор сульфата Na технического плотностью 1,12-1,18 г/см3.

На дозировочном узле при помощи весового дозатора взвешивают цемент и изве- стково-шлаково-гипсовое вяжущее в соответствии с заданным составом предлагаемой смеси, Известково-шлаково-гипсо- вое вяжущее включает, мас.% от всего состава смеси

Известь15-15,5

Шлак доменный

гранулированный7-7,5

Гипсовый камень1

Шлам из кремнезёмистого компонента дозируют по объему и разбавляют водой до расчетной плотности.

Заданный объем раствора сульфата Na добавляют в шлам. Далее происходит смешение и усреднение шлама и водного раствора сульфата Na. Водно-алюминиевую суспензию готовят в бетономешалке из пастообразного газообразователя.

Предварительно отдозированные компоненты загружают в газобетономешалку. Полученную газосиликатную массу разливают в заранее подготовленную металлическую оснастку общим объемом 7,5-7,8 м3.

После набора пластической прочности ячеистобетонную смесь разрезают на плиты заданных размеров. Термообработку изделий произодят а автоклавах. При твердении в автоклаве комплекс: песок + отработанная формовочная смесь + сульфат Na улучшают структуру ячеистого бетона, увеличивая количество устойчивых образований: гидросиликата кальция, трехкальци- евого алюмината и трехкальциевого гидроалюмоферрита. Это приводит к росту прочности при сжатии готовых изделий.

Кроме того, при частичном плавлении и выгорании органических связующих и катализатора, содержащихся в комплексе: пе- сок + отработанная формовочная смесь + сульфат Па, увеличивается количество пор в ячеистой структуре материала, а это обеспечивает снижение плотности.

Составы и результаты испытаний образ- цов представлены в таблице.

Как видно из таблицы, при содержании в смеси известково-шлаково-гипсового вяжущего в количестве меньше 23% происходит частичная осадка ячеистобетонной массы и плотность газобетона выше 300 кг/м3 (329-340 кг/м3), при содержании известково-шлаково-гипсового вяжущего в количестве выше 24% ячеистобетонная масса недорастает и плотность тоже выше 300 кг/м3 (328-344 кг/м3).

При содержании природного кварцевого песка больше 18% (состав № 8) происходит осадка массы (плотность 319 кг/м3), а содержание отработанной формовочной смеси литейного производства в количестве не ниже 18% и выше до 36% обеспечивает кинетику роста пластической прочности, что предотвращает осадку смеси и получение газобетона плотностью 300 кг/м3 и ниже,

Наименование ма-Г териалов| свойства i

бетона

f

f

-f

II 12 i j i

Т

I j 2 j 3 4 j 5 6 j 7 j 8 j 9 j 10 j II 12 j 13 14 15 16

Известково-шаковое вящущеа 22 22 22 22 23 23 гз 23 24 24 24 25 25 25 25

Цемент 222222222222223

Песок09 18 370 9 18 19 09 ISС9 18 36

О Ф С372718035 27 18 17 362718 352718

Алшикяевая 0,03 0,09 0,09 0,09 0,1 0,1 0,1 0,1 0,12 0,12 0,12 0,13 0,13 0,13 0,08

пудра

ПАВ 0,009 0,009 0,009 0,009 0,01 0,01 0,01 0,01 0,012 0,012 0,012 0,013 0,013 0,013 0.008

соответственно снижение коэффициента теплопроводности.

В сравнении с прототипом предлагаемая смесь позволит снизить плотность теплоизоляционного материала на 15-20%, а коэффициент теплопроводности на 5-10% при достаточной прочности также позволит уменьшить вес строительных конструкций.

Утилизация отходов литейного и нефтеперерабатывающего производства улучшает экологическую обстановку.

Формула изобретения

Известково-шлаково- гипсовое вяжущее23-24 Цемент 2 Кремнеземистый компонент36 Алюминиевая пудра 0,1-0,12 Поверхностно-активное вещество 0,01-0,012 Сульфат натрия0,3-0,4 ВодаОстальное

Лзвес7 8

10

t i j i

II 12 i j i

Т

13

14

8 j 9 j 10 j II 12 j 13 14 15

Продолжение таблицы

I j 2 j. 3 j 4 j 5 j 6 j 7 | 8j j JI Т 12 j 13 j 14 j 15 16

Сульфат

натрия С,5 0,5 0,5 0,5 0,4 0,4 0,4 0,4 0,3- 0,3 0,3 0,25 0,25 0,25

Вода38,401 39,401 39,401 38;40I 38,49 38,49 38,49 38,49 37,568 37,568 37,568 36,607 36,607 36,607 35,912

Плотность..

бетона .325 340 334 329 298 281 294 319 288 296 291 328 332 344 350 KVw5 , V- . Йрэдел

прочности 12,3 11,5 10,2 13,4 11,3 11,7 12,1 11,5 11,5 10,5 11,9 15,2 15,0 13,8 10,8

спри osaтяя.кгс/см

Теплопрсводность0,0930,0790,080,09 0,093

ккал/ы-час °С