СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА НЕАВТОКЛАВНОГО ТВЕРДЕНИЯ
CRUDE MIXTURE FOR MAKING NON-AUTOCLAVE-CURED HEAT-INSULATION FOAM CONCRETE

Изобретение относится к теплоизоляционным ячеистым бетонам неавтоклавного твердения и может быть использовано при изготовлении эффективных теплозащитных конструкций зданий и сооружений сборным или монолитным способом.
Известна сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционного ячеистого бетона неавтоклавного твердения (см. RU 2081097, C04B 38/02, 1997), которая включает вяжущее, наполнитель, поверхностно-активное вещество (ПАВ), пластификатор и воду. В качестве ПАВ используют отходы производства сульфанола.
Недостатками приведенной сырьевой смеси являются то, что получающиеся материалы имеют высокие значения средней плотности и коэффициента теплопроводности.
3
2
3
4
2
Наиболее близким изобретению техническим решением является сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционного ячеистого бетона неавтоклавного твердения (см. RU 2215714, C04B 38/10, 2003), включающая в качестве вяжущего портландцемент, в качестве наполнителя-минерализатора - известково-доломитовую муку, в качестве ПАВ - пенообразователь «Пеностром» 30%-ной концентрации, в качестве пластификатора - суперпластификатор С-3. При чем портландцемент имеет следующий минералогический состав, %: CS - 68,0; CS - 16,0; CA - 6,0; CAF - 10,0 (измельченный до удельной поверхности 4000 см/г).
Соотношения компонентов смеси, мас.%:
портландцемент - 27,7
известково-доломитовая мука - 27,7
ПАВ «Пеностром» - 0,4
суперпластификатор С-3 - 0,2
вода - 44,0.
Основным недостатком указанной сырьевой смеси является то, что на ее основе получается материал с достаточно высоким значением усадочных деформаций в процессе твердения и сушки, что может привести к нарушению монолитности и появлению микротрещин в материале при устройстве теплозащитных конструкций зданий в условиях строительной площадки.
Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, выражается в получении безусадочного материала неавтоклавного твердения при сохранении низкого значения коэффициента теплопроводности, стойкости свежеуложенной поризованной массы, прочности на сжатие, низкой величины средней плотности материала и малой энергоемкости процесса изготовления.
Технический эффект получаемый при решении поставленной задачи выражается в получении сырьевой смеси для изготовления теплоизоляционного ячеистого бетона неавтоклавного твердения, включающая вяжущее, наполнитель-минерализатор, пенообразователь, пластификатор и воду. При этом заявляемый состав позволяет значительно снизить вероятность появления усадочных микротрещин в изделиях, помимо повышения стойкости пеномассы при одновременном снижении ее плотности.
2
Для решения поставленной задачи сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционного ячеистого бетона неавтоклавного твердения, содержащая в качестве вяжущего портландцемент (например, марки ПЦ 500-ДО по ГОСТ 10178-85), наполнитель-минерализатор, пенообразователь, суперпластификатор С-3 (ТУ 6-36-0204229-625) и воду, отличается тем, что в качестве наполнителя-минерализатора содержит активную минеральную добавку (АМД) на основе горелой породы с удельной поверхностью 350-400 м/кг и гипса марки Г-6 (ГОСТ 125-79), а в качестве пенообразователя - пенообразователь ПБ-2000 (ТУ 2481-185-05744685-01), при этом соотношение компонентов составляет, мас.%:
- портландцемент - 49,8
2
- АМД на основе горелой породы с удельной поверхностью 350-400 м/кг и гипса - 5,6
- пенообразователь ПБ-2000 - 0,4
- суперпластификатор С-3 - 0,2
- вода - 44,0.
Приготовление композиции осуществляется по способу «сухой минерализации пены». Для этого на первом этапе смешивают необходимое количество воды с пенообразователем, затем в высокоскоростном смесителе кавитационного типа приготавливают «чистую» пеномассу.
На втором этапе без остановки смесителя в полученную пеномассу вводят сухие компоненты в строгой последовательности: АМД на основе горелой породы и гипса, портландцемент и в готовую пенобетонную смесь добавляют водный раствор суперпластификатора С-3.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналога свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».
2
Введение в сырьевую смесь АМД на основе горелой породы с удельной поверхностью 350-400 м/кг и гипса позволяет значительно снизить вероятность появления усадочных микротрещин в изделиях, помимо повышения стойкости пеномассы при одновременном снижении ее плотности.
2
3
4
2
Компенсация (снижение) усадочных явлений при твердении и сушке материала на основе предлагаемой сырьевой смеси связано с тем, что горелые породы являются типичными представителями группы гидравлических веществ глинитного характера. Гидравлическая добавка, состоящая из гипса и горелой породы, улучшает такие свойства, как водостойкость и прочность затвердевшего камня, а также обуславливает расширение, за счет образования высокоосновной формы гидросульфоалюмината кальция - эттрингита (3CaO·AlO·3CaSO·32HO). Образование достаточного количества этого соединения на определенных этапах формирования затвердевшего камня обуславливает компенсацию естественной усадки камня, а также уплотнение его структуры. Образование эттрингита происходит в ранние сроки твердения, что обеспечивает рост прочности образующегося камня.
В таблицах 1-3 представлены составы предлагаемого теплоизоляционного материала неавтоклавного твердения и его физико-механические свойства.
Анализ полученных результатов показывает (см. табл.3), что наибольшая прочность при сжатии полученного теплоизоляционного материала достигается при использовании следующего состава, мас.%:
- портландцемент - 49,8
2
- АМД на основе горелой породы с удельной поверхностью 350-400 м/кг и гипса - 5,6
- пенообразователь ПБ-2000 - 0,4
- суперпластификатор С-3 - 0,2
- вода - 44,0.
При этом соотношение количества горелой породы к количеству гипса в составе АМД составляет как 45:55, т.е. горелая порода - 2,52 мас.% и гипс - 3,08 мас.%. Усадочные деформации не наблюдаются, стабилизация линейных размеров устанавливается к 7 суткам.
Таблица 1
Составы сырьевой смеси
Компоненты
Содержание компонентов, мас.%
разработанный состав
прототип
Вяжущее
Портландцемент - 49,8
Портландцемент - 27,7
Наполнитель-минерализатор
Активная минеральная добавка на основе горелой породы с удельной поверхностью 350-400 м<sup>2</sup>/кг и гипса - 5,6
Известково-доломитовая мука - 27,7
Пластификатор
Суперпластификатор С-3 - 0,2
Суперпластификатор С-3 - 0,2
ПАВ
Пенообразователь ПБ-2000 - 0,4
ПАВ «Пеностром» - 0,4
Вода
Вода - 44,0
Вода - 44,0
Таблица 2
Физико-механические свойства теплоизоляционного материала
Свойства
Содержание компонентов, %
разработанный состав
прототип
Объемная масса, кг/м<sup>3</sup>
D300
D300
Прочность на сжатие, кгс/см<sup>2</sup>, при 10% деформации
6
6
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м·К)
0,06
0,06
Водопоглощение по массе, %
50
50
Усадка в возрасте 28 сут
не более 1 мм/м расширения
не более 2,5 мм/м расширения