строительная смесь для изготовления кровельного листа и способ изготовления кровельного листа

Формула изобретения

1. Строительная смесь для изготовления кровельного листа, содержащая вяжущее - цемент марки М500, заполнитель, комплексную добавку «Реламикс. Тип 2», гипс и горный песок, отличающаяся тем, что дополнительно содержит противоморозную добавку - хлорид кальция и глину в качестве вяжущего, а горный песок представляет собой отходы обогащения железных руд следующего состава, мас.%: SiO₂ 34,1-39,9; Al₂O₃+TiO ₂ 9,8-11,0; FeO+Fe₂O₃ 12,8-26,1; СаО 11,3-13,7; MgO 4,2-5,7; MnO 0,3-0,55; Р₂О ₅ 0,5-0,6; SO₃ 1,7-3,2; Na₂O+K ₂O 1,3-3,2; П.П.П. 8,5-15,0, содержащий 20-30% минералов гранатов, в качестве заполнителя используют минеральную вату, в качестве гипса - двуводный гипс, при следующих соотношениях компонентов, мас.%: цемент марки М500 25-35, минеральная вата 9-15, глина 8-12, комплексная добавка «Реламикс. Тип 2» 0,2-0,4, хлорид кальция 1-2; гипс двуводный 3-4; горный песок - отходы обогащения железных руд остальное.

2. Способ изготовления кровельного листа, включающий затворение строительной смеси для изготовления кровельного листа до жидкоподвижной массы, укладку слоя полученного раствора в форму и накладку арматурной сетки из высокопрочных нитей, поверх которой укладывают второй слой раствора, отличающийся тем, что уплотняют бетон вибропрессованием и обрабатывают ультразвуком частотой 15-30 кГц, в течение 10-15 мин, а затем сушат до отвердения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительной индустрии, а именно к производству кровельных листов.

Известна строительная смесь для изготовления кровельного листа [1], содержащая 10% асбеста и 90% цемента, и известен способ изготовления листа из нее путем приготовления раствора состава: 10% асбеста, 90% цемента, вода. Способ изготовления заключается в следующем: на пластины прикрепляется ткань, которая опускается в ванну с раствором, через ткань просасывается раствор. Твердые частицы из раствора осаждаются на ткань, в результате наращивается необходимый слой раствора. Форма вместе с тканью и осадком бетона вынимается из раствора, слой бетона на ткани подвергается гидратации и твердению. По окончании операции осаждения ткань снимается с изготовленного листа и дополнительно подвергается твердению и сушке [1] Исламкулова С.Х. Кровельные материалы для строительства и ремонта индивидуальных домов. - М.: Стройиздат, 1992. - 133 с.

Недостаток этой смеси заключается в том, что применяется дефицитное, канцерогенное вещество асбест. Недостаток способа изготовления листов [1]: длительный период гидратации, твердения и набора прочности асбестоцементной смесью, сложное технологическое и аппаратурное оформление процесса.

Известен способ изготовления плоского и волнистого листа из указанной смеси, включающий затворение сырьевой смеси, укладку ее на поддон, далее наносят слой гипса и арматурную сетку, на него наносят второй слой сырьевой смеси и подвергают твердению. Недостатки этого способа заключаются в сложности технологии изготовления листов и недостаточной прочности и морозостойкости листов.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является сырьевая смесь и способ изготовления из нее плоского и волнистого листа [2] Патент РФ № 2369576. Сырьевая смесь и способ изготовления из нее плоского и волнистого листа. МПК С04В 28/04, С04В 40/00 (2006. 01).

Сырьевая смесь содержит цемент быстротвердеющий марки М 500, золу от сжигания каменного угля, микрокремнезем от выплавки кремнистых сплавов, комплексную добавку для бетонов и растворов, горный песок. Недостаток сырьевой смеси заключается в сложности состава сырьевой смеси.

Задачей предполагаемого изобретения является упрощение технологии и повышение качества кровельных листов, повышение морозостойкости.

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения - повышение производительности изготовления кровельных листов, упрощение технологии, исключении из состава смеси канцерогенного вещества асбеста.

Решение поставленной задачи достигается тем, что строительная смесь для изготовления кровельного листа дополнительно содержит противоморозную добавку хлорид кальция, и глину в качестве вяжущего, а горный песок представляет собой отходы обогащения железных руд следующего состава в масс.%: SiO ₂ - 34,1-39,9; Al₂O₃+TiO₂ - 9,8-11,0; FeO+Fe₂O₃ - 12,8-26,1; CaO - 11,3-13,7; MgO - 4,2-5,7; MnO - 0,3-0,55; P₂O ₅ - 0,5-0,6; SO₃ - 1,7-3,2; Na₂O+K ₂O - 1,3-3,2; П.П.П. - 8,5-15,0, содержащий 20-30% минералов гранатов, в качестве заполнителя используют минеральную вату, в качестве гипса - двуводный гипс, при следующих соотношениях компонентов, в масс.%: цемент марки М500 - 25-35, минеральная вата - 9-15, глина - 8-12, комплексная добавка «Реламикс. Тип 2» - 0,2-0,4, хлорид кальция - 1-2; гипс двуводный - 3-4; горный песок - отходы обогащения железных руд - остальное.

Способ изготовления кровельного листа, включающий затворение строительной смеси для изготовления кровельного листа до жидкоподвижной массы, укладку слоя полученного раствора в форму и накладку арматурной сетки из высокопрочных нитей, поверх которой укладывают второй слой раствора, отличающийся тем, что уплотняют бетон вибропрессованием и обрабатывают ультразвуком частотой 15-30 кГц, в течение 10-15 минут, а затем сушат до отвердения.

Существенным преимуществом предложенного решения является отказ от использования в качестве заполнителя строительной смеси для изготовления кровельного листа канцерогенного асбеста, а в качестве заполнителей применяют минеральную вату, глину и горный песок.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в замене в строительной смеси канцерогенного заполнителя асбеста бетоном содержащим, минеральную вату, песок и глину.

Минеральная вата представляет собой пушистую массу, изготовленную путем разливки расплавленного доменного шлака в воду, при этом струю жидкого шлака продувают струей воздуха или воды. В результате образуются тонкие нити доменного шлака, которые оседают в емкости с водой и образуют пушистую пористую массу, которую извлекают из воды и помещают в расплавленный битум. После охлаждения битума с нитями доменного шлака полученная масса становится твердой с низкой плотностью 0,1-0,3 кг/см². Полученный продукт (минеральная вата) используют как утеплитель. Применение минеральной ваты для получения кровельного листа позволяет снизить плотность изделия.

Применение глины в составе строительной смеси для изготовления кровельного листа увеличивает пластичность и жидкоподвижность смеси, увеличивает морозостойкость и препятствует прохождению через изделие воды и водяного пара.

Горный песок представляет собой отходы обогащения железных руд и применяется в качестве заполнителя, заменяя речной песок. Крупность его соответствует крупности речного песка, а в состав горного песка входя следующие вещества в масс.%: SiO ₂ - 34,1-39,9; Al₂O₃+TiO₂ - 9,8-11,0; FeO+Fe₂O₃ - 12,8-26,1; CaO - 11,3-13,7; MgO - 4,2-5,7; MnO - 0,3-0,55; P₂O ₅ - 0,5-0,6; SO₃ - 1,7-3,2; Na₂O+K ₂O - 1,3-3,2; П.П.П. - 8,5-15,0, содержащий 20-30% минералов гранатов.

Горный песок обладает вяжущими свойствами и применяется в качестве затравки в составе вяжущего [3] Патент РФ № 2186043. Вяжущее.

Арматурную сетку для кровельных плит можно применять из стальной проволоки, однако наиболее рационально применять для изготовления арматурной сетки кордовые нити, прочность их на разрыв не ниже, чем у стальной проволоки и они не подвержены коррозии.

В качестве пластифицирующей добавки рекомендуется применять порошок «Реламикс. Тип 2», который ускоряет процесс твердения и повышает морозоустойчивость изделия. Добавку «Реламикс. Тип 2» производит ООО «Полипласт - Урал Сиб» (г.Первоуральск, Свердловской области) в соответствии с ТУ 5870-002-14153664-04. Он представляет белый порошок, который состоит из натриевых солей полимителенафталинсульфокислот различной молекулярной массы. С добавлением комплексной добавки «Реламикс. Тип 2» ускоряется набор прочности изделия.

Применение ультразвука для обработки кровельного листа способствует раскрытию трещин в заполнителях (в песке, гравии, доменном шлаке, минеральной вате), одновременно в поры и трещины заполнителей проникает жидкая фаза раствора, что повышает плотность и прочность изделия.

Ультразвуковая обработка строительной смеси для изготовления кровельного листа сопровождается повышением температуры и, следовательно, увеличиваются гидратация и твердение.

Пример. В лабораторных условиях выполнены исследования по изготовлению кровельного листа. Изготовлена из стального листа форма размером 297×210 мм. Компоненты перемешали в лабораторном смесителе, добавили воду питьевого качества из городского водопровода, приготовили раствор в смесителе до жидкоподвижной массы, уложили раствор в форму, а затем покрыли раствор металлическим листом и уплотнили с помощью груза весом 20 кг на стандартной виброплощадке. Обработали бетон в форме ультразвуком. Твердение образца осуществляли пропаркой в течение 10 суток при комнатной температуре.

Характеристики состава смеси, используемые во время опытов и полученные результаты, представлены в таблице 1.

Результатами исследований установлено, что предлагаемый состав строительной смеси для изготовления кровельного листа и способ изготовления кровельного листа позволяет изготавливать качественную продукцию.

Таблица 1
Составы строительных смесей для исследования качественных характеристик
№ опыта	Состав строительной смеси для изготовления кровельных листов, масс.%							Обработка ультразвуком		Качество кровельного листа
	Цемент М500	Глина	Минвата	Гипс 2-водн.	Хлорид кальция	«Реламикс Тип 2»	Песок горный	Частота, кГц	Время, минута	Прочность на изгиб, МПа	Моростойкость, цикл
1	25	8	9	4	1,0	0,2	52,8	15	15	18	70
2	30	10	13	4	1,5	0,3	41,2	21	13	22	83
3	35	12	15	4	2,0	0,4	31,6	30	10	24	83
4	30	10	13	4	1,5	0,3	41,2	21	10	22	80
5	30	10	13	4	1,5	0,4	41,1	15	15	27	87
6	30	10	13	4	1,5	0,3	41,2	21	13	27	87