ФОРМОВОЧНАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПЕНОБЕТОНА
MOULDING MIX FOR AERATED CONCRETE

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к формовочным смесям, и может быть использовано при производстве пенобетонных изделий теплоизоляционного назначения.
7
Известна сырьевая смесь для изготовления пенобетона, которая содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: портландцемент 30,0-35,0, известковая мука 20,0-24,0, пенообразователь (белковый гидролизат продуктов синтеза микроорганизмов) 0,10-0,16, сульфат металла 0,0039-0,0062, вода - остальное (пат. 2188808, РФ, МПК C04B 38/10, 2002 г.).
Недостатком указанной сырьевой смеси является наличие усадки пенобетонных изделий.
2
7
Известна формовочная смесь для приготовления пенобетона и изделий из нее, которая содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: портландцемент 36,74-43,94, кварцевый песок 18,75-19,1, молотая опока с удельной поверхностью 3700 см/г 0-6,37, пенообразователь (алкилсульфаты первичных жирных спиртов) 0,065-0,067, модифицированная добавка на основе конденсированных фенолов 0,022-0,023, вода - остальное (пат. 2279415, РФ, МПК C04B 38/10, 2006 г.).
Недостатком указанной сырьевой смеси является сложный сырьевой состав, высокая плотность пенобетона.
7
Наиболее близким аналогом предлагаемой формовочной смеси для пенобетона является формовочная смесь для изготовления пенобетона, которая содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: портландцемент 30-35,4, химически чистый мел 8,4-11, карьерный кварцевый песок 14-29,3, пенообразователь «Унипор» 0,5-0,7, вода - остальное (пат. 2199507, РФ, МПК C04B 38/10, 2003 г.).
Недостатком указанной формовочной смеси является высокие показатели плотности, связанные с введением в формовочную смесь заполнителя - карьерного кварцевого песка, высокие усадочные явления.
3
Техническая задача заключается в получение теплоизоляционного пенобетона плотностью ниже 350 кг/м с качественной пористой структурой, низкими усадочными деформациями без снижения его прочности.
мод.
2
Для получения такого технического результата в предлагаемую формовочную смесь для пенобетона, включающую портландцемент, добавку, пенообразователь «Унипор» и воду, в качестве добавки используют расширяющийся компонент - CaO - полученный путем обжига известнякового компонента со щелочесодержащей добавкой (гидроксилы или карбонаты щелочных металлов) в соотношении, мас.%: известняковый компонент 93,0-99,0, щелочесодержащая добавка 1,0-7,0, при температуре 850-1200°С с последующим помолом до удельной поверхности 300-1000 м/кг, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
портландцемент
40-60
пенообразователь «Унипор»
0,1-0,2
указанная добавка
4-7
вода
остальное
мод.
мод.
2
Наличие в составе указанной расширяющейся добавки CaO способствует устранению усадочных деформаций пенобетона, возникающих в первые сутки твердения в результате влажностной и гелевой усадки цементного раствора в межпоровых перегородках. Снижение усадочных деформаций в присутствии расширяющейся добавки CaO обеспечивается за счет кристаллизационного давления быстрорастущих кристаллических новообразований Ca(ОН), вызывающих в начальный период деформации эластичной структуры и изменение объема системы, главным образом за счет увеличения пористости цементного камня в межпоровых перегородках.
мод.
Главным условием получения эффекта расширения является воспроизводимое соответствие кинетических параметров процессов, ведущих к увеличению объема системы, и процессов, связанных с нарастанием прочности. Раннее расширение гасится в жидкопластичной системе, запоздалое - вызывает вредные внутренние напряжения в жесткой структуре, вплоть до разрушения поризованного цементного камня. Величина свободного расширения связана с физико-химическими характеристиками самого поризованного цементного камня и активности указанной расширяющейся добавки. Активность и кинетика расширения CaO определяется параметрами обжига и количеством щелочесодержащего компонента в смеси.
Пример осуществления изобретения.
мод.
2
3
2
3
2
Для экспериментальной проверки заявленного состава были приготовлены формовочные смеси с различным содержанием расширяющейся добавки CaO (табл.1). Вначале получали расширяющуюся добавку: (две пробы) первая проба с содержанием мела 99,0 мас.% и 1,0 мас.% NaCO была обожжена при температуре 850°С, вторая - с содержанием мела 93,0 мас.% и 7,0 мас.% KCO была обожжена при температуре 1200°С. Потом две пробы были измельчены для получения однородного состава с удельной поверхностью 400 м/кг. Портландцемент и расширяющаяся добавка в соответствующих соотношениях смешивались в сухом состоянии до однородной массы. Готовился рабочий раствор пенообразователя «Унипор» (жидкость темно-коричневого цвета на протеиновой основе), для этого в необходимое количество воды добавлялось соответствующее содержание пенообразователя. Пену получали в мешалке турбулентного типа при оборотах вала 900 об/мин. Затем скорость вращения вала понижалась до 400 об/мин и при постоянном перемешивании в пену вводился портландцемент с расширяющейся добавкой. Формовочную смесь тщательно перемешивали до необходимой степени поризации. Из смеси формовали изделия в виде образцов размерами 40×40×160 мм. Через сутки твердения образцы вынимались из формы. Определение усадочных деформаций вели по методике ГОСТ 25485-89 на приборе ИЗВ сразу после расформования.
Таблица 1
Индекс состава
Расход материалов, мас.%
Плотность, кг/м<sup>3</sup>
Прочность, МПа
Усадка, мм/м
портландцемент
пенообразователь Унипор
CaO<sub>мод.</sub>
вода
1-0 Контрол.
60
0,1
0
39,9
345
1,85
4,21
2-0
57
0,1
3
39,9
320
1,85
0,9
3-0
56
0,1
4
39,9
321
1,87
0,02
4-0
55
0,1
5
39,9
322
1,91
0,1
5-0
54
0,1
6
39,9
319
1,87
0,4
6-0
53
0,1
7
39,9
318
1,76
0,68
7-0
52
0,1
8
39,9
312
1,72
0,44
8-0
40
0,1
7
52,9
295
1,02
0,83
1-1 Контрол.
60
0,2
0
39,8
334
1,86
5,25
2-1
57
0,2
3
39,8
316
1,84
1,01
3-1
56
0,2
4
39,8
315
1,87
0,09
4-1
55
0,2
5
39,8
316
1,92
0,12
5-1
54
0,2
6
39,8
315
1,86
0,42
6-1
53
0,2
7
39,8
310
1,79
0,66
7-1
52
0,2
8
39,8
310
1,74
0,41
8-1
40
0,2
7
52,8
292
0,99
0,73
мод.
3
Наилучшие результаты по снижению усадочных явлений получены при введение в систему CaO в количестве 4-7 мас.%. Изделия из формовочной смеси предлагаемого состава обладают физико-механическими показателями, полностью удовлетворяющими требованиям поставленной задачи: прочность 1,74-1,92 МПа, плотность 310-345 кг/м с низкими значениями усадки.
Использование заявленного изобретения позволит:
- повысить качество пенобетонных изделий из формовочной смеси за счет увеличения прочности при низких значениях плотности и соответственно теплопроводности;
- снизить деформационные усадочные явления.