СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ГАЗОБЕТОНА
RAW MATERIAL MIXTURE FOR POROUS CONCRETE

Изобретение относится к области производства строительных изделий и может быть использовано при изготовлении газобетонных конструкционно-изоляционных блоков, применяемых для строительства и теплоизоляции жилых, административных и промышленных зданий и сооружений.
Известна сырьевая смесь и способ приготовления газобетона (см. Патент RU №2209801, кл. 7 C04B 38/02, 2003), содержащая масс.%: портландцемент - 51-71 алюминиевая пудра - 0,01-0,15, известь - 0,04-0,07, полуводный гипс - 0,1-0,4, микрокремнезем - 0,6-3,5, кальций хлористый - 0,5-3, вода - остальное.
Основным недостатком известного состава является следующее. Введение в состав газобетонной смеси известкового раствора не обеспечивает ускорение процесса поризации: начало процесса наступает не ранее 10 минут после смешения, необходима повышенная температура смеси - порядка 45-50°C, а также образование соединений, не способствующих повышению устойчивости смеси.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату - прототипом является сырьевая смесь для изготовления газобетонных изделий (см. патент РФ №2274626 С2, МПК - C04B, 38/00 опубл. 20.04.2006 г., Бюл.№11), содержащая портландцемент, золу-унос ТЭЦ-7 г.Братска, моющее средство МС «Тайга» с содержанием до 98,6 масс.% кислот жирных талловых омыленных и до 0,5 масс.% натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы, строительный гипс, при следующем соотношении компонентов, масс.%: портландцемент - 9,7-23,3, зола-унос ТЭЦ-7 г.Братска - 43,2-54,8, строительный гипс - 1,89-2,0, моющее средство МС «Тайга» - 0,16-0,23, алюминиевая пудра - 0,05-0,07, вода - остальное.
Недостатком известного прототипа является высокое водосодержание смеси, большая воздушная усадка и недостаточная прочность при изгибе и сжатии, высокая теплопроводность.
Технической задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков, и, кроме того, снижение водосодержания смеси, стабилизация процесса ее поризации, формирование прочной структуры межпоровых перегородок, снижение воздушной усадки, техническим результатом которого будет повышение прочности, морозостойкости и снижение теплопроводности газобетона.
Указанный технический результат достигается за счет того, что сырьевая смесь для газобетона, включающая портландцемент, золу-унос ТЭЦ-4 г.Омска, алюминиевую пасту, моющий порошок, гипс строительный и воду, отличается тем, что содержит при следующем соотношении компонентов мас.%: портландцемент - 39-56,4, в качестве золы-унос золу-унос ТЭЦ-4 г.Омска - 8,5-30,0, в качестве гипса строительного - гипс строительный ГП-6 - 0,28-0,41, алюминиевую пасту - 0,06-0,1, в качестве моющего порошка моющий порошок «Зифа» - 0,001-0,002, гидроксид натрия - 0,41-0,60, хлорид кальция - 0,21-0,26, фибру полипропиленовую длиной 7-12 мм, диаметром 0,33-0,38 мкм - 0,06-0,07, вода - 29,978-33,659.
В зависимости от назначения и состава компонентов сырьевой смеси выбирают:
Портландцемент по ГОСТ 31108-2003 марок ЦЕМ I или ЦЕМ II, с содержанием минеральных добавок 0-20%.
2
3
Зола-унос по ГОСТ 25818-91 от сжигания бурых углей Канско-Ачинского бассейна ТЭЦ - 4 г.Омска содержит SiO не менее 45%, СаО не более 10%, SO не более 3%, влажность не более 0,05%.
Моющий порошок «Зифа» по ТУ 2381-023-00204872-2008 содержит в своем составе: соду, фосфаты, силикаты, сульфаты, энзимы и ферменты.
Гипс строительный 2-водный ГП-6 по ГОСТ 4013-82.
Гидроксид натрия NaOH технический чешуированный по ГОСТ 2263-79, массовая доля не менее 98%.
Паста алюминиевая по ТУ 1791-001-757554739-2006. Массовая доля активного алюминия не менее 88,1%.
2
Хлорид кальция CaCl технический 2-водный по ГОСТ 450-77, массовая доля не менее 98%.
Вода техническая по ГОСТ 23732-2011.
3
Фибра полипропиленовая по ТУ 5743-001-33181465-2006, материал полипропилен, длина 7-12 мм, диаметр 0,33-0,38 мкм, с плотностью 0,9 г/см, прочность при растяжении 400-700 МПа, удлинение при разрыве 10-25%, модуль упругости 3500-8000 МПа, химически стойкая, неэлектропроводная.
Повышенное содержание гидроксида натрия и хлорида кальция позволит ускорить реакцию поризации и твердения сырьевой смеси.
Составы сырьевых смесей по прототипу и предлагаемому изобретению
Таблица 1
Компоненты
Количество, мас.%
Прототип
1
2
3
Портландцемент
23,3
39
44,0
56,4
Зола-унос
54,8
30,0
24,0
8,5
Гипс строительный
2,0
0,28
0,25
0,41
Алюминиевая пудра
0,07
-
-
-
Алюминиевая паста
-
0,06
0,07
0,1
Моющее средство МС «Тайга»
0,23
-
-
-
Моющий порошок «Зифа»
-
0,002
0,002
0,001
Гидроксид натрия
-
0,41
0,4
0,6
Хлорид кальция
-
0,21
0,23
0,26
Фибра полипропиленовая
-
0,06
0,065
0,07
Вода
19,6
29,978
30,983
33,659
Пример:
Берут соответствующие рецепту сырьевой смеси дозировки в мас.% портландцемента марки ЦЕМ I 42,5 Б - 39,0, золы-унос - 30,0, в миксер заливают воду с температурой 26-28°C в количестве 29,978, засыпают гидроксид натрия - 0,41 и хлористый кальций - 0,21, высыпают цемент и золу, перемешивают 2-5 мин, отдельно готовят водную суспензию алюминиевой пасты - 0,06 и моющего порошка «Зифа» - 0,002, после чего вводят алюминиевую суспензию в основную смесь, добавляют строительный гипс ГП-6 - 0,28 и фибру полипропиленовую - 0,06, готовую смесь перемешивают в течение 1 минуты и выливают в форму.
После заливки полученной смеси в герметичную смазанную форму ее помещают в камеру термовлажностной обработки при температуре 35°C, где происходит взаимодействие алюминиевой пасты с продуктами гидратации цемента, вследствие чего выделяется водород, смесь вспучивается и увеличивается в объеме до 2-х раз в течение 25-45 мин. После этого форму в камере выдерживают 8-10 ч до резки.
После набора газобетонным массивом распалубочной прочности (10-15%) производится распалубка форм. Распиловка газобетонного массива на блоки заданных размеров осуществляется с помощью автоматизированного резательного комплекса АРК-003. Газобетонные блоки укладываются на поддон с перевязкой через два ряда и обтягиваются стретч-пленкой. Поддоны с газобетонными блоками хранятся на складе готовой продукции рассортированными по видам и маркам до набора 70%-прочности и отпускной влажности не более 25-35%.
Введение в сырьевую смесь фибры полипропиленовой позволяет стабилизировать процесс поризации смеси за счет равномерного распределения фибры по всему объему смеси.
Попадая в сырьевую смесь, волокна фибры полипропиленовой быстро и равномерно распределяются по всему объему, создавая нужный эффект микроармирования, ограничивают оседание минеральных составляющих за счет создания трехмерной сетки внутри минерального теста, увеличивают влагонепроницаемость газобетона, повышая тем самым не только водоотталкивающие свойства материала, но и его морозостойкость. Газобетон, содержащий фибру полипропиленовую, менее подвержен механическому воздействию (истиранию, усадке, деформированию и появлению микротрещин в материале), обладает точными геометрическими размерами, повышенной прочностью изделий.
В жидкой минеральной среде присутствие фибры полипропиленовой как волокнистого армирующего наполнителя уменьшает пластическую усадку, улучшает водоудерживающую способность цемента. Достигаемое армированием фиброй полипропиленовой увеличение отношения пределов прочности при растяжении и сжатии представляет собой средство повышения эффективности газобетона, как конструкционного материала, а его низкая плотность и теплопроводность придают ему высокие свойства теплоизоляционного материала.
Физико-механические показатели сравнительных испытаний изделий, изготовленных по прототипу и предлагаемому изобретению, сведены в таблицу 2.
Таблица 2
Состав
Средняя плотность кг/м<sup>3</sup>
Прочность при сжатии, МПа
Теплопроводность, Вт/М°C
Воздушная усадка, мм/м
Прочность на изгиб, МПа
Морозостойкость, Цикл
Прототип
600
4,87
0,2
4,3
2,0
50
1
600
5,40
0,12
1,95
6,1
75
2
420
3,19
0,07
2,6
4,2
55
3
585
4,91
0,13
2,0
5,3
75
Использование предлагаемого изобретения позволит снизить теплопроводность и повысить прочность и морозостойкость строительных изделий, изготовленных из сырьевой смеси для газобетона и эксплуатирующихся в сложных климатических условиях с большим перепадом температур и влажности.