EA023953B1

EA023953B1 - Сырьевая смесь для получения пенобетона

Info

Publication number: EA023953B1
Application number: EA201400864A
Authority: EA
Inventors: Дмитрий Вадимович Свиридов; Георгий Лукич Щукин; Анатолий Леонидович Беланович; Виктор Петрович Савенко; Сергей Александрович Карпушенков
Original assignee: Белорусский Государственный Университет (Бгу)
Priority date: 2014-07-02
Filing date: 2014-07-02
Publication date: 2016-07-29
Also published as: EA201400864A1

Abstract

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к изготовлению неавтоклавных пенобетонов теплоизоляционного назначения. Задачей изобретения является изготовление сырьевой смеси для получения пенобетона с улучшенными технологическими свойствами: повышенной подвижностью, скоростью схватывания и твердения цементной пеномассы, позволяющими получать малоусадочный пенобетон низкой плотности с повышенной прочностью. Поставленная задача достигается за счет того, что сырьевая смесь для получения пенобетона, включающая портландцемент, микрокремнезем, порообразователь и воду, дополнительно содержит безводный цитрат натрия технический трехзамещенный при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Description

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к изготовлению пенобетонов неавтоклавного твердения теплоизоляционного назначения.

Известна [1] сырьевая смесь для изготовления пенобетона, которая содержит портландцемент 30-35 %, известковую муку 20,0-24,0%, пенообразователь 0,1-0,16%, сульфат металла 0,0039-0,0062% и воду остальное. Недостатком указанной сырьевой смеси является наличие усадки пенобетонных изделий.

Известна [2] формовочная смесь для изготовления пенобетона, которая содержит портландцемент 30-35,4%, химически чистый мел 8,4-11%, карьерный кварцевый песок 14-29,3%, пенообразователь Унипор 0,5-0,7%, воду остальное. Недостатком указанной формовочной смеси являются высокие показатели плотности, связанные с введением в формовочную смесь заполнителя - карьерного кварцевого песка, и высокие усадочные явления.

Наиболее близкой к заявляемому изобретению является сырьевая смесь, состоящая из портландцемента 44-88%, микрокремнезема 9-10%, природного песка 0-30%, волокнистого заполнителя 7-10%, комплексного порообразователя 0,7-1,5% и воды до В/Т 0,32-0,53 [3]. Недостатком указанной сырьевой смеси является сложный сырьевой состав, высокая плотность пенобетона и наличие усадки пенобетонных изделий.

Задачей изобретения является изготовление сырьевой смеси для получения пенобетона с улучшенными технологическими свойствами: повышенной подвижностью, скоростью схватывания и твердения цементной пеномассы, позволяющими получать малоусадочный пенобетон низкой плотности с повышенной прочностью.

Поставленная задача достигается за счет того, что сырьевая смесь для получения пенобетона, включающая портландцемент, микрокремнезем, порообразователь и воду, дополнительно содержит безводный цитрат натрия технический трехзамещенный при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Портландцемент М500 ДО 90,5-91,40,

Микрокремнезем Аэросил А-300 1-2

Порообразователь «УФАПОР» 0,5-0,6

Цитрат натрия технический трехзамещенный безводный 6-8

Вода В/Т 0,6.

Техническим результатом использования сырьевой смеси является то, что введение в ее состав цитрата натрия технического трехзамещенного безводного ускоряет гидратацию цемента, схватывание и твердение сформированного порового каркаса пенобетона. Этот процесс сопровождается переходом системы в гелеобразное эластичное состояние, которое по достижении критической массы интенсивно твердеет с поглощением воды.

Положительным эффектом введения в сырьевую смесь безводного цитрата натрия является не только пластификация сырьевой смеси, увеличение скорости схватывания и твердение цементной пеномассы, но и связывание остатков воды затворения, оставшейся после гидратации цемента. Последнее обеспечивает устойчивость каркасной структуры пенобетона, что позволяет получить достаточно прочный малоусадочный пенобетон низкой плотности.

Для изготовления заявляемой сырьевой смеси использовали портландцемент М500Д0 (ГОСТ 10178-85), кремнезем Аэросил А-300 (ГОСТ 14922-70), порошкообразный порообразователь ИРАРОКЕ фирмы ВсЮпд К|ст15к (Норвегия) и цитрат натрия технический трехзамещенный двухводный (ТУ 24005-00343237-2002), который предварительно обезвоживали путем прогрева в сушильном шкафу при температуре 200°С в течение 3 ч.

Приготовление пенобетона производили следующим образом: портландцемент микрокремнезем, цитрат натрия и порообразователь загружали в турбулентный смеситель и перемешивали в течение 3-5 мин при малых оборотах до 100 об/мин, затем добавляли воду с обеспечиванием водотвердого отношения смеси (В/Т) 0,6 и перемешивали сначала в течение 1 мин при 100 об/мин с последующим набором скорости оборотов до 1000 об/мин в течение 12 мин. Цементную пеномассу загружали в форму и отверждали при комнатной температуре в течение 18-20 ч. За это время пеноцементная масса достигала манипуляционной прочности за счет максимальной гидратации цемента.

Для экспериментальной проверки эффективности заявляемой сырьевой смеси приготовили пять составов сырьевой смеси с использованием граничных и промежуточных значений компонентов. Все составы, в том числе и по прототипу, приведены в табл.1.

Таблица 1

Составы сырьевой смеси

	Составы, мае. %
Компоненты сырьевой смеси	По изобретению	По
	1	2	3	4	5	прототипу
Портланцемент М500 ДО	90,5	91,4	91,0	91,4	90,5	82,3
Микрокре мнезем	1	2	1,45	2	1,9	9
Цитрат натрия технический	8	6	7	6	7
трехзамещенный безводный
Порообразователь УФАПОР	0,5	0,6	0,55	0,6	0,6
Комплексный	-					0,7
порообразователь
Волокнистый заполнитель	-					8,0
Вода В/Т	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,53

- 1 023953

Предельные концентрации портландцемента, микрокремнезема, безводного цитрата натрия и порообразователя обусловлены тем, что увеличение или уменьшение их концентраций приводит к изменению физико-механических свойств пенобетонной смеси, что приводит к появлению усадки получаемого пенобетона и снижению его прочности.

Сроки схватывания пенобетонной смеси определяли с помощью прибора Вика по ГОСТ 307442001, пластичность (подвижность) - по методу миниконуса [4].

Из приготовленной пенобетонной смеси формировали образцы пенобетона согласно требованиям ГОСТ 10181-2000 и после выдержки их в течение 28 суток определяли прочность на сжатие по ГОСТ 10180-2012, плотность пенобетона по ГОСТ 12730.1-78 и усадку пенобетона по ГОСТ 25485-89. Результаты полученных исследований представлены в табл.2.

Таблица 2

Результаты исследований пенобетонной смеси и пенобетона

Номер состава сырьевой смеси	Время схватывания, МИК	Осадка миниконуса, мм	Плотность пенобетона, кГ/мЗ	Прочность на сжатие, МПа	Усадка, мм/м
1	35	23	300	1,76	0,6
2	72	20	290	1,72	0,7
3	63	21	280	1,75	0,7
4	75	20	285	1,72	0,7
5	61	2!	295	1,70	0,6
Прототип	300	12	300	1,40	6,0

Из приведенных в табл. 2 данных следует, что использование составов сырьевой смеси по изобретению позволяет получить пластичную подвижную пенобетонную смесь, при отверждении которой формируется малоусадочный пенобетон низкой плотности с повышенной прочностью по сравнению с прототипом.

Таким образом, предлагаемая сырьевая смесь для получения пенобетона низкой плотности позволяет повысить качество пенобетонных изделий за счет увеличения подвижности, скорости схватывания и твердения пенобетонных смесей, получить малоусадочный пенобетон с повышенной прочностью при низких значениях его плотности по сравнению с прототипом.

Источники информации:

1. Патент РФ № 2188808, опубл. 2002.

2. Патент РФ № 2199507, опубл. 2003.

3. Патент РФ № 2297993, опубл. 2007.

4. Иванов Ф.М. Добавки в бетон и перспективы применения суперпластификаторов.//Бетоны с эффективными суперпластификаторами. М.: НИИЖБ. 1979, с. 6-21.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сырьевая смесь для получения пенобетона, включающая портландцемент, микрокремнезем, порообразователь и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит безводный цитрат натрия технический трехзамещенный при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент М500 ДО - 90,5-91,4, микрокремнезем Аэросил А-300 - 1-2, порообразователь УФАПОР - 0,5-0,6, цитрат натрия технический трехзамещенный безводный - 6-8 до суммарного содержания указанных компонентов 100% и вода до водотвердого отношения В/Т 0,6.