L международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий

СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПЕНОБЕТОНА


НазваниеСЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПЕНОБЕТОНА
Разработчик (Авторы)Сватовская Лариса Борисовна, Соловьева Валентина Яковлевна, Чернаков Владислав Афанасьевич, Сурков Владимир Николаевич, Мартынова Валентина Дмитриевна
Вид объекта патентного праваИзобретение
Регистрационный номер 2360891
Дата регистрации10.07.2009
ПравообладательГосударственное 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, применяемых в промышленном и гражданском строительстве. Сырьевая смесь для пенобетона включает, мас.%: портландцемент 69,5600-69,8500, многослойные углеродные нанотрубки размером 10-9 - 5,0·10-8 м 0,0017-0,0019, пенообразующая добавка 0,8133-0,8781, вода 29,3350-29,5600. Технический результат - создание пенобетона с улучшенными звуко- и теплозащитными свойствами при высокой прочности при сжатии и при изгибе. 2 табл.

 

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

Известна смесь для теплоизоляционного пенобетона, содержащая, мас.%:

цемент 43,0-46,2
шлак металлургического производства 12,0-14,4
песок 15,0-18,0
пенообразующая добавка на основе
стеарата натрия плотности 1,15-1,7 г/см3 9,5-10,3
химическая добавка «ДЭЯ» 0,4-0,5
алюминиевая пудра 0,5-0,6
фиброволокно 1,4-1,8
вода 12,0-14,4

(патент РФ №2145315, С04В 38/10, 10.02.2000 г.).

Недостатком данного технического решения является повышенное значение коэффициента теплопроводности.

Известна смесь для теплоизоляционного пенобетона, содержащая, мас.%:

цемент 44,0-47,0
монтмориллонитовая глина, включающая
не менее 60% минерала 11,0-13,8
пенообразующая добавка «НИКА» 0,5-0,7
вода 40,0-42,8

(патент РФ № 2145586, С 04 В 38/10, 20.02.2000 г.).

К недостаткам данного технического решения можно отнести пониженное значение коэффициента звукопоглощения.

Наиболее близкой по технической сущности к заявленной смеси является композиция для получения строительных материалов, содержащая, мас.%:

минеральное вяжущее (портландцемент) 33,0-77,0
многослойные углеродные нанотрубки
размером 6,0·10-8-2,0·10-7 м 0,0001-2,0
вода остальное,

а также технологические добавки, в том числе и пенообразующую добавку

(патент РФ № 2233254, С04В 28/02 // С04В 111:20, 27.07.2004 г.).

Недостатками данного технического решения являются повышенное значение коэффициента теплопроводности и пониженное значение коэффициента звукопроницаемости.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание теплоизоляционного пенобетона с улучшенными звуко- и теплозащитными свойствами при высокой прочности при сжатии и при изгибе.

Поставленная задача достигается тем, что сырьевая смесь для пенобетона, включающая портландцемент, многослойные углеродные нанотрубки, пенообразующую добавку и воду, содержит многослойные углеродные нанотрубки размером 10-9 - 5,0·10-8 м при следующем соотношении компонентов, мас.%:

портландцемент 69,5600-69,8500
многослойные углеродные нанотрубки
размером 10-9 - 5,0·10-8 м 0,0017-0,0019
пенообразующая добавка 0,8133-0,8781
вода 29,3350-29,5600

Новым по сравнению с сырьевой композицией, выбранной за прототип, является то, что вводятся многослойные нанотрубки (МУНТ) размером 10-9 - 5,0·10-8 м, которые способствуют диспергированию цементных частиц и, как следствие, увеличению частиц цемента, подвергающихся гидратации, следствием чего является увеличение продуктов гидратации, представленных в основном по данным рентгено-фазового анализа низкоосновными гидросиликатами кальция типа CSH (I), характеризуемых волокнистой структурой, способствующих уплотнению цементной матрицы, что обеспечивает повышение прочностных показателей. По данным микроскопических исследований наблюдается изменение поровой структуры материала с образованием мелких удлиненных пор, открытых с одной стороны, результатом чего явилось улучшение звуко- и теплозащитных свойств.

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

Заявляемая совокупность существенных признаков проявляет новое свойство смеси в присутствии МУНТ размером 10-9 - 5,0·10-8 м, которое позволяет получить следующие технические результаты: улучшенные коэффициенты тепло- и звукозащитных показателей по сравнению с прототипом.

Заявляемое изобретение промышленно применимо и может быть использовано для изготовления теплоизоляционного, конструкционного и смешанного (теплоизоляционно-конструкционного) пенобетона, обладающего улучшенными звуко- и теплозащитными свойствами, не ухудшая прочностных характеристик.

Пример выполнения

1. Приготовление растворной смеси для пенобетона

1.1. Дозируют:

- цемент ПЦ 400;

- МУНТ размером 10-9 - 5,0·10-8 м;

- воду.

1.2. Отдозированные материалы транспортируют в пенобетоносмеситель, где производят перемешивание компонентов до получения однородной растворной массы.

2. Приготовление строительной пены:

2.1. Дозируют:

- концентрированный раствор пеноконцентрата «НИКА»;

- воду.

2.2. Отдозированные компоненты перемешивают в полиэтиленовой емкости до однородности раствора.

2.3. При помощи пеногенератора получают строительную пену.

3. Приготовление сырьевой смеси для пенобетона

3.1. Полученную строительную пену при помощи насоса пеногенератора транспортируют в пенобетоносмеситель, где происходит совместное перемешивание приготовленной растворной смеси и строительной пены до получения однородной пенобетонной массы.

3.2. Полученную пенобетонную массу из пенобетоносмесителя с помощью героторного насоса заливают в формы требуемых изделий, твердение которых осуществляется согласно технологическому регламенту.

Для приготовления пены также можно использовать концентрированные растворы пеноконцентратов «КВИН» или «Addimen Sb-31».

Addimen Sb-31 является химическим пенообразующим агентом, получаемым посредством процесса специального превращения макромолекул натурального протеина гидролизом в водном растворе. Соответствует ASTM-869-80. Состав представлен в таблице 1.

Таблица 1
Наименование вещества мас.%:
алканы C12-C19 64
изобутиловый спирт (изобутанол) 2
амины алифатические С7-С9 (расчет по моноэтаноламину) 21
формальдегид 13

Исследования проведены: по звукопроницаемости согласно ГОСТ 16297-80; по прочности согласно ГОСТ 25485-89; по теплопроводности согласно ГОСТ 7076-87.

Полученные результаты представлены в таблице 2.

Анализ экспериментальных данных показывает, что заявленная сырьевая смесь для пенобетона по сравнению с прототипом обеспечивает получение пенобетона с повышенными техническими характеристиками, а именно: повышение прочности при сжатии - в 4,3 раза; повышение прочности при изгибе - в 4,4 раза; улучшение звукозащитных свойств - на 13%; понижение коэффициента теплопроводности - на 25%.

* - используют МУНТ размером 6,0·10-8 м

Формула изобретения

Сырьевая смесь для пенобетона, включающая портландцемент, многослойные углеродные нанотрубки, пенообразующую добавку и воду, отличающаяся тем, что она содержит многослойные углеродные нанотрубки размером 10-9 - 5,0·10-8 м, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Портландцемент 69,5600-69,8500
Многослойные углеродные нанотрубки
размером 10-9 - 5,0·10-8 м 0,0017-0,0019
Пенообразующая добавка 0,8133-0,8781
Вода 29,3350-29,5600
Изобретение "СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПЕНОБЕТОНА" (Сватовская Лариса Борисовна, Соловьева Валентина Яковлевна, Чернаков Владислав Афанасьевич, Сурков Владимир Николаевич, Мартынова Валентина Дмитриевна) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля