способ получения изделий из легких бетонов

Формула изобретения

1. Способ получения изделий из легких бетонов путем приготовления смеси перемешиванием вяжущего, заполнителя, фибр и порообразователя, формования изделия и выдержку его до твердения, отличающийся тем, что выдержку смеси осуществляют в течение 1,5-2,0 ч до начала схватывания вяжущего с последующим ее прогреванием при температуре 40-50°С в течение 10-15 мин и дальнейшим охлаждением при температуре окружающей среды до твердения, при этом в качестве фибр используют полые, заполненные воздухом замкнутые синтетические волокна.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве синтетического волокна используют полиэтиленовое волокно.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении легких бетонов.

Известен способ получения легких бетонов, в частности пенобетона, включающий подготовку компонентов, состоящих из портландцемента, заполнителя, порообразователя и воды, последующее дозирование, загрузку компонентов в определенной последовательности и их смешивание (RU 2292322, С04В 38/10, 2007).

Недостатком данного технического решения является невозможность регулирования размера пор, а также невысокая структурная прочность полученных бетонов.

Известен способ получения легких бетонов, в частности пенобетона, включающий перемешивание составляющих компонентов, включающих вяжущее, заполнитель, фибры и порообразователь, дальнейшую укладку смеси в форму и выдерживание смеси до твердения (Моргун Л.В. К вопросу об особенностях формирования кинетически устойчивых пенобетонных смесей. Современное состояние и перспектива развития строительного материаловедения, 8-е академические чтения РААСН. Самара, 2004, с.333-336).

Недостатком известного способа является отсутствие возможности целенаправленного регулирования размерами образующихся пор, что ухудшает теплоизоляционные свойства изделий, и низкая структурная прочность изделий, что не позволяет их использовать в качестве несущих элементов зданий.

Задачей изобретения является повышение прочности и теплоизоляционных свойств изделий из легкого бетона.

Технический результат заключается в создании легких бетонов с улучшенными теплотехническими свойствами, возможностью их использования в качестве несущих элементов здания.

Поставленная задача и указанный технический результат достигаются тем, что в способе получения изделий из легких бетонов путем приготовления смеси перемешиванием вяжущего, заполнителя, фибр и порообразователя, формования изделия и выдержки его до твердения, согласно изобретению выдержку смеси осуществляют в течение 1,5-2,0 часа до начала схватывания вяжущего с последующим ее прогреванием при температуре 40-50°С в течение 10-15 минут и дальнейшим охлаждением при температуре окружающей среды до твердения, при этом в качестве фибр используют полые, заполненные воздухом замкнутые синтетические волокна. В качестве синтетического волокна преимущественно используют полиэтиленовое волокно.

Выдержка смеси меньше 1,5 часа приводит к недостаточному схватыванию смеси, а увеличение времени выдержки больше 2 часов - к чрезмерному затвердеванию смеси, что не позволяет фибрам увеличиться в объеме при дальнейшем прогревании смеси. При этом дальнейшее прогревание смеси меньше 10 мин приводит к недостаточному раздутию фибр, а прогревание больше 15 мин - к тому, что фибры начнут лопаться. Прогревание смеси при температуре меньше 40°С приводит к увеличению длительности этой операции, а больше 50°С - к нарушению структуры фибр.

Использование в качестве фибр полого полиэтиленового волокна, заполненного воздухом, позволяет регулировать размеры пор легкого бетона, что в свою очередь позволяет создавать композицию бетона с заданными характеристиками.

Способ получения легких бетонов осуществляется следующим образом.

Подготавливали формы размером 10×10×10 см, которые предварительно очищали и смазывали. Смесь изготавливали на основе портландцемента 32%, заполнителя 38%, фибр 2%, порообразователя-пенообразователя 0,7% и воды - остальное. Фибры изготавливали путем закачки воздуха под давлением 0,01-0,02 МПа в синтетическое волокно, последующего разделение волокна на части длиной 10-15 мм и склеивания в этих местах (путем обжатия горячим индентором) по длине волокна. Нарезали дискретные фибры длиной 10-15 мм. Готовили смесь путем перемешивания до образования однородности. Далее заливали смесь в форму по стандартной методике. Затем выдерживали 1,5-2,0 часа до начала схватывания смеси (для набора структурной прочности и предотвращения обратной деформации фибр-пузырьков), которое определялось по стандартной методике на приборе Вика (Баженов Ю.М. Технология бетона. - М.: Изд-во АСВ, 2003, стр.17), после чего выполнялась тепловая обработка. Формы со смесью прогревали в течение 10-15 мин при температуре 40-50°С. При этом фибры расширялись за счет повышения внутреннего давления до Р₂ с образованием фибр-пузырьков. Потом производили распалубку образцов. Далее определяли прочность на сжатие на гидравлическом прессе каждого образца. Прочность по сравнению с известными образцами повысилась на 15%, а плотность понизилась на 12%.

Закачка воздухом под давлением 0,01-0,02 МПа необходима для того, чтобы, во-первых, в процессе перемешивания полые фибры не сжимались (не слипались), а во-вторых, чтобы быстрее расширялись при прогреве.

Применение способа получения легких бетонов позволит получать изделия с улучшенными теплотехническими и прочностными свойствами за счет использования полых фибр (в качестве армирующих элементов и порообразователей), а также за счет фактора целенаправленного образования пор заданного диаметра (объема).

Способ получения легких бетонов был экспериментально опробован в лабораторных условиях на кафедре «Производство строительных изделий и конструкций» ТГТУ, что подтверждает его промышленную применимость.