Сырьевая смесь для изготовления легкого бетона

(51) 04 38/10 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение относится к строительным материалам, а именно к составам, преимущественно к производству, конструктивно-теплоизоляционных и теплоизоляционных легких бетонов на пористом заполнителе, и может быть применено для изготовления облегченных строительных деталей,блоков и конструкций различного назначения при сборном и монолитном строительстве за счет введения таких компонентов цемент, золу-унос ТЭЦ, вода, вспученный перлит, пенообразователь ПБ-Люкси жидкое натриевое стекло.(76) Абсиметов Владимир Эскендерович Калмагамбетова Айзада Шамшитовна Альменов Кусаин Сейтбаевич Абсиметов Максим Владимирович(54) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛЕГКОГО БЕТОНА Изобретение относится к строительным материалам, а именно к составам, преимущественно к производству, конструктивно-теплоизоляционных и теплоизоляционных легких бетонов на пористом заполнителе, и может быть применено для изготовления облегченных строительных деталей,блоков и конструкций различного назначения при сборном и монолитном строительстве. Технический результат - получение долговечного строительного материала с улучшенными прочностными и теплоизолирующими свойствами,сокращением расхода вяжущего и стабилизацией ячеистой структуры за счет введения пористого заполнителя. Известна сырьевая смесь ( 1320201, кл. С 04 В 38/10, 30.06.87. Бюл. 24) для керамзитобетона с использованием в качестве пористого заполнителя керамзита шарообразной формы. Данное изобретение имеют ряд недостатков, а именно изготовление керамзита из сырьевой смеси отходов фотожелатинового производства и отходов травления алюминия, что усложняет технологию приготовления и требует дополнительных капиталовложений и энергозатрат на производство заполнителя. Известны составы беспесчаного легкого бетона,поризованного пенообразующими добавками, и крупнопористого легкого бетона /Баженов Ю.М. Способы определения состава бетона различных видов. М. Стройиздат, 1975, с.154-155/. Изготовление таких смесей характеризуется относительно высоким расходом цемента, высоким коэффициентом теплопроводности и значительными энергетическими затратами на получение применяемого пористого заполнителя, а также капиталовложений в производство и модернизацию оборудования. Из известных технических решений наиболее близким аналогом является состав керамзитопенобетона, приготовленного из смеси вяжущего, пористого заполнителя (керамзитового гравия), пенообразователя, химической добавки и воды. Иногда для уменьшения расхода цемента в смесь добавляют кремнеземистые компоненты(тонкомолотые или пылевидные). Приготовление бетонной смеси включает в себя приготовление пенобетонной массы, а затем ее перемешивание с керамзитовым гравием /Киселев Д.П. и др. Поризованные легкие бетоны. М., Изд-во литературы по строительству, 1966, с.7-9, 12-13,115-116/. Высокий расход цемента, наличие в пористом заполнителе мелкой фракции повышают объемную массу бетона и снижает теплопроводность материала. Для снижения плотности пористого керамзитобетона в смесь вводят различные добавки,отходы производств и т.п. Применение добавок и их подготовка усложняют технологию приготовления бетонных смесей, незначительно снижая плотность бетона и расход цемента. Задачей изобретения является получение долговечного строительного материала с улучшенными прочностными и 2 теплоизолирующими свойствами,сокращение расхода вяжущего и стабилизация ячеистой структуры бетона за счет введения пористого заполнителя. Указанный технический результат достигается тем, что в бетонной смеси содержащей цемент,золу-унос ТЭЦ,раствор пенообразователя,химическую добавку - жидкое натриевое стекло,пористый заполнитель и воду,согласно изобретению в качестве пористого заполнителя применяют вспученный перлит М-75,100. Процесс получения смеси характеризуется раздельным приготовлением (цемент, зола-унос ТЭЦ, жидкое натриевое стекло, вода), отдельным приготовлением и введением пены в бетонную смесь, введением пористого заполнителя (перлита М-100), а также непрерывным процессом перемешивания до полного обволакивания водной дисперсией минерального вяжущего поверхности пористого заполнителя. При этом используемая пенобетонная смесь может содержать минеральное вяжущие, пенообразователь и воду или минеральное вяжущие,пенообразователь,кремнеземистый компонент и воду, при следующем соотношении компонентов,Цемент 40-44 Зола-унос ТЭЦ 18-20 Вспученный перлит 22-24 Жидкое натриевое стекло 1,32-1,4 Пенообразователь ПБ-Люкс - 0,6 Вода - остальное. Для осуществление изобретения использовали следующие компоненты Портландцемент М 400(г. Актау,Карагандинская область) должен удовлетворять требованиям ГОСТ 10178.- Стекло натриевое жидкое по ГОСТ 13078-81 с плотностью 1400 кг/м 3.- Вода для бетонов и растворов по ГОСТ 2373279. Первоначально, бетонную смесь готовили путем перемешивания в лабораторном растворосмесителе вместимостью 15 л. Последовательность загрузки смесителя составляющими материалами осуществлялась следующая приготовление бетонной смеси (цемент, зола-унос ТЭЦ, жидкое натриевое стекло, вода), введение технической,предварительно приготовленной пены с последующим перемешиванием и получением однородной пенобетонной смеси. Далее в приготовленную пенобетонную смесь постепенно вводили пористый заполнитель при непрерывном перемешивании смеси в течение 0,5-2,5 мин до полного и равномерного распределения и обволакивания перлита в пенобетонной смеси. Бетонная масса укладывалась в металлические формы с размером ячеек 101010 и 151515 см, 29019 12 часов выдерживались до набора распалубочной прочности, после чего изготовленные образцы подвергались тепловой обработке в течение 12 часов при температуре 80-85 С. Половина образцов испытывалась через 4 часа после тепловой обработки, остальные в возрасте 28 суток хранения в камере нормального твердения при температуре 202 С и относительной влажности 95. Испытания смеси и образцов проводились в соответствии с требованиями ГОСТов и методов испытаний строительных смесей и материалов. Проведенные испытания показали, что введение в пенобетонную смесь пористого заполнителя(перлита) позволяет добиться улучшения физикомеханических и теплоизоляционных свойств бетона Объемная масса, кг/м 3 Прочность, МПа Свежеприготов Теплопроводно Свежеприготовлен Перлитобето Высушенном После После ленная сть образцов в ная н после ТВО состоянии до ТВО через ТВО через пенобетонная сухом Перлитобетонная пост, массы 3 суток 28 суток смесь состоянии,смесь Вт/м С 800 0,09 695 600 532 1,20 1,69 810 0,09 640 530 465 1,22 1,58 830 0,1 710 655 580 1,15 1,55 840 0,11 675 620 500 1,53 1,94 940 0,11 795 630 520 1,75 2,21 940 0,12 765 743 670 1,10 1,45 Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый состав отличается от известного состава введением новых компонентов, а именно вспученный перлит М 75100 и синтетический пенообразователь ПБ-Люкс. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию Новизна. Сравнение предлагаемого состава теплоизоляционного материала с прототипом показало, что в технике не известна сырьевая смесь для изготовления легкого бетона, в котором бы имело место предложенное сочетание компонентов. А именно такое сочетание позволило получить путем использования менее энергоемкого и более дешевого пористого заполнителя с низкой теплопроводностью,которое обеспечивает снижение объемной концентрации цементного камня,способствует стабилизации ячеистой структуры бетона и получения однородного по объемной массе материала с высокими теплозащитными свойствами и прочностными характеристиками, т.е. решить поставленную задачу. Такое решение явно не вытекает из существующего уровня техники и не было очевидным для специалистов, что дает основание считать данное техническое решение обладающим изобретательским уровнем. Входящие в сырьевую смесь для изготовления легкого бетона компоненты изготавливаются промышленностью. Изготовление самого материала производится известным в технике способом и на известном оборудовании. Наличие же теплоизоляционного пенобетона, обладающего высокими эксплуатационными свойствами, не вызывает сомнений. Таким образом, предложение имеет третий признак промышленную применимость. Использование в бетонной смеси менее энергоемких технологий и более дешевых компонентов местного производства и отходов(зола-унос ТЭЦ и пенообразователь), существенно влияет на стоимость изделий и экологическую обстановку в городе. Физико-механические показатели бетона отпускная прочность после тепловой обработки 0,81,5 МПа, прочность на 28 сутки 1,5-2,2 МПа, марка по морозостойкости 50,коэффициент теплопроводности в сухом состоянии 0,09-0,12 Вт/(мС), что соответствует требованиям ГОСТов и СНиП РК 2.04-03-2002 Строительная теплотехника. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Сырьевая смесь для изготовления легкого бетона, включающая цемент, золу-унос ТЭЦ и воду,отличающаяся тем, что она содержит вспученный перлит, пенообразователь ПБ-Люкс и жидкое натриевое стекло при следующем соотношении компонентов, мас.Цемент 40-44 Зола-унос ТЭЦ 18-20 Вспученный перлит 22-24 Жидкое натриевое стекло 1,32-1,4 ПенообразовательПБ-Люкс 0,6 Вода остальное.