СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА

Название	СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА
Разработчик (Авторы)	Соловьева Валентина Яковлевна, Сурков Владимир Николаевич, Чернаков Владислав Афанасьевич, Еременко Евгений Вячеславович
Вид объекта патентного права	Изобретение
Регистрационный номер	2392252
Дата регистрации	20.06.2010
Правообладатель	Сурков Владимир Николаевич
Область применения (класс МПК)	C04B 38/10 (2006.01) B82B 1/00 (2006.01)

Описание изобретения

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для изготовления ячеистого бетона, используемого в промышленном и гражданском строительстве.

Известна сырьевая смесь, содержащая, мас.%: портландцемент 43,0-46,2, шлак металлургического производства 12,0-14,4, песок 15,0-18,0, пенообразующую добавку на основе стеарата натрия плотностью 1,15-1,7 г/см3 9,5-10,3, химическую добавку «ДЭЯ» 0,4-0,5, алюминиевую пудру 0,5-0,6, фиброволокно 1,4-1,8, воду 12,0-14,4 (патент РФ №2145315, С04В 38/10, 02.03.1999 г.).

Недостатком данного технического решения являются пониженные звуко- и теплозащитные свойства материала.

Известна сырьевая смесь, содержащая, мас.%: портландцемент 44,0-47,0, монтмориллонитовую глину, включающую не менее 60% минерала 11,0-13,8, пенообразующую добавку «НИКА» 0,5-0,7, воду 40,0-42,8 (патент РФ №2145586, С04В 38/10, 02.03.1999 г.).

К недостаткам данного технического решения можно отнести пониженные звуко- и теплозащитные свойства материала.

Наиболее близкой по технической сущности к заявленной сырьевой смеси является композиция, состоящая из портландцемента, многослойных углеродных нанотрубок и воды, содержащая, мас.%: портландцемент 33,0-77,0, многослойные углеродные нанотрубки размером (6,0·10-8…2,0·10-7) м 0,0001-2,0, вода - остальное (патент РФ №2233254, С04В 28/02 // С04В 111:20).

Недостатком данного технического решения являются пониженные звуко- и теплозащитные свойства материала.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание ячеистого бетона с улучшенными звуко- и теплозащитными свойствами.

Поставленная задача достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления ячеистого бетона, включающая портландцемент, песок молотый, многослойные углеродные нанотрубки, пенообразующую добавку и воду, содержит песок молотый с удельной поверхностью Sуд. не менее 200 м2/кг, многослойные углеродные нанотрубки размером 10-9…5,94·10-8 м и дополнительно-золошлаковые отходы от сжигания твердого топлива с удельной поверхностью Sуд. не менее 300 м2/кг и содержанием SiO2 не менее 55,0%, СаО не более 3,0% и бентонитовую глину с удельной поверхностью Sуд. не менее 350 м2/кг, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Новым по сравнению с сырьевой смесью, выбранной за прототип, является то, что вводится молотый песок с удельной поверхностью - Sуд. не менее 200 м2/кг, многослойные углеродные нанотрубки (МУНТ) взяты размером 10-9…5,9·10-8 м и дополнительно - золошлаковые отходы от сжигания твердого топлива с удельной поверхностью - Sуд. не менее 300 м2/кг с содержанием SiO2 не менее 55,0% и СаО не более 3,0%, бентонитовая глина с удельной поверхностью - Sуд. не менее 350 м2/кг.

По данным физико-химических исследований: рентгенофазового и дефиренциальнотермического методов анализа установлено, что в присутствии золошлаковых отходов от сжигания твердого топлива с удельной поверхностью - Sуд. не менее 300 м2/кг и содержанием SiO2 не менее 55,0%, СаО не более 3,0%, а также в присутствии МУНТ размером 10-9…5,9·10-8 м образуется повышенное количество гидросиликатов кальция, представленных в основном низкоосновными гидросиликатами кальция типа CSH (I), имеющих волокнистую структуру.

Присутствие в составе сырьевой смеси бентонитовой глины оказывает положительное влияние на формирование устойчивой структуры ячеистого бетона, которое при наличии повышенного количества образующих гидратных соединений, отличается формированием мелких пор и по данным микроскопических исследований в затвердевшем пенобетоне образуются мелкие удлиненные поры, открытые с одной стороны. Все вышеуказанные изменения, происходящие в процессе твердения ячеистого бетона (пенобетона), способствуют улучшению звуко- и теплозащитных свойств материала.

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

Заявляемая совокупность существенных признаков проявляет новое свойство сырьевой смеси для изготовления ячеистого бетона в присутствии молотого песка с удельной поверхностью - Sуд. не менее 200 м2/кг, золошлаковых отходов от сжигания твердого топлива с удельной поверхностью - Sуд. не менее 300 м2/кг и содержанием SiO2 не менее 55,0%, CaO не более 3,0%, бентонитовой глины с удельной поверхностью - Sуд. не менее 350 м2/кг, пенообразующей добавки и МУНТ размером 10-9…5,9·10-8 м, которые позволяют получить улучшенные тепло- и звукозащитные свойства материала по сравнению с прототипом.

Заявляемое изобретение промышленно применимо и может быть использовано для изготовления теплоизоляционно-конструкционного ячеистого бетона (пенобетона), обладающего улучшенными тепло- и звукозащитными свойствами.

Пример выполнения

1. Приготовление растворной смеси

1.1. Дозируют:

- портландцемент;

- молотый песок с удельной поверхностью - Sуд. не менее 200 м2/кг;

- золошлаковые отходы от сжигания твердого топлива с удельной поверхностью - Sуд. не менее 300 м2/кг и содержанием SiO2 не менее 55,0%, СаО не более 3,0%;

- бентонитовую глину с удельной поверхностью - Sуд. не менее 350 м2/кг;

- МУНТ размером 10-9…5,9·10-8 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 «Addimen Sb-31», который является химическим пенообразующим агентом, получаемым посредством процесса специального превращения макромолекул натурального протеина гидролизом в водном растворе, соответствующий стандарту ASTM 869-80, имеет сложный состав, мас.%: алканы C12-C19 - 64, изобутиловый спирт (изобутанол) - 2, амины алифатические C7-C9 (расчет по моноэтаноламину) - 21, формальдегид - 13.

Также можно использовать концентрированные растворы пеноконцентратов «НИКА» или «КВИН».

Сырье, используемое для приготовления добавки «НИКА», должно удовлетворять требованиям, установленным в нормативных документах на эти материалы и соответствовать следующим характеристикам: кератиносодержащие белки: рН 6,5-7,0;

серная кислота по ГОСТ 2184-77; натриевая щелочь (едкий натр) по ГОСТ 2263-79; сернокислое железо по ГОСТ 4148-78; фтористый натрий по ГОСТ 2871-75. Жидкость темно-коричневого цвета. Плотность не менее - 1,026 кг/м3. Кратность пены не менее - 6. Устойчивость пены не менее - 18 мин (ТУ 5743-001-49990652-99).

Сырье, используемое для приготовления добавки «КВИН», должно удовлетворять требованиям, установленным в нормативных документах на эти материалы, и соответствовать следующим характеристикам: натриевые соли высших жирных кислот: рН 9,5-10,0, р=1,005-1,01 г/см3; водный раствор силиката натрия: рН 9,5-10,0, р=1,010-1,012 г/см3. Жидкость темно-коричневого цвета. Плотность не менее - 1,0-1,015 кг/м3. Кратность пены не менее - 6. Устойчивость пены не менее - 12 мин (ТУ 5743-001-49990652-99).

- воду.

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

2.3. При помощи пеногенератора получают строительную пену.

3. Приготовление сырьевой смеси

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 сырьевой смеси ячеистого бетона.

3.2. Полученную сырьевую смесь ячеистого бетона из пенобетоносмесителя с помощью героторного насоса заливают в формы требуемых изделий, твердение которых осуществляется согласно технологическому регламенту.

Исследования физико-механических характеристик проведены согласно требованиям ГОСТ 12852-87 «Бетон ячеистый. Общие требования к методам испытаний», ГОСТ 16297-80 по звукопроницаемости, ГОСТ 7076-87 по теплопроводности.

Полученные результаты представлены в таблице 2.

Анализ экспериментальных данных показывает, что заявленная сырьевая смесь для изготовления ячеистого бетона по сравнению с прототипом обеспечивает получение ячеистого бетона с повышенными техническими характеристиками, а именно: понижение звукопроницаемости на 20%, понижение коэффициента теплопроводности на 19%.

Формула изобретения

Сырьевая смесь для изготовления ячеистого бетона, включающая портландцемент, песок молотый, многослойные углеродные нанотрубки, пенообразующую добавку и воду, отличающаяся тем, что содержит песок молотый с удельной поверхностью Sуд. не менее 200 м2 /кг, многослойные углеродные нанотрубки размером 10-9…5,9·10-8 м и дополнительно - золошлаковые отходы от сжигания твердого топлива с удельной поверхностью Sуд. не менее 300 м2/кг и содержанием SiO2 не менее 55,0%, СаО не более 3,0% и бентонитовую глину с удельной поверхностью Sуд. не менее 350 м2/кг при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Изобретение "СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА" (Соловьева Валентина Яковлевна, Сурков Владимир Николаевич, Чернаков Владислав Афанасьевич, Еременко Евгений Вячеславович ) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога