СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА
RAW MIXTURE FOR MAKING FOAMED CONCRETE

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении ячеистого бетона неавтоклавного твердения.
Известна сырьевая смесь для приготовления ячеистого бетона, включающая, мас.%: едкую щелочь 4,2-5,4; молотый керамзит 15,6-16,0; полуводный сульфат кальция 3,3-4,5; натриевое жидкое стекло 6,6-9,1; алюминиевую пудру 0,25-0,38; ацетон 0,1-0,5; молотое стекло - остальное (Патент RU №2164504, кл. С04В 38/02, 1999).
Недостатком указанной смеси является относительно высокая средняя плотность материала с низким пределом прочности при сжатии.
-1
Из известных технических решений наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому объекту является "Способ приготовления ячеистобетонной смеси" (Патент RU №2206545, кл. С04В 38/10, 2001, прототип), который включает приготовление растворной части, состоящей из цемента, кварцевого песка, стеклопорошка и воды с добавлением к ней технической пены, взбитой в скоростном смесителе при 600-800 мин, с температурой воды 20-25°С и перемешивание в течение 1-2 мин, после чего в полученную смесь добавляют газообразователь и перемешивают до однородного состояния в течение 1-2 мин. Состав сырьевой смеси содержит следующие компоненты, мас.%:
Цемент
48-57;
Кварцевый песок
4-14;
Стеклопорошок
18-28;
Пенообразователь
0,3-0,35;
Газообразователь
0,08-0,085;
Вода
В/Т=0,38-0,43.
Изделия из указанной смеси имеют следующие недостатки: заниженный предел прочности при сжатии и низкий коэффициент конструктивного качества.
Техническая задача, решаемая изобретением - повышение предела прочности при сжатии и коэффициента конструктивного качества ячеистобетонных изделий с сохранением пониженной средней плотности.
кр
2
Указанный технический результат достигается тем, что сырьевая смесь для приготовления ячеистого бетона, включающая цемент, кварцевый песок, пенообразователь «Неопор», алюминиевую пудру и воду, содержит кварцевый песок с модулем крупности М до 1,8, в качестве цемента портландцемент и дополнительно - керамзитовый песок с удельной поверхностью 2000 - 2500 см/г, при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:
портландцемент
55,88-65,09;
указанный кварцевый песок
14,1-29,31;
указанный керамзитовый песок
10,06-22,67;
пенообразователь «Неопор»
0,32-0,37;
алюминиевая пудра
0,067-0,078;
вода
до В/Т=0,35-0,45.
кр
2
В качестве цемента использовался портландцемент марки М 400. В качестве кремнеземистых компонентов - кварцевый песок (ГОСТ 8736-93) с модулем крупности М до 1,8, который относится к группе мелких песков и керамзитовый песок с удельной поверхностью 2000-2500 см/г или керамзитовый песок, измельченный до указанной удельной поверхности. Ориентировочный зерновой состав песков приведен в табл.1. В качестве пенообразователя применялся неорганический пенообразователь «Неопор». В качестве газообразователя - алюминиевая пудра марки ПАП-1.
Таблица 1
Кремнезе-мистый компонент (песок)
Наименование остатка на ситах
Остатки на ситах, % по массе
Проход через сито с сеткой №0,16 (0,14), % по массе
2,5
1,25
0,63
0,315
0,16 (0,14)
Кварцевый
Частный
3
6,5
13,5
24
35
14
Полный
3
9,5
23
47
82
96
Керамзи-товый
Частный
0
0
18,5
53,5
18
8,5
Полный
0
0
18,5
72
90
98,5
0,16
2,5
1,25
0,63
0,315
0,16
В таблице 1 приведены частные и полные остатки керамзитового песка, согласно которой количество зерен размером менее 0,16 (0,14) мм составляет 8,5%, а 98,5% - это полные остатки. Полные остатки находятся суммированием частных остатков на данном сите и всех ситах с большими отверстиями. Полный остаток керамзитового песка на сите №0,16 (0,14) равен: A=a+a+а+a+a=18,5+53,5+18=90%. Полный остаток для керамзитового песка, прошедшего через сито с сеткой №0,16 (0,14), составляет 98,5%, другими словами, это общее количество песка, взятого для испытания, 1,5%, это технологические потери при просеивании, которых не избежать. Керамзитовый песок по модулю крупности и полному остатку на сите с отверстиями 0,63 мм относится к группе мелких песков.
Сырьевую смесь готовят по следующей технологии: в смеситель загружается портландцемент марки М 400, кварцевый песок, керамзитовый песок и вода, перемешивание растворной части осуществляется в течение 1-2 мин. После чего взбитая техническая пена перегружается в смеситель, где перемешивается с растворной частью в течение 3-4 мин, после этого приготовленный раствор перемешивается еще в течение 2-2,5 мин с заранее приготовленной алюминиевой суспензией до получения однородной массы. Температура ячеистобетонной смеси должна быть 21-25°С.
После перемешивания смесь из смесителя разливают по формам. Отформованные изделия выдерживают при температуре +20°С в течение 3-4 ч, затем срезается "горбушка" и материал подвергается пропариванию по следующему режиму: подъем температуры до 80°С - 4 ч; изотермический прогрев при 80°С - 6 ч; спуск температуры до 20°С - 4 ч.
По сравнению с известными решениями предлагаемый состав сырьевой смеси позволяет получать ячеистый бетон с пределом прочности при сжатии на 15-40% и коэффициентом конструктивного качества на 30-35% выше по сравнению с прототипом, при этом достигается мелкая равномерно распределенная пористость в диапазоне радиусов пор 75-77500 Å (0,0075-7,75 мкм), что благоприятно отражается на теплофизических свойствах изделия. Кроме того, у приведенных составов меньший расход газообразователя используется мелкий кварцевый песок вместо молотого и его наиболее эффективный заменитель, такой как керамзитовый песок, что упрощает технологию изготовления ячеистобетонных изделий.
Предлагаемые составы и физико-механические показатели приведены в табл.2, 3.
Таблица 2
Компоненты
Количество, мас.%
1
2
3
Прототип
Портландемент
62,793
65,09
55,88
48-57
Кварцевый песок
14,1
24,402
29,31
4-14
Керамзитовый песок
22,67
10,06
14,423
-
Стеклопорошок
-
-
-
18-28
Пенообразователь «Неопор»
0,36
0,37
0,32
0,3-0,35
Алюминиевая пудра
0,077
0,078
0,067
0,08-0,085
Вода (В/Т)
0,4
0,45
0,35
0,38-0,43
кр
2
Используют кварцевый песок с модулем крупности М для первого, второго и третьего составов, соответственно равным 1,7; 1,6 и 1,8, и керамзитовый песок, удельная поверхностью которого равна для первого, второго и третьего составов соответственно 2250; 2500 и 2000 см/г.
Таблица 3
Состав
Средняя плотность, т/м<sup>3 </sup>(ρ<sub>m</sub>)
Предел прочности при сжатии, МПа (R<sub>сж</sub>)
Коэффициент конструктивного качества
Теплопроводность, Вт/(м°С) (λ)
1
0,510
2,2
4,31
0,136
2
0,420
1,7
4,05
0,093
3
0,550
2,4
4,36
0,155
Прото-тип
0,414-0,533
1,2-1,7
2,47-3,18
0,092-0,147