Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

теплоизоляционно-конструкционная кладочная смесь на основе легкого заполнителя

Классы МПК:C04B38/08 полученные добавлением пористых веществ
C04B28/04 портландцементы
Автор(ы):, , , ,
Патентообладатель(и):федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2012-10-24
публикация патента:

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при возведении зданий и сооружений, использующих в качестве основных стеновых материалов изделия теплоизоляционно-конструкционного назначения. Теплоизоляционно-конструкционная кладочная смесь на основе легкого заполнителя содержит, кг/м3: портландцемент ЦЕМ1-42.5Н 173-346, кварцевый песок Разуменского месторождения 700-1260, полые микросферы Новочеркасской ГРЭС 50-250, водоудерживающую добавку Mecellose FMC 24502 0,1% от массы портландцемента, воду - остальное, причем процентное содержание легкого заполнителя - указанных микросфер дано от объема песка. Технический результат - снижение теплопроводности. 1 пр., 3 табл.

Теплоизоляционно-конструкционная кладочная смесь относится к строительным материалам и может быть использована при возведении зданий и сооружений, использующих в качестве основных стеновых материалов изделия теплоизоляционно-конструкционного назначения.

Известно применение теплоизоляционно-конструкционной кладочной смеси с использованием в качестве легкого заполнителя, например золы-унос (а.с. № 1819875; МПК C04B 38/08; опубл.: 07.06.1993), перлита вспученного (пат. РФ № 2394006; МПК C04B 38/08, C04B 38/10, C04B 24/24; опубл.: 10.07.2010), порообразователя - алюминиевая пудра (пат. РФ № 2130442; МПК C04B 38/02, E04F 15/02, E04B 1/74; опубл.: 20.05.1999).

Недостатками этих составов являются низкие показатели пределов прочности при сжатии при высокой теплопроводности и средней плотности легкого бетона.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению, принятым за прототип, является смесь для изготовления легкого бетона, включающая цемент, полые микросферы, золу-уноса и воду, содержит в качестве полых микросфер полые микросферы - компонент золошлаковых смесей - отхода ГРЭС при следующем соотношении компонентов, мас.%: цемент 25,4-30,9, зола-уноса 6,2-13,1, указанные микросферы 35,3-41,1, вода - остальное [пат. РФ № 2154619, МПК C04B 38/08]. Недостатками известного состава также являются низкая теплопроводность, что не в достаточной мере удовлетворяет требованиям СНиП 23-02-2003 к ограждающим конструкциям.

Задача, решаемая изобретением, состоит в снижении теплопроводности, что способствует расширению арсенала технических средств для производства указанной кладочной смеси, а также снижению трудозатрат.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в реализации потенциала применяемой смеси полых микросфер и песка в совместной работе композита. Введение микросфер в цементный раствор, при замене лишь части песка по объему, позволяет создать прочный каркас на микро- и макроуровне, что, в конечном счете, увеличивает прочность кладочного раствора. Введение микросфер так же позволяет снизить теплопроводность кладочных растворов.

Технический результат достигается тем, что теплоизоляционно-конструкционная кладочная смесь на основе легкого заполнителя включает портландцемент ЦЕМ1-42.5Н, полые микросферы Новочеркасской ГРЭС, водоудерживающую добавку Mecellose FMC 24502, кварцевый песок Разуменского происхождения и воду. Процентное содержание легкого заполнителя варьируется не от массы портландцемента, а от объема песка, при следующем соотношении компонентов, кг/м3:

цемент173-346
песок1260-700
микросферы50-250
водоудерживающая добавка Mecellose 0,1% от массы цемента
водаостальное

Характеристики исходных материалов

1. Цемент.

Цемент ЦЕМ1 42,5Н ГОСТ 31108-2003 ЗАО «Белгородский цемент».

2. Заполнитель.

Кварцевый песок Разуменский (Белгородская обл.). Химический состав приведен в табл.1.

Таблица 1
Химический состав кремнеземистого сырья
Наименование сырьевого материала Химический состав:
SiO2 Al2O3 SO3Fe2O3 CaOMgO K2O+Na2Oп.п.п.
Кварцевый песок Разуменский (Белгородская обл.)93,020,92 0,020,98 0,620,080,46 0,86

3. Микросферы - компонент золошлаковых смесей - отхода Новочеркасской ГРЭС, выделяемая безреагентной флотацией из золошлаковых смесей ГРЭС. Представляет собой мелкодисперсный неслеживающийся материал серого цвета. Форма гранул сферическая, поверхность гладкая, блестящая.

Плотность оболочки - 2490 кг/м3

Средняя плотность гранул - 580 кг/м3

Плотность насыпная - 380 кг/м3

Диаметр - 20-200 мкм

Толщина оболочки - 5-15 мкм

Теплопроводность - 0,11-0,125 Вт/(м·К)

Прочность на сжатие в цилиндре - 1,8 МПа

4. Водоудерживающая добавка метилцеллюлоза (табл.2)

Таблица 2
Характеристи-ки продуктовВнешний вид при (20-25°C)Плотность при 20°C, кг/м3tКинематичес- кая вязкость при 20°C, м2/с, не более (pH), в пределахТемпература застывания, °C, не выше
Mecellose FMC 24502Мелкий белый порошок 1290-1310507,0-10,0 -10°C

Пример. Для экспериментальной проверки заявляемого состава были изготовлены стандартные образцы с различным соотношением вышеперечисленных компонентов.

Образцы изготовлялись следующим образом. Предварительно смешивались компоненты в сухом состоянии (цемент, песок, микросфера) в соответствующей пропорции, из расчета на стандартный образец размерами 4×4×16 см. Перемешивание сухой смеси осуществлялось в течение 2 мин. Параллельно в заранее отмеренное количество воды добавлялась водоудерживающая добавка при непрерывном перемешивании, при этом температура воды должна находиться в пределах 1-20°C. Далее в смесь добавлялась приготовленная вода затворения и осуществлялось их совместное перемешивание в течение 2 мин. Затем производились формовка в течение 1,5 мин. Образцы помещались в камеру естественного твердения и хранились там 28 суток. Составы легкого раствора представлены в табл.3.

Составы и свойства теплоизоляционно-конструкционного кладочного раствора

Таблица 3
Состав предлагаемыйФизико-механические характеристики
Цемент, кг/м3 Песок, кг/м3Микросферы, кг/м 3Водоудерживающая добавка, кг/м 3Вода, кг/м3 Коэффи-циент теплопроводности (теплоизоляционно-конструкционная кладочная смесь на основе легкого   заполнителя, патент № 2515631 ), Вт/м·КПрочность, МПа Сред-няя плотно-сть, кг/м3
1173 700210 0,1731730,156 2,11083
2173 1260500,173 1730,223 6,031552,2
31731120 1000,173 1750,1715,11 1463
4 173980 1500,173178 0,1914,32 1374,2
5 173840200 0,173179 0,1583,661284,6
6173 700250 0,1731830,146 3,101196,2
7259 1260500,259 2600,234 7,121673
82591120 1000,259 2650,1856,03 1585
9 259980 1500,259268 0,2015,10 1496,2
10 259840200 0,259280 0,1864,321411
11259 700250 0,2592860,211 3,661323,4
12346 1260500,346 3520,242 8,401798,8
133461120 1000,346 3590,1727,11 1711,6
14 346980 1500,346372 0,216,02 1626,8
15 346840200 0,346378 0,285,101539,2
16346 700250 0,3463850,263 4,321452
Состав известный
теплоизоляционно-конструкционная кладочная смесь на основе легкого   заполнителя, патент № 2515631 Цемент, % Зола-уноса, %Микросферы, % Водоудер-живающая добавка, %Вода, % Коэффи-циент теплопроводности (теплоизоляционно-конструкционная кладочная смесь на основе легкого   заполнителя, патент № 2515631 ), Вт/м·КПрочность, МПа Сред-няя плотность, кг/м3
1624,4 13,441,5- 20,70,175 13,6865

Из данных таблицы следует, что легкий теплоизоляционно-конструкционный раствор предлагаемого состава обладает пониженной теплопроводностью.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Теплоизоляционно-конструкционная кладочная смесь на основе легкого заполнителя, включающая портландцемент ЦЕМ1-42.5Н, полые микросферы Новочеркасской ГРЭС, водоудерживающую добавку Mecellose FMC 24502, кварцевый песок Разуменского происхождения и воду, отличающаяся тем, что процентное содержание легкого заполнителя варьируется не от массы портландцемента, а от объема песка, при следующем соотношении компонентов, кг/м3:

портландцемент ЦЕМ1-42.5Н 173-346
кварцевый песок Разуменского месторождения700-1260
микросферы Новочеркасской ГРЭС50-250
водоудерживающая добавка Mecellose FMC 245020,1% от массы цемента
водаостальное


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2515631

patent-2515631.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C04B38/08 полученные добавлением пористых веществ

Класс C04B28/04 портландцементы


Наверх