СМЕСЬ ДЛЯ ПЕНОБЕТОНА

Название	СМЕСЬ ДЛЯ ПЕНОБЕТОНА
Разработчик (Авторы)	Сватовская Лариса Борисовна, Соловьева Валентина Яковлевна, Чернаков Владислав Афанасьевич, Сурков Владимир Николаевич, Соловьев Дмитрий Вадимович, Седов Дмитрий Вячеславович
Вид объекта патентного права	Изобретение
Регистрационный номер	2305087
Дата регистрации	27.08.2007
Правообладатель	Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения"
Область применения (класс МПК)	C04B 38/10 (2006.01)

Описание изобретения

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

Известна смесь для теплоизоляционного пенобетона, содержащая, мас.%: цемент - 43,0-46,2; тонкомолотый шлак металлургического производства (с содержанием Fe(II) не более 4%) - 12,0-14,4; песок - 18,0-15,0; пенообразующую добавку (на основе стеарата натрия плотности 1,15-1,77 г/см3) - 9,5-10,3; химическую добавку «ДЭЯ» (включающую в себя последрожжевую барду и модификатор - вспученный поризованный продукт с объемным весом 0,5 г/см3 в количестве 3,0-0,5 мас.%, представленный кальциймагниевыми силикатами) - 0,4-0,54 алюминиевую пудру - 0,5-0,64; фиброволокно - 1,4-1,8 и воду - 12,0-14,4 (патент РФ №2145315, С04В 38/10, 02.03.1999 г.).

Известна смесь для теплоизоляционного пенобетона, содержащая, мас.%: цемент - 44,0-47,04, пенообразующую добавку «Ника» (на протеиновой основе) - 0,5-0,74, ментмориллонитовую глину (включающую не менее 60% минирала (Al,Mg)2(OH)2(Si4О10)·Н2О с удельной поверхностью Sуд=500...2000 см2г) 11,0-13,8 и воду 40,0-42,8 (патент РФ №2145586, С04В 38/10, 02.03.1999 г.)

Наиболее близкой к заявленной смеси, выбранной за прототип, является смесь для автоклавного пенобетона, содержащая, мас.%: цемент - 37,8-42,64; песок - 31,3-37,84; модифицированную пенообразующую добавку 9,1-9,3 и воду 15,1-17,0 (патент РФ №2255074, С04В 38/10, 27.06.2005 г.).

К недостаткам указанных аналогов и прототипа можно отнести недостаточную прочность при сжатии, повышенное значение коэффициента теплопроводности и повышенную усадку материала при твердении.

Задача изобретения - повысить прочность при сжатии, понизить коэффициент теплопроводности и уменьшить усадку пенобетона при твердении.

Поставленная задача решается тем, что смесь для пенобетона, включающая цемент, песок с Мкр≤2,0, модифицированную пенообразующую добавку и воду, дополнительно содержит полуводный фосфогипс, карбонатосодержащий отход содового производства с содержанием СаСО3 не менее 50%, значение рН 9,0...11,0, а в качестве цемента используется высокоалюминатный цемент с С3А≥7% при следующем соотношении компонентов, мас.%:

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

Заявляемая совокупность существующих признаков проявляет новое свойство, которое позволяет получить указанный технический результат, а именно повышение прочности при сжатии, понижение коэффициента теплопроводности и уменьшение усадки пенобетона при твердении по сравнению с известным техническим решением.

Новым является новое сочетание известных компонентов, используемых при производстве пенобетона, и их новое количественное соотношение, что позволяет получить указанный технический результат.

По мнению авторов и заявителя, данный состав для пенобетона неизвестен, и можно сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности «новизна».

Совместное применение полуводного фосфогипса и тонкодисперсного карбонатосодержащего отхода содового производства с содержанием СаСО3 не менее 50%, значение рН 9,0...11,0 обеспечивает формирование высокооднородной мелкопоровой структуры, которое способствует получению материала с пониженным значением коэффициента теплопроводности.

Совместное применение полуводного фосфогипса и высокоалюминатного цемента значительно уменьшает усадку пенобетона при твердении, а присутствие тонкодисперсного карбонатосодержащего отхода с содержанием СаСО3 не менее 50%, значением рН 9,0...11,0 усиливает гидратационные процессы в твердеющей системе за счет смещения кислотноосновного равновесия системы, т.к. рН цементносодержащей составляющей =12,4, что приводит к увеличению гидратных новообразований силикатов кальция и дополнительному образованию гейлюссита [Na2(СаСО3)2·5Н2О ], d/n=4,97; 3,13; 2,65; 2,57 и пирсонита [Na2(СаСО3)2·2Н2O], d/n=2,50; 4,97; 3,16, что подтверждено физико-химическими исследованиями в частности РФА. Усиление гидратационных процессов способствует повышению прочности пенобетона при сжатии.

Заявляемое изобретение промышленно применимо и может быть использовано для производства теплоизоляционно-конструкционного пенобетона, обладающего улучшенными теплозащитными свойствами, уменьшенной усадкой при твердении и повышенной прочностью при сжатии.

Осуществимость изобретения подтверждена примером конкретного выполнения.

Пример конкретного выполнения

I. Приготовление смеси для пенобетона

1. Высушивают фосфогипс при t°=180°C до получения полуводного гипса.

2. Измельчают полуводный фосфогипс до Sуд 220 м2/кг.

3. Дозируют:

- высокоалюминатный цемент с содержанием С3А≥7%

- песок, Мкр≤2,0

- карбонатсодержащий отход содового производства с содержанием СаСО3 не менее 50%, значением рН 9,0...11,0

- модифицированную пенообразующую добавку (протеинсодержащую с комплексным модификатором М-3, пенообразующая добавка, состоящим из соотношения: водная эмульсия канифоли (С=0,004 мас.%) и водный раствор желатина (С=0,1 мас.%) как 1,5:1,0))

- воду.

4. Отдозированные материалы транспортируют в пенобетоносмеситель, где производят перемешивание материалов до получения однородной растворной смеси.

5. Приготовление строительной пены:

Дозируют:

- концентрированный раствор пенообразующей добавки;

- воду

отдозированные компоненты перемешивают в полиэтиленовой емкости, получая строительный раствор пенообразующей добавки, из которого при помощи пеногенератора получают строительную пену.

6. Полученную строительную пену при помощи насоса пеногенератора транспортируют в бетоносмеситель, где перемешивают с приготовленной растворной смесью до получения однородной пенобетонной массы.

7. Полученную смесь для пенобетона из пенобетонной массы по п.6 заливают в формы требуемых образцов изделий, твердение которых осуществляется в естественных условиях при положительной температуре для определения физико-механических характеристик в соответствии с требованиями ГОСТ 12852-87 «Бетоны ячеистые. Общие требования к методам испытаний». Полученные результаты представлены в таблице.

Анализ экспериментальных данных показывает, что заявленная смесь для пенобетона по сравнению с прототипом обеспечивает получение пенобетона с повышенной прочностью при сжатии на 17,0%; понижение значение коэффициента теплопроводности на 18,0%; уменьшение усадки при твердении на 45,0%.

Формула изобретения

Смесь для пенобетона, содержащая цемент, песок с Мкр не более 2,0, модифицированную пенообразующую добавку, воду, отличающаяся тем, что дополнительно содержит полуводный фосфогипс, карбонатосодержащий отход содового производства с содержанием СаСО3 не менее 50%, значением рН 9-11, а в качестве цемента - высокоалюминатный цемент с содержанием С3А не менее 7% при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Изобретение "СМЕСЬ ДЛЯ ПЕНОБЕТОНА" (Сватовская Лариса Борисовна, Соловьева Валентина Яковлевна, Чернаков Владислав Афанасьевич, Сурков Владимир Николаевич, Соловьев Дмитрий Вадимович, Седов Дмитрий Вячеславович) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога