смесь для производства ячеистого бетона

Классы МПК:C04B22/04 металлы, например алюминий, используемый в качестве раздувающего агента
C04B38/02 полученные добавлением химических газообразующих средств
B82B1/00 Наноструктуры
Патентообладатель(и):Крутиков Вячеслав Александрович (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2006-02-21
публикация патента:

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к составам для производства неавтоклавного ячеистого бетона, и может использоваться при производстве изделий строительного назначения и в монолитном строительстве. Технический результат изобретения состоит в повышении пластической прочности и увеличении объема бетона при одновременном снижении плотности материала за счет регулирования структурообразования. Смесь для производства ячеистого бетона содержит цемент или цемент и наполнитель, воду и сухую порообразующую смесь. Сухая порообразующая смесь содержит, мас.%: углеродные наноструктуры - 0,7; сода каустическая - 3,3; пластификатор - 6,6; газообразователь - 24; негашеная известь и/или известь гашеная, и/или известь хлорная, и/или мел - 65,4. Сухая порообразующая смесь составляет 0,35-1,5% от массы цемента. 1 табл.

Формула изобретения

Смесь для производства ячеистого бетона, содержащая цемент или цемент и наполнитель, воду и сухую порообразующую смесь, включающую пластификатор, газообразователь, отличающаяся тем, что порообразующая смесь дополнительно содержит углеродные наноструктуры, соду каустическую и негашеную известь, и/или известь гашеную, и/или известь хлорную, и/или мел при следующем соотношении, мас.%:

углеродные наноструктуры0,7
сода каустическая 3,3
пластификатор 6,6
газообразователь 24
негашеная известь, и/или известь гашеная, 
и/или известь хлорная, и/или мел65,4
порообразующая смесь составляет: 0,35-1,5% от массы цемента

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к составам для производства неавтоклавного ячеистого бетона, и может использоваться при производстве изделий строительного назначения и в монолитном строительстве.

Известна сырьевая смесь для изготовления ячеистого бетона, содержащая портландцемент, известь, алюминиевую пудру, хлористый кальций и воду (RU патент №1491857, кл. С04В 38/02. опубл. 1989).

Недостатком данной смеси является сложность регулирования процесса структурообразования кристаллогидратных соединений ввиду отсутствия пластифицирующих добавок, что влияет на физико-механические свойства ячеистого бетона.

Известна сухая смесь для производства ячеистого бетона, содержащая цемент или цемент и наполнитель, воду и порообразующую смесь, включающую пластификатор, содержит указанную сухую порообразующую смесь состава, мас.%: цемент 70, пудра алюминиевая пигментная 12, пудра алюминиевая водорастворимая 12, пластификатор морозостойкий 2, вода 4, в количестве 0,3125-1,25% от массы цемента (RU патент №2253637, кл. С04В 38/02).

Недостатком данной смеси является отсутствие веществ, которые бы стабилизировали пористую структуру на стадии твердения ячеистого бетона, что увеличило бы пористость материала.

Задачей изобретения является повышение пластической прочности и увеличение объема бетона при одновременном снижении плотности материала за счет регулирования структурообразования.

Поставленная задача достигается тем, что композиция для производства ячеистого бетона, содержит цемент или цемент и наполнитель, воду и сухую порообразующую смесь, включающую пластификатор и газообразователь. Сухая порообразующая смесь дополнительно содержит углеродные наноструктуры, соду каустическую и негашеную известь, и/или известь гашеную, и/или известь хлорную, и/или мел, при следующем соотношении, мас.%: углеродные наноструктуры - 0,7; сода каустическая - 3,3; пластификатор - 6,6; газообразователь - 24; негашеная известь, и/или известь гашеная, и/или известь хлорную, и/или мел 65,4. Сухая порообразующая смесь составляет 0,35-1,5% от массы цемента.

Предложенная смесь для производства ячеистого бетона обеспечивает увеличение объема неавтоклавного ячеистого бетона естественного твердения при одновременном снижении плотности материала, а также нарастание пластической прочности и регулирование структурообразования в процессе твердения материала.

Молотый мел, вводимый в композицию, вступает в физико-химическое взаимодействие с известью, выделяющейся при гидролизе элита и белита в цементе, а также известью, дополнительно вводимой, образуя с ней дополнительное количество высокопрочных низкоосновных гидросиликатов кальция, упрочняющих структуру цементного камня и ячеистого бетона в целом.

Введение в смесь дополнительного количества извести и/или мела производится из расчета максимального связывания алюминатов и алюмоферритов кальция цемента в эттрингит и его стабилизации во времени. Для предотвращения распада эттрингита на ранней стадии твердения неавтоклавного ячеистого бетона температура окружающей среды должна быть не выше 60°С. Образующийся эттрингит вызывает расширение формирующегося цементного камня, компенсирующее усадку.

В качестве наполнителя использовали песок для строительных работ, который увеличивал удельный вес и прочность неавтоклавного ячеистого бетона.

В качестве пластификатора применяли Суперпластификатор С-3, который позволяет дополнительно снизить количество воды затворения без снижения подвижности смеси, что в совокупности обеспечивает значительный прирост прочности неавтоклавного ячеистого бетона и улучшение всех других его свойств.

Введение газообразователя в структуру композиции создает полые области в виде пузырьков с воздухом, углеродные металлсодержащие наноструктуры служат каркасом для образования кристаллогидратов цемента, т.е. укрепляют стенки полых областей. Стенки пузырьков становятся прочными и не дают усадку, а также повышают теплоизоляционные свойства.

Для получения сухой порообразующей смеси используют следующие материалы:

наполнитель-песок для строительных работ по ГОСТ 8736-93;

газообразователь - алюминиевая пудра марок ПАП-1 и ПАП-2 - по ГОСТ 5494;

известь негашеная кальциевая - по ГОСТ 9179;

известь гашеная кальциевая - по ГОСТ 9179;

известь хлорная - по ГОСТ 19433;

мел молотый - по ГОСТ 17498;

пластификатор - суперпластификатор С-3 - по ТУ 6-14-625;

сода каустическая - по ГОСТ 2263;

углеродные наноструктуры.

Получение углеродных наноструктур происходило путем синтеза из углеводородного конденсированного сырья (ароматических углеводородов или полимеров, содержащих функциональные группы), методом низкоэнергетической карбонизации в гель-матрицах (Патент RU №2221744 от 2002.04.08).

Для производства неавтоклавного ячеистого бетона используют сухую порообразующую смесь, цемент, воду и наполнитель - песок. В качестве вяжущего используется портландцемент марок ПЦ 400, 500 Д0-20. Меняя соотношение компонентов и водотвердое состояние, можно в широких пределах изменять плотность образующегося ячеистого бетона:

при плотности 400-600 кг/м3 - теплоизоляционный;

при плотности 600-900 кг/м 3 - конструкционно-теплоизоляционный;

при плотности 900-1600 кг/м3 - конструкционный.

Указанная сухая порообразующая смесь добавляется в раствор в количестве от 0,35 до 1,5% от массы цемента.

Смесь для изготовления ячеистого бетона готовят путем смешивания компонентов в следующей последовательности:

вода, наполнитель, цемент, сухая порообразующая смесь, при следующем соотношении, мас.%: углеродные наноструктуры - 0,7; сода каустическая - 3,3; пластификатор - 6,6; газообразователь 24; негашеная известь и/или известь гашеная, и/или известь хлорная, и/или мел 65,4.

Водотвердое отношение в сырьевой смеси составляет 0,5...0,8 при средней плотности ячеистого бетона 400...1600 кг/м3; температура воды затворения 20±5°С. Время перемешивания компонентов смеси 15-25 мин до введения сухой порообразующей смеси и 1...2 мин - с порообразующей смесью после ее введения.

После окончания вспучивания отформованные изделия или монолиты твердеют в естественных условиях.

Сравнительные данные об известных и предлагаемых сырьевых смесях для изготовления ячеистого бетона и его свойствах приведены в таблице.

Таблица
Сравнительные характеристики неавтоклавного ячеистого бетона
Исходные материалы Известный состав1 пример 2 пример3 пример4 пример5 пример6 пример
 Цемент - 400 кг Вода 180 л

Сухая смесь - 5 кг (1,25% от массы цемента)
Цемент - 400 кг Вода - 180 л Сухая порообразующая смесь на основе гашеной извести - 5 кг (1,25% от массы цемента), мас.%: углеродные наноструктуры - 0,7; сода каустическая - 3,3; пластификатор - 6,6; газообразователь - 24; гашеная известь - 65,4Цемент - 400 кг Вода - 180 л Сухая порообразующая смесь на основе негашеной извести - 5 кг (1,25% от массы цемента), мас.%: углеродные наноструктуры - 0,7; сода каустическая - 3,3; пластификатор - 6,6; газообразователь - 24; негашеная известь - 65,4Цемент - 400 кг Вода - 180 л Сухая порообразующая смесь на основе мела - 5 кг (1,25% от массы цемента), мас.%: углеродные наноструктуры - 0,7; сода каустическая - 3,3; пластификатор - 6,6; газообразователь - 24; мел - 65,4Цемент - 400 кг Вода - 180 л Сухая порообразующая смесь на основе хлорной извести - 5 кг (1,25% от массы цемента), мас.%: углеродные наноструктуры - 0,7; сода каустическая - 3,3; пластификатор - 6,6; газообразователь - 24; известь хлорная - 65,4Цемент - 400 кг Вода - 180 л Сухая порообразующая смесь на основе негашеной извести, извести гашеной и мела - 5 кг (1,25% от массы цемента), мас.%: углеродные наноструктуры - 0,7; сода каустическая - 3,3; пластификатор - 6,6; газообразователь - 24; негашеная известь,

известь гашеная и мел - 65,4 (20+15,4+30)
Цемент - 222 кг, Песок - 178 кг, Вода - 180 л Сухая порообразующая смесь на основе негашеной извести - 3 кг (1,35% от массы цемента), мас.%: углеродные наноструктуры - 0,7; сода каустическая - 3,3; пластификатор - 6,6; газообразователь - 24; негашеная известь - 65,4
Первоначальный объем, см 33030 303030 3030
Объем после порообразования, см3 465955 575054 41
Удельный вес, кг/м 3429388 402395 415400551

Таким образом, видно, что применение композиции позволяет увеличить объем порообразования по сравнению с известным составом, следовательно, улучшаются теплоизоляционные и звукоизоляционные свойства материала.

Существенным преимуществом неавтоклавного ячеистого бетона, изготовляемого из композиции, является пониженная энерго- и металлоемкость его производства вследствие полной ликвидации традиционной (обогревной) тепловлажностной обработки (автоклавной, пропаривания, электропрогрева, облучения и других видов). Отдельное приготовление сухой порообразующей смеси обеспечивает наряду со специфическим составом смеси простоту и доступность изготовления неавтоклавного ячеистого бетона и позволяет расширить перспективу его производства и применения в строительстве.

Предлагаемая сухая порообразующая смесь для изготовления строительных изделий из неавтоклавного ячеистого бетона позволяет: повысить прочность до уровня лучших образцов автоклавного ячеистого бетона отечественного и зарубежного производства; снизить среднюю плотность, минимизировать и даже устранить влажностную и карбонизационную усадку и значительно улучшить эксплуатационные свойства в связи с резким уменьшением капиллярной пористости.

Класс C04B22/04 металлы, например алюминий, используемый в качестве раздувающего агента

покрытия на основе гидравлического вяжущего с оптимальной реологией и высокой фотокаталитической активностью -  патент 2465232 (27.10.2012)
добавка газообразующая для производства ячеистых бетонов "вулкан" -  патент 2422394 (27.06.2011)
способ получения алюминиевой гранулированной пудры для производства газобетона -  патент 2363562 (10.08.2009)
состав для изготовления теплоизоляционного материала -  патент 2327672 (27.06.2008)
способ получения алюминиевого газообразователя для производства пористого бетона -  патент 2194029 (10.12.2002)
способ переработки солевых шлаков алюминиевого производства -  патент 2181708 (27.04.2002)
водная алюминиевая паста -  патент 2138458 (27.09.1999)
способ производства водной алюминиевой пасты -  патент 2134665 (20.08.1999)
газообразователь для поризации бетонных смесей -  патент 2130907 (27.05.1999)
газообразователь для поризации бетонных смесей -  патент 2110494 (10.05.1998)

Класс C04B38/02 полученные добавлением химических газообразующих средств

состав керамзитобетонной смеси -  патент 2527974 (10.09.2014)
сырьевая смесь для получения газобетона -  патент 2524361 (27.07.2014)
сырьевая смесь для ячеистых изделий автоклавного твердения -  патент 2509737 (20.03.2014)
состав сырьевой смеси для изготовления неавтоклавного ячеистого бетона естественного твердения и способ получения сырьевой смеси для изготовления неавтоклавного ячеистого бетона естественного твердения -  патент 2500654 (10.12.2013)
сырьевая смесь для получения пористого заполнителя -  патент 2497780 (10.11.2013)
сырьевая смесь для приготовления морозостойких стеновых строительных камней и монолитных стен -  патент 2484067 (10.06.2013)
сырьевая смесь для изготовления керамических теплоизоляционных строительных материалов -  патент 2484063 (10.06.2013)
сырьевая смесь для изготовления газобетона -  патент 2484062 (10.06.2013)
способ получения теплоизоляционного пеностеклокерамического материала -  патент 2483046 (27.05.2013)
способ приготовления газообразователя для поризации гипсовых смесей -  патент 2478595 (10.04.2013)

Класс B82B1/00 Наноструктуры

многослойный нетканый материал с полиамидными нановолокнами -  патент 2529829 (27.09.2014)
материал заменителя костной ткани -  патент 2529802 (27.09.2014)
нанокомпозитный материал с сегнетоэлектрическими характеристиками -  патент 2529682 (27.09.2014)
катализатор циклизации нормальных углеводородов и способ его получения (варианты) -  патент 2529680 (27.09.2014)
способ определения направления перемещения движущихся объектов от взаимодействия поверхностно-активного вещества со слоем жидкости над дисперсным материалом -  патент 2529657 (27.09.2014)
способ формирования наноразмерных структур -  патент 2529458 (27.09.2014)
способ бесконтактного определения усиления локального электростатического поля и работы выхода в нано или микроструктурных эмиттерах -  патент 2529452 (27.09.2014)
способ изготовления стекловидной композиции -  патент 2529443 (27.09.2014)
комбинированный регенеративный теплообменник -  патент 2529285 (27.09.2014)
способ изготовления тонкопленочного органического покрытия -  патент 2529216 (27.09.2014)
Наверх