способ получения ячеистого бетона

Формула изобретения

Способ получения ячеистого бетона, включающий приготовление вязкопластичной сырьевой смеси, состоящей из вяжущего, инертного заполнителя и воды, путем перемешивания ротором в течение 7-15 мин, добавление газообразующей добавки и дальнейшее перемешивание в течение 1-1,5 мин и твердение, отличающийся тем, что перемешивание вяжущего, инертного заполнителя и воды осуществляют в роторном аппарате гидроударного действия до получения массы с удельной поверхностью 5500 - 6500 см²/г, а с газообразующей добавкой вводят щелочную добавку.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству стеновых и теплоизоляционных материалов.

Известен способ получения неавтоклавного зольного ячеистого бетона, включающий получение вязкопластичной сырьевой смеси, состоящей из вяжущего вещества, зольного (инертного) заполнителя, воды и добавки газо- или пенообразователя (газообразующей добавки), вспучивание или вспенивание сырьевой смеси, твердение при пропаривании. Зольный (инертный) заполнитель предварительно активируют путем его перемешивания с водой затворения со скоростью 500-700 об/мин в течение 1-5 мин, а сырьевую смесь в процессе вспучивания или вспенивания насыщают газовой средой. В сырьевую смесь могут вводиться ускоритель твердения - хлористый кальций в количестве 2-3% от массы цемента (RU, патент № 2134250 С1, С 04 В 40/00, опубл. 10.08.99).

Данный способ позволяет получать неавтоклавный зольный ячеистый бетон на основе использования отвальной золы ТЭЦ без ее помола, однако данный способ предусматривает пропаривание при твердении, т.е. требует больших энергозатрат. Кроме того, в данном способе довольно длительный процесс перемешивания ингредиентов в результате поочередности загрузки материалов в смеситель, а также незначительная активация инертного материала (зольного заполнителя) в результате длительного временного промежутка активации.

Наиболее близким техническим решением к заявленному является способ получения стеновых изделий в виде камней или блоков из газобетонной смеси путем заполнения опалубки газобетонной смесью и ее обработки с получением слоев разной плотности, твердение сырьевой массы в естественных условиях при положительных температурах и распалубки изделий. В качестве газобетонной сырьевой смеси используют состав из молотого кремнеземистого компонента (инертного заполнителя), вяжущего и воды, которую готовят путем перемешивания непосредственно в опалубке с частотой 2000-3000 мин^-1 в течение 5-15 мин, а затем добавляют газообразующую добавку и осуществляют дополнительное перемешивание в течение 1,5-5,0 мин с образованием в периферийных зонах изделий плотных скорлуп, охватывающих центральную часть изделия (RU, патент № 2045501, МПК С 04 В 40/00, опубл. 10.10.95 г.) - прототип.

Данный способ позволяет получать стеновые изделия со слоями разной плотности, однако он совершенно не пригоден для получения равноплотных изделий из ячеистого бетона.

Задачей заявляемого изобретения является получение неавтоклавного ячеистого бетона естественного твердения на основе использования отвальной золы - уноса ТЭЦ или кварцевого песка.

Технический результат, который будет достигнут от использования данного технического решения заключается в снижении энергозатрат на производство и повышение качества ячеистого бетона.

Технический результат достигается за счет того, что в способе получения ячеистого бетона, включающем приготовление вязкопластичной сырьевой смеси, состоящей из вяжущего, инертного заполнителя и воды, путем перемешивания ротором в течение 7-15 мин, добавления газообразующей добавки, дальнейшего перемешивания в течение 1-1,5 мин и твердение, перемешивание инертного заполнителя и воды осуществляют в роторном аппарате гидроударного действия до получения массы с удельной поверхностью 5500-6500 см² /г. С газообразующей добавкой вводят щелочную добавку.

Сущность изобретения заключается в повышении активности вяжущих компонентов в роторном аппарате за счет одновременно протекающих в нем процессов: измельчение за счет гидроударного воздействия (диспергирования) и перемешивания.

Диспергирование инертного заполнителя (золы или песка) одновременно с вяжущим и водой в роторном аппарате обеспечивает получение ячеистого бетона с высокими показателями активности, положительно влияющими на качество.

Время перемешивания в роторном аппарате в течение 7-15 мин необходимо и достаточно для активации вяжущего и активного перемешивания (диспергирования) с ним инертного заполнителя. Добавление в роторный аппарат остальных ингредиентов и дальнейшее их перемешивание в течение 1-1,5 мин до получения массы с удельной поверхностью 5500-6500 см²/г исключают необходимость в другом оборудовании (все операции производятся по замкнутому циклу в роторном аппарате). Добавление щелочной добавки одновременно с газообразующей добавкой служит для газообразования. Кроме того такой аппарат позволяет усилить положительное влияние каждого из ингредиентов на дальнейшее качество бетона. Твердение сырьевой массы в естественных условиях при положительных температурах не требует дополнительных энергозатрат на пропаривание и позволяет получать бетон с высокими показателями технических характеристик. Такой способ получения ячеистого бетона позволяет снизить энергозатраты, т.к. все операции производятся в одном аппарате и в течение непродолжительного времени.

Из анализа научно-технической и патентной литературы заявляемой совокупности приемов изготовления ячеистого бетона не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

Изобретение осуществляется следующим образом.

В роторный аппарат гидроударного действия подавали в определенном соотношении в качестве вяжущего материала портландцемент М 400 по ГОСТ 10178-85, инертный заполнитель - золу-унос Рефтинской ГРЭС по ТУ 21-1528-01-90 или кварцевый песок и воду, все эти ингредиенты перемешивают в течение 7-15 мин до получения массы с удельной поверхностью 5500-6500 см²/г. В процессе перемешивания в аппарате смесь нагревается до 45-50°С (предварительный подогрев воды не требуется), одновременно происходит активация инертного заполнителя и вяжущего. При достижении указанных показателей в емкость для перемешивания заливают перемешанную с водой газообразующую добавку - алюминиевую пудру ПАП-1 по ГОСТ 5491-71 и щелочную добавку - жидкое стекло по ГОСТ 13078-81. Перемешивание газообразующей добавки в общей массе составляет 1-1,5 мин. После чего готовую смесь подают в предварительно подготовленные формы через разливочный шланг. После разлива сырьевой смеси бетонной массы в формы аппарат выключают и промывают водой. Бетонная смесь в формах вспучивается и выстаивается в течение 1-1,5 часов, затем формы разбираются и массив режется на блоки необходимого размера.

Свойства готовых изделий приведены в таблице.

Данный способ приготовления ячеистого бетона позволяет уменьшить количество газообразующей добавки, увеличить количество активных центров в вяжущем и зольном заполнителе, увеличить температуру изотермической реакции. Кроме того, такой способ не требует большого количества технологического оборудования (все процессы происходят в одном - роторном аппарате гидроударного действия).

Таблица
№ п/п	Ингредиенты	Кол-во, кг/м3	Свойства бетона		Энергозатраты для получения 1 м 3 ячеистого бетона, кВт	Температура разлива, °С	Время выстойки до заливки следующего слоя, час	Время активации, мин	Пропарка, час
			Плотность, кг/м3	Прочность, кг/см2
1	2	3	4	5	6
1.	Заявляемый способ: цемент	400
	Зола или кварцевый песок	250
	Вода	325	650	30	7	45	1,5	15	-
	Алюминиевая паста (ПАГ-1)	0,3
	Жидкое стекло	5,0

2.	Заявляемый способ:
	Цемент	300
	Кварцевый песок или зола	100
	Вода	200	400	10	8	45	1	7	-
	ПАГ-1	0,45
	Жидкое стекло	6,00
3.	Прототип:
	Цемент	185
	Зола-унос	185	500-600/	10-5/33-	8-10	18	6-10	20-30	-
	Известь	93	1100-200	35
	Вода	220
	Алюминиевая пудра
	(ПАК-2)	0,72