сырьевая смесь для пенобетона

Формула изобретения

Сырьевая смесь для пенобетона, включающая портландцемент, многослойные углеродные нанотрубки, пенообразующую добавку и воду, отличающаяся тем, что она содержит многослойные углеродные нанотрубки размером 10^-9 - 5,0·10^-8 м, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Портландцемент	69,5600-69,8500
Многослойные углеродные нанотрубки
размером 10-9 - 5,0·10-8 м	0,0017-0,0019
Пенообразующая добавка	0,8133-0,8781
Вода	29,3350-29,5600

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для изготовления изделий, используемых в промышленном и гражданском строительстве.

Известна смесь для теплоизоляционного пенобетона, содержащая, мас.%:

цемент	43,0-46,2
шлак металлургического производства	12,0-14,4
песок	15,0-18,0
пенообразующая добавка на основе
стеарата натрия плотности 1,15-1,7 г/см3	9,5-10,3
химическая добавка «ДЭЯ»	0,4-0,5
алюминиевая пудра	0,5-0,6
фиброволокно	1,4-1,8
вода	12,0-14,4

(патент РФ № 2145315, С04В 38/10, 10.02.2000 г.).

Недостатком данного технического решения является повышенное значение коэффициента теплопроводности.

Известна смесь для теплоизоляционного пенобетона, содержащая, мас.%:

цемент	44,0-47,0
монтмориллонитовая глина, включающая
не менее 60% минерала	11,0-13,8
пенообразующая добавка «НИКА»	0,5-0,7
вода	40,0-42,8

(патент РФ № 2145586, С 04 В 38/10, 20.02.2000 г.).

К недостаткам данного технического решения можно отнести пониженное значение коэффициента звукопоглощения.

Наиболее близкой по технической сущности к заявленной смеси является композиция для получения строительных материалов, содержащая, мас.%:

минеральное вяжущее (портландцемент)	33,0-77,0
многослойные углеродные нанотрубки
размером 6,0·10-8-2,0·10-7 м	0,0001-2,0
вода	остальное,

а также технологические добавки, в том числе и пенообразующую добавку

(патент РФ № 2233254, С04В 28/02 // С04В 111:20, 27.07.2004 г.).

Недостатками данного технического решения являются повышенное значение коэффициента теплопроводности и пониженное значение коэффициента звукопроницаемости.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание теплоизоляционного пенобетона с улучшенными звуко- и теплозащитными свойствами при высокой прочности при сжатии и при изгибе.

Поставленная задача достигается тем, что сырьевая смесь для пенобетона, включающая портландцемент, многослойные углеродные нанотрубки, пенообразующую добавку и воду, содержит многослойные углеродные нанотрубки размером 10^-9 - 5,0·10^-8 м при следующем соотношении компонентов, мас.%:

портландцемент	69,5600-69,8500
многослойные углеродные нанотрубки
размером 10-9 - 5,0·10-8 м	0,0017-0,0019
пенообразующая добавка	0,8133-0,8781
вода	29,3350-29,5600

Новым по сравнению с сырьевой композицией, выбранной за прототип, является то, что вводятся многослойные нанотрубки (МУНТ) размером 10^-9 - 5,0·10^-8 м, которые способствуют диспергированию цементных частиц и, как следствие, увеличению частиц цемента, подвергающихся гидратации, следствием чего является увеличение продуктов гидратации, представленных в основном по данным рентгено-фазового анализа низкоосновными гидросиликатами кальция типа CSH (I), характеризуемых волокнистой структурой, способствующих уплотнению цементной матрицы, что обеспечивает повышение прочностных показателей. По данным микроскопических исследований наблюдается изменение поровой структуры материала с образованием мелких удлиненных пор, открытых с одной стороны, результатом чего явилось улучшение звуко- и теплозащитных свойств.

На момент подачи заявки, по мнению авторов и заявителя, заявляемая сырьевая смесь для пенобетона неизвестна и обладает мировой новизной.

Заявляемая совокупность существенных признаков проявляет новое свойство смеси в присутствии МУНТ размером 10^-9 - 5,0·10^-8 м, которое позволяет получить следующие технические результаты: улучшенные коэффициенты тепло- и звукозащитных показателей по сравнению с прототипом.

Заявляемое изобретение промышленно применимо и может быть использовано для изготовления теплоизоляционного, конструкционного и смешанного (теплоизоляционно-конструкционного) пенобетона, обладающего улучшенными звуко- и теплозащитными свойствами, не ухудшая прочностных характеристик.

Пример выполнения

1. Приготовление растворной смеси для пенобетона

1.1. Дозируют:

- цемент ПЦ 400;

- МУНТ размером 10 ^-9 - 5,0·10^-8 м;

- воду.

1.2. Отдозированные материалы транспортируют в пенобетоносмеситель, где производят перемешивание компонентов до получения однородной растворной массы.

2. Приготовление строительной пены:

2.1. Дозируют:

- концентрированный раствор пеноконцентрата «НИКА»;

- воду.

2.2. Отдозированные компоненты перемешивают в полиэтиленовой емкости до однородности раствора.

2.3. При помощи пеногенератора получают строительную пену.

3. Приготовление сырьевой смеси для пенобетона

3.1. Полученную строительную пену при помощи насоса пеногенератора транспортируют в пенобетоносмеситель, где происходит совместное перемешивание приготовленной растворной смеси и строительной пены до получения однородной пенобетонной массы.

3.2. Полученную пенобетонную массу из пенобетоносмесителя с помощью героторного насоса заливают в формы требуемых изделий, твердение которых осуществляется согласно технологическому регламенту.

Для приготовления пены также можно использовать концентрированные растворы пеноконцентратов «КВИН» или «Addimen Sb-31».

Addimen Sb-31 является химическим пенообразующим агентом, получаемым посредством процесса специального превращения макромолекул натурального протеина гидролизом в водном растворе. Соответствует ASTM-869-80. Состав представлен в таблице 1.

Таблица 1
Наименование вещества	мас.%:
алканы C12-C19	64
изобутиловый спирт (изобутанол)	2
амины алифатические С7-С9 (расчет по моноэтаноламину)	21
формальдегид	13

Исследования проведены: по звукопроницаемости согласно ГОСТ 16297-80; по прочности согласно ГОСТ 25485-89; по теплопроводности согласно ГОСТ 7076-87.

Полученные результаты представлены в таблице 2.

Анализ экспериментальных данных показывает, что заявленная сырьевая смесь для пенобетона по сравнению с прототипом обеспечивает получение пенобетона с повышенными техническими характеристиками, а именно: повышение прочности при сжатии - в 4,3 раза; повышение прочности при изгибе - в 4,4 раза; улучшение звукозащитных свойств - на 13%; понижение коэффициента теплопроводности - на 25%.

* - используют МУНТ размером 6,0·10 ^-8 м