Способ приготовления сухой смеси для производства ячеистого бетона
METHOD OF PREPARATION OF DRY MIXTURE FOR PRODUCTION OF FOAMED CONCRETE

Изобретение относится к области изготовления строительных материалов и может быть использовано для изготовления сухой смеси ячеистого бетона. Способ приготовления смеси для производства сухой смеси ячеистого бетона, включающий подачу отдозированных  компонентов состава сухой смеси в смеситель и их тщательного перемешивания с сухой порообразующей смесью, приготовленной заранее, путем перемешивания компонентов газообразователей ПАП-2 - алюминиевая пудра, ферросилиций ФС-75,  соответственно в соотношении 50/50, каждый из которых имеет свою скорость реакции порообразования,  пенообразователь Hostapur OSB, сульфосукцинат как стабилизатор, белая сажа марки БС-100, в определенных пропорциях компоненты подаются в общий смеситель,  при следующем соотношении, кг: цемент СЕМ 1 42.5 N - 400-700 кг, зола-унос Рязанской ТЭЦ - 600-300 кг, микрокремнезем МКУ 85 – 2% от веса цемента, суперпластификатор С-3 - 0.6% от веса цемента, олеат натрия - 0.6% от веса цемента, глюконат натрия - 0.2% от веса цемента, фибра - 1.5 кг на тонну веса цемента и золы, указанная сухая порообразующая смесь -10 кг на тонну веса цемента и золы, после чего полученный в результате совместного перемешивания общий состав подвергают в дальнейшем ударной механоактивации на УДА-установках - дезинтераторах фирмы Горизонт, на больших скоростях - 2000 оборотов в минуту каждых корзин. После такой активации данную смесь дополнительно перемешивают   с  такой же, только неактивированной смесью без фибры, в соотношении 25-75%/75-25%. После этого готовый материал упаковывают в тару: мешки, упаковку типа биг-беги, силоса для хранения готового материала, технический результат – уменьшение расхода электроэнергии на процесс механоактивации - самое энергозатратное оборудование - на 25-75%, получение  сухой смеси ячеистого бетона, позволяющее поэтапное включение в процесс формирования структуры, в связи с разной удельной поверхностью компонентов, уменьшение водопотребности и, как следствие,  повышение прочности, долговечности и морозостойкости сухой смеси ячеистого бетона. Предлагаемое изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для изготовления сухой смеси ячеистого бетона.
Известен способ получения «Сухая смесь для производства ячеистого фибробетона», патент США №20120041087 от 16.02.2012.
Данная сухая смесь, содержащая цемент, минеральный наполнитель, микрокремнезем, суперпластификатор, фибру, порообразователь, дополнительно содержит модифицирующую цеолитовую добавку и проходит дополнительно измельчение - активацию в механоактиваторах.
Компоненты смеси находятся в следующих соотношениях:
Портландцемент 20 - 100%,
Минеральный наполнитель 20 - 70%,
Микрокремнезем 2 - 10%,
Суперпластификатор 0.6 - 3%,
Модифицирующая цеолитовая добавка 2 - 10%,
3
Полипропиленовая фибра для бетонов длиной до 12 мм - до 1,5 кг на 1 м,
Порообразователь 0,002 – 0,65%.
К недостаткам данного изобретения можно, на наш взгляд, отнести следующее: во-первых, двойное перемешивание смеси с использованием алюминиевой пудры небезопасно, а во-вторых, одновременное перемешивание всех компонентов, включая порообразователь, может привести к неоднородности смеси, что может отрицательно сказаться на структурно-механических свойствах ячеистого бетона.
Известен «Способ получения газобетона», описанный в патенте РФ №2465252, МПК C04B 40/00, C04B 38/02, заявл. 12.05.2011, опубл. 27.10.2011.
Известный способ включает приготовление растворной смеси из портландцемента, молотого кварцевого песка, гипса и воды, которое осуществляют в смесителе. Затем производят ультразвуковую обработку смеси. После этого в бетонной смеси формируют резонаторные центры в виде отдельных скоплений тонкодисперсных частиц, для чего в смесь вносят неочищенную алюминиевую пудру и перемешивают со скоростью вращения лопастей 180 об/мин. Затем повторно производят ультразвуковую обработку смеси и вносят в нее очищенную алюминиевую пудру и опять перемешивают со скоростью 620 об/мин.
К недостаткам данного способа также можно отнести его дороговизну и сложность из-за необходимости неоднократной ультразвуковой обработки смеси - это потребует наличия специального оборудования, трудности с приготовлением больших объемов смеси - сложный двухскоростной смеситель имеет ограниченный объем. Использование очищенной алюминиевой пудры также усложняет и удорожает процесс, поскольку процесс очищения пудры от парафина и необходимость использования специальных химических компонентов существенно усложняет процесс. К такому же результату приводит необходимость использования алюминиевых опилок, которые изготавливаются отдельно. Как следствие, данный способ делает практически невозможным приготовление газобетона непосредственно на стройках.
Известен также «Способ изготовления ячеистого бетона», описанный в патенте РФ №2253636, МПК C04B 40/00, C04B 38/02, заявл. 26.12.2003, опубл. 10.06.2005.
Данный способ осуществляют следующим образом.
В кавитационный смеситель с активатором подают воду и цемент или воду, цемент и песок, и все компоненты перемешивают в течение 5-15 минут. Затем в полученный раствор вводят заранее приготовленную сухую порообразующую смесь и еще раз производят перемешивание в течение 15-60 секунд.
3
Недостатком данного способа, как и в предыдущих, является, во-первых, необходимость использования специального кавитационного смесителя, который имеет небольшой объем (не более 1м), а во-вторых, сложность приготовления бетонной смеси на месте строительства, сложность контроля качества сырья в условиях стройки, трудности с подачей бетонной смеси на этажи, с перемещением оборудования при высотном строительстве.
»,
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к нашему изобретению является «СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СМЕСИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КОМПОЗИЦИОННОГО ЯЧЕИСТОГО БЕТОНАописанный в патенте РФ №2543847, МПК С04В 38/02, С04В 38/10, В82В 3/00, заявл. 05.07.2013, опубл.10/01/2015.
В способе приготовления смеси для производства композиционного ячеистого бетона, включающем подачу в смеситель компонентов состава и их перемешивание для получения однородной массы, введение в полученный состав сухой порообразующей смеси и последующее совместное перемешивание, в полученный состав дополнительно вводят цеолитовую добавку, приготовленную путем предварительного перемешивания одно- или многослойных нанотрубок в воде посредством атомайзера в распыленном виде с последующим их перемешиванием с цеолитом в смесителе циклического действия, а также вводят предварительно приготовленную сухую порообразующую смесь, состоящую из сухого пенообразователя, алюминиевой пудры ПАП-2 и алюминиевой пудры ПАП-1, после чего в общий смеситель подают компоненты сухой смеси при следующем соотношении, кг: цемент 600, зола-унос ТЭЦ 400, микрокремнезем МКУ 50, суперпластификатор С-3 9, олеат натрия 3, глюконат натрия 1.5, адимент СТ-2 2, биоцидная добавка Ластонокс 2, фибра 1.5, полимерная добавка 5, указанная сухая порообразующая смесь 20, указанная цеолитовая добавка, содержащая одно- или многослойные нанотрубки, 50, после чего полученный в результате совместного перемешивания общий состав подвергают ударной механоактивации на УДА-установках. Технический результат - получение однородной сухой смеси, снижение объемного веса, повышение прочности и морозостойкости неавтоклавного ячеистого бетона, полученного из заявленной сухой смеси.
К недостатку данного способа можно отнести необходимость ударно механоактивировать всю смесь, что приводит к увеличению расхода электроэнергии.
Целью создания изобретения, является получение сухой смеси для ячеистого бетона с меньшим электропотреблением, с улучшенными структурно-механическими свойствами: с повышенными прочностью, морозостойкостью, с уменьшенными объемным весом и влагопоглощением. Попутной, не менее важной целью, является приготовление сухой смеси для производства композиционного ячеистого бетона для последующего ее использования в любом месте строительства по принципу: «просто разбавь водой».
Поставленная цель достигается тем, что данную смесь дополнительно перемешивают   с такой же, только неактивированной смесью без фибры, в соотношении 25-75%/75-25%.
Пример осуществления способа
Сухая смесь, которую получают в результате осуществления данного способа, включает следующие компоненты, кг:
- цемент марки СЕМ 1 42.5 N - 600
- зола-унос Рязанской ТЭЦ - 400
- микрокремнезем МКУ 85 - 12
- суперпластификатор  С-3- 3.6
- олеат натрия - 3.6
- глюконат натрия - 1.2
- фибра - 1.5
- сухая порообразующая смесь – 10.
Готовят сухую смесь следующим образом: исходный материал - цемент, зола-унос, микрокремнезем, суперпластификатор, олеат натрия, глюконат натрия и фибра - подают в бункеры предварительного хранения.
Порообразующую смесь перед подачей в смеситель готовят отдельно: тщательно дозируют и подают в смеситель циклического действия в следующей последовательности: алюминиевая пудра ПАП-2 и ферросилиций ФС-75, соответственно в соотношении 50/50, сульфосукцинат, сухой пенообразователь Hostapur OSB, белая сажа марки БС-100. Такой порядок позволяет начать поризацию, после окончания процесса  перемешивания и дальнейшего получения пор с подъемом смеси, при постепенном включении в процесс порообразования поочередно -пенообразователь Hostapur OSB образует поры при перемешивании, далее  газообразование дает наиболее мелкая алюминиевая пудра  марки ПАП-2, а затем позже вступает в реакцию ферросилиций ФС-75, что позволяет производить процесс получения пор постепенно, стадийно по схеме:  пенообразователь Hostapur OSB - ПАП-2 - ферросилиций ФС-75.
Все компоненты порообразующей смеси тщательно перемешивают; его масса при внесении в общую смесь должна составлять 10 кг на тонну смеси цемента и золы.
После вышеперечисленных манипуляций в смеситель подают тщательно взвешенные компоненты согласно вышеуказанному рецепту, все тщательно перемешивают для получения однородной смеси. Затем смесь, прошедшую стадию предварительного перемешивания, подают в накопительный бункер, после чего ее подвергают ударной механоактивации на УДА-установке - дезинтеграторе Горизонт. Далее данную смесь дополнительно перемешивают с такой же смесью, но неактивированной и без фибры в соотношении 25%-75%. В результате происходит смешение активированной и неактивированной смеси в соотношении 25%-75%/75%-25%.
После этого готовый материал подают в емкости хранения для выдержки перед отгрузкой потребителю.
Перед использованием сухую смесь затворяют водой с водоотводом отношением 0,5, т.е. на 100 кг сухой смеси добавляют 50 литров воды и тщательно перемешивают.
На 28-е сутки ячеистый бетон имеет следующие характеристики:
3
2
- объемный вес в среднем - 400 кг/м; прочность на сжатие – не менее 15 кг/см;
- теплопроводность - 0.1;
- морозостойкость - после 35 циклов не разрушается.
Предлагаемый способ позволяет обеспечить дополнительную экономию электроэнергии при производстве сухой смеси ячеистого бетона, а также существенную экономию из-за отсутствия автоклавной обработки и возможности не применять пропарку и прогрев. Сухую смесь, полученную нашим способом, можно использовать непосредственно на месте строительства по принципу «разбавь водой». Данный способ позволяет использовать имеющиеся механизмы и машины, предназначенные для перемешивания и подачи бетонных смесей и растворов на местах строительства.
Пример: Бетононасос EstrichBoy DC260/45.