способ изготовления пенополистиролбетонных теплоизоляционных изделий

Формула изобретения

Способ изготовления пенополистиролбетонных теплоизоляционных изделий, формовочный состав смеси которых содержит портландцемент, гранулированный вспененный полистирол, воздухововлекающую добавку, пластифицирующую добавку, воду, в котором в бетоносмеситель подают расчетное количество указанных компонентов в определенной последовательности, перемешивают смесь в течение рекомендованного времени, отличающийся тем, что смесь формируют в следующем процентном отношении массы компонентов: портландцемент - 81.0%, гранулированный вспененный полистирол - 4.0%, три части которого имеют размер гранул диаметром 1-2 мм и одна часть размер гранул 2-3 мм, пластифицирующая добавка С-3 - 0.5%, воздухововлекающая добавка - 0.02%, вода - остальное, приготовление смеси производят в следующей последовательности: в смеситель загружают 2/3 части портландцемента, обе добавки с 1/2 частью воды затворения, перемешивают в течение 2-3 мин, добавляют вспененный полистирол с диаметром гранул 1-2 мм, перемешивают 1-2 мин, закладывают оставшийся цемент, вспененный полистирол с диаметром гранул 2-3 мм, доливают остальную воду, перемешивают 2-3 мин, смесь укладывают в опалубку, разравнивают, выдерживают при температуре 20°С в течение 8 ч, готовые изделия укладывают в штабеля для хранения или для транспортировки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности пенополистиролбетонных (ППСбетонных) изделий с повышенными теплоизоляционными свойствами и конструкционными характеристиками.

Известен способ изготовления легких ППСбетонных изделий (патент РФ № 2082696), заключающийся в том, что в составе смеси содержащей портландцемент и воду, используют гранулированный полистирол, предварительно обработанный поверхностно-активной добавкой. Вспенивание полистирола осуществляют в смеси в фиксированном объеме формы при одновременной гидратации цемента путем тепловой обработки острым паром при температуре 95-105°С.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату для предлагаемого изобретения является способ изготовления ППСбетонных изделий (патент РФ № 2223931), в состав смеси которых входят, мас.%:

Портландцемент	68-70;
гранулированный вспененный полистирол	3-6;
пластифицирующая добавка С-3 (на сухое вещество)	0.1-0.2;
воздухововлекающая добавка - смола
древесная омыленная	0.02-0.1;
вода	остальное.

Уложенную в опалубку смесь выдерживают при температуре 15-35° не менее 12 часов. На полученное ППСбетонное изделие распыляют воду 1 раз в 3 дня в течение 30 дней, начиная с 8 дня после укладки смеси в опалубке.

Однако этот способ изготовления ППСбетона имеет следующие недостатки:

- применение пластифицирующей добавки С-3 в количествах, меньших 0.5% (на сухое вещество), не оказывает существенного влияния на улучшение физико-механических свойств бетона;

- применение смолы древесной омыленной в количестве, большем 0.02% (на сухое вещество), значительно уменьшает прочность бетона на сжатие;

- применение пенополистирола с диаметром гранул более 3 мм ухудшает удобоукладываемость смеси и прочность изделий на скалывание;

- необходимость распыления воды на сформированные изделия в течение 30 дней требует наличия больших производственных площадей;

- к недостаткам данного способа изготовления изделий следует отнести усложнение условий для автоматизации процесса.

Целью предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков. Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что уменьшение процентного содержания воздухововлекающей добавки до 0.02% способствует снижению средней плотности ППСбетона с обеспечением требуемой прочности, теплопроводности, морозостойкости и водонепроницаемости.

Увеличение количества вводимого пластификатора С-3 до 0.5% позволяет снизить водоцементное соотношение. Это приводит к повышению прочности бетона.

Введение пенополистирола с различным размером гранул - 3 части с диаметром гранул 1-2 мм и 1 часть с диаметром гранул 2-3 мм - позволяет получить оптимальную подвижность смеси.

Поставленная цель достигается тем, что смесь для изготовления ППСбетонных изделий формируют в следующем процентном отношении массы компонентов:

портландцемент ПЦ500ДО (ГОСТ 10178)	81.0%;
полистирол вспененный гранулированный
(ОСТ 301-05-202-92)	4.0%
(три части полистирола имеют размер
гранул диаметром 1-2 мм и одна часть -
размер гранул 2-3 мм);
пластифицирующая добавка С-3
(ТУ-2481-001-04815236-97)	0.5%;
воздухововлекающая добавка (ТУ-81-05-2-78)	0.02%;
вода	остальное.

Приготовление смеси производят в следующей последовательности: в смеситель загружают 2/3 части портландцемента, обе добавки с 1/2 частью воды затворения, перемешивают в течение 2-3 минут. Добавляют вспененный полистирол с диаметром гранул 1-2 мм, перемешивают 1-2 минуты, закладывают оставшийся цемент, вспененный полистирол с диаметром гранул 2-3 мм, доливают остальную воду, перемешивают 2-3 минуты. После этого смесь укладывают в опалубку, разравнивают, выдерживают при температуре 20°С в течение 8 часов.

По истечении этого времени готовые изделия могут быть уложены в штабеля для хранения или транспортировки. Достижение 60%-го значения прочности ППСбетона, при котором допускается возможность отгрузки и отправки готовых изделий потребителю, наступает через трое суток после снятия опалубки. ППСбетон изготовленный по этой технологии соответствует требованиям ГОСТ Р 51263-99.

В экспериментальных работах оценены расчетные параметры смеси. Результаты представлены в таблице 1: заявленный вариант смеси №2, граничные варианты №1 и 3, а также сравнение их с прототипом.

Таблица 1
Компоненты смеси		№ варианта смеси
		1	2		3	Прототип
Портландцемент	Мас.% содержание компонентов смеси	75-80	81-84		87-90	68-70
Пенополистирол		3	4		5	3.6
Пластифицирующая добавка		0.4	0.5		0.6	0.25-0.5
Воздухововлекающая добавка		0.03	0.02		0.01	0.3-0.7
Вода		остал.	остальное		остал.	остальное
Физические и механические характеристики бетона
Средняя плотность, кг/м3		305		293	412	500
Предел прочности при сжатии, МПа		0.41		0.53	0.51	0.43

Таким образом, технический результат изобретения по сравнению с прототипом состоит в приобретении предлагаемым пенополистиролбетоном новых качеств:

- значительное снижение водоцементного соотношения;

- средняя плотность полученного ППСбетона в 1.5 раза меньше средней плотности бетона-прототипа при одновременном увеличении предела прочности на сжатие;

- простота формирования смеси, укороченный цикл ее выдержки после укладки в опалубку обеспечивают упрощение процесса автоматизации производства;

- наличие хорошей подвижности смеси обеспечивает вместе с однородностью структуры бетона малую величину отклонения от плоскостности по геометрическим размерам:

по длине до 1000 мм - ±2 мм, свыше 1000 мм - ±3 мм;

по ширине до 500 мм - ±2 мм, свыше 500 мм - ±3 мм;

по высоте до 150 мм - ±2 мм, свыше 150 мм - ±3 мм.

Предлагаемый ППСбетон может быть успешно использован в строительстве самонесущих зданий всех типов:

- в качестве конструкционно-теплоизоляционного материала;

- несъемной наружной опалубки в монолитных конструкциях (имеющиеся пустоты в изделиях из ППСбетона заполняются арматурным каркасом, и заливаются бетонной смесью);

- тепло- и звукоизоляционной облицовки фасадов зданий и конструкционных элементов внутри здания (перекрытий и покрытий) и внутренних ненесущих перегородок;

- изделия могут эксплуатироваться во всех без исключения климатических зонах.

Изготовление изделий из пенополистиролбетона с указанными качествами является частью разрабатываемой в ООО "ЭКОБИМ" технологии домостроения "КРАФТЦАУН".