RU2098377C1

RU2098377C1 - Method of preparing concrete mix

Info

Publication number: RU2098377C1
Application number: RU95120747A
Authority: RU
Inventors: М.Я. Бикбау; Р.Н. Сеоев; Е.В. Звездина; И.А. Илясова
Original assignee: Акционерное общество "ИМЭТ" Институт материаловедения и эффективных технологий
Priority date: 1995-12-09
Filing date: 1995-12-09
Publication date: 1997-12-10

Abstract

FIELD: manufacture of building materials. SUBSTANCE: invention chiefly relates to production of light concretes with porous fillers. When preparing concrete mix containing polystyrene foam filler, its granules are encapsulated with binding substance mortar (cement mortar) and fed into mixer together with inorganic porous filler at volume ratio (1-3):(3-1). EFFECT: increased mechanical strength and thermotechnical characteristics of concrete. 1 tbl

Description

Изобретение относится к строительству, преимущественно производству легких бетонов на пористых заполнителях. The invention relates to the construction, mainly the production of lightweight concrete on porous aggregates.

Известен способ приготовления бетонной смеси с пенополистирольным заполнителем путем смешивания заполнителя с цементным тестом (1). Однако вследствие гидрофобности гранул пенополистирола и их низкой адгезии к цементному камню прочность получаемого бетона невелика. A known method of preparing a concrete mixture with polystyrene foam aggregate by mixing the aggregate with cement paste (1). However, due to the hydrophobicity of polystyrene granules and their low adhesion to cement stone, the strength of the resulting concrete is low.

Наиболее близок к предлагаемому способ приготовления бетонной смеси, включающий предварительную обработку гранул пенополистирола раствором связующего вещества, выдержку их в течение 5 20 ч для затвердевания оболочки из связующего и последующее смешивание полученных гранул пенополистирола с остальными компонентами бетонной смеси (2). Однако наличие на гранулах пенополистирола предварительно отвержденной оболочки из связующего вещества в значительной мере утяжеляет бетон, получаемый с использованием таких гранул (средняя плотность бетона достигает 1000 кг/м³), что резко ухудшает теплотехнические показатели бетона, и прежде всего его теплопроводность.Closest to the proposed method of preparing a concrete mixture, including pre-processing the polystyrene granules with a solution of a binder, holding them for 5 to 20 hours to harden the shell of the binder and then mixing the resulting polystyrene granules with other components of the concrete mixture (2). However, the presence on the polystyrene granules of a pre-cured shell of a binder significantly complicates the concrete obtained using such granules (the average density of concrete reaches 1000 kg / m ³ ), which sharply affects the thermal performance of concrete, and primarily its thermal conductivity.

Цель изобретения снижение коэффициента теплопроводности бетона. The purpose of the invention is the reduction of thermal conductivity of concrete.

Поставленная цель достигается тем, что способ приготовления бетонной смеси, включающий формирование на поверхности гранул пенополистирола капсул из раствора связующего с последующим перемешиванием капсулированных гранул с остальными компонентами бетонной смеси, отличается тем, что полученные капсулированные гранулы сразу же, минуя отверждение раствора связующего, перемешивают с пористым заполнителем в соотношении по объему 1 3 3 1. The goal is achieved in that the method of preparing the concrete mixture, including the formation on the surface of the granules of expanded polystyrene capsules from a binder solution, followed by mixing of the encapsulated granules with the remaining components of the concrete mixture, differs in that the encapsulated granules obtained immediately, bypassing the curing of the binder solution, are mixed with porous placeholder in the ratio by volume 1 3 3 1.

Способ осуществляют следующим образом. В устройстве для капсулирования зернистого материала производят обработку капсуляцию цементным раствором гранул пенополистирола до сформирования на их поверхности равномерной и плотной оболочки капсулы. Затем полученный капсулированный пенополистирол сразу, минуя отверждение цементной оболочки, подают совместно с неорганическим пористым заполнителем в соотношении 1 3 3 1 (по объему) в смеситель, где производят смешивание компонентов до получения однородной по всему объему бетонной смеси. Капсуляцию пенополистирола, приготовление бетонной смеси и подачу ее в опалубку производят непрерывно. The method is as follows. In the apparatus for encapsulating granular material, capsulation is processed by a cement mortar of polystyrene granules until a uniform and dense capsule shell is formed on their surface. Then, the resulting encapsulated polystyrene foam immediately, bypassing the curing of the cement sheath, is fed together with an inorganic porous aggregate in a ratio of 1 3 3 1 (by volume) to the mixer, where the components are mixed until a concrete mixture is uniform throughout the volume. Expanded polystyrene encapsulation, preparation of concrete mixture and its feeding into the formwork are carried out continuously.

Сущность способа заключается в следующем. В процессе капсуляции гранул пенополистирола в устройстве для капсулирования зернистого материала на поверхности гранул формируется достаточной толщины и прочности оболочка-капсула из связующего вещества (цементного раствора). Немедленное последующее смешивание капсулированного пенополистирола с неорганическим пористым заполнителем, минуя, согласно предлагаемому способу, отверждение цементной оболочки, позволяет без дополнительного введения связующего приготовить бетонную смесь и получить легкий бетон с требуемыми качественными показателями. При этом в результате капсулирования происходит только обволакивание зерен заполнителя раствором связующего вещества, без заполнения им межзернового пространства, что заметно снижает среднюю плотность получаемого бетона при одновременном существенном улучшении его прочностных и теплотехнических характеристик, и прежде всего теплопроводности, обеспечивая, таким образом, достижение поставленной цели. The essence of the method is as follows. In the process of capsulation of polystyrene foam granules in a device for encapsulating granular material, a sufficient thickness and strength of a capsule shell of a binder (cement mortar) is formed on the surface of the granules. Immediate subsequent mixing of the encapsulated expanded polystyrene with an inorganic porous aggregate, bypassing, according to the proposed method, the curing of the cement sheath, allows the concrete to be prepared without additional introduction of a binder and to obtain lightweight concrete with the required quality indicators. In this case, as a result of encapsulation, only the grains of the aggregate are enveloped with a binder solution, without filling the intergranular space with it, which significantly reduces the average density of the resulting concrete while significantly improving its strength and thermal characteristics, and above all thermal conductivity, thus ensuring the achievement of the goal .

Пример 1. В устройстве для капсулирования зернистого материала в течение 3 4 мин производят обработку гранул пенополистирола цементным раствором до сформирования на поверхности гранул равномерной и плотной оболочки-капсулы из раствора связующего вещества. Полученный капсулированный пенополистирол сразу, минуя отверждение цементной оболочки, подают совместно с неорганическим пористым заполнителем в бетоносмеситель для приготовления бетонной смеси. При этом соотношение "капсулированный пенополистирол неорганический пористый заполнитель" составляет 3 1, а время приготовления бетонной смеси 3 мин. Капсуляцию пенополистирола, смешивание его с неорганическим пористым заполнителем и подачу приготовленной бетонной смеси в опалубку производят непрерывно. Example 1. In a device for encapsulating granular material for 3-4 minutes, polystyrene granules are treated with a cement mortar until a uniform and dense capsule shell is formed from the solution of the binder on the surface of the granules. The resulting encapsulated expanded polystyrene immediately, bypassing the curing of the cement sheath, is fed together with an inorganic porous aggregate to a concrete mixer for preparing the concrete mixture. The ratio of "encapsulated expanded polystyrene inorganic porous aggregate" is 3 1, and the preparation time of the concrete mixture 3 minutes The polystyrene foam is encapsulated, mixed with inorganic porous aggregate and the prepared concrete mixture is fed into the formwork continuously.

Пример 2. Технология приготовления бетонной смеси как в примере 1, но соотношение "капсулированный пенополистирол неорганический пористый заполнитель" 1 1, а время приготовления бетонной смеси 4 мин. Example 2. The technology of preparation of the concrete mixture as in example 1, but the ratio of "encapsulated expanded polystyrene inorganic porous aggregate" 1 1, and the preparation time of the concrete mixture 4 minutes

Пример 3. Технология согласно примеру 1, но соотношение "капсулированный пенополистирол неорганический пористый заполнитель" 3 1, время приготовления смеси 5 мин. Example 3. The technology according to example 1, but the ratio of "encapsulated expanded polystyrene inorganic porous filler" 3 1, the preparation time of the mixture 5 minutes

Проведенные эксперименты показали, что при приготовлении бетонной смеси с соотношением "капсулированный пенополистирол неорганический пористый заполнитель" 1 3 3 1 достигается наиболее оптимальная (компактная) укладка зерен того и другого заполнителя, благодаря чему готовый бетон приобретает однородность по теплотехническим и прочностным свойствам. При изменении указанного соотношения в ту или другую сторону физико-технические показатели бетона ухудшаются. The experiments showed that when preparing a concrete mix with the ratio of "encapsulated expanded polystyrene inorganic porous aggregate" 1 3 3 1, the most optimal (compact) packing of grains of one and the other aggregate is achieved, so that the ready-made concrete acquires uniformity in thermotechnical and strength properties. When this ratio changes in one direction or another, the physical and technical characteristics of concrete deteriorate.

Испытания готового бетона производили через 28 сут нормального твердения на образцах кубах 10x10x10 см. Для сравнения изготовлены образцы бетона по способу-прототипу. Результаты испытаний приведены в таблице. Tests of the finished concrete were carried out after 28 days of normal hardening on samples of cubes 10x10x10 cm. For comparison, samples of concrete were made by the prototype method. The test results are shown in the table.

Как видно из таблицы, изготовление бетонной смеси предлагаемым способом позволяет получать бетон, теплопроводность которого значительно ниже теплопроводности бетона, изготовленного известным способом. Причем теплозащитные свойства бетона тем лучше, чем выше расход капсулированного пенополистирола на изготовление бетонной смеси и, следовательно, чем меньше средняя плотность готового бетона. Вместе с тем снижение, плотности не приводит к ухудшению механических свойств бетона. Как следует из приведенных в таблице данных, прочность такого бетона заметно возрастает, что позволяет использовать получаемый материал в качестве эффективного промежуточного теплоизоляционного слоя в трехслойных стеновых панелях, а также в плитах покрытий жилых, общественных и промышленных зданий. As can be seen from the table, the production of concrete mix by the proposed method allows to obtain concrete, the thermal conductivity of which is significantly lower than the thermal conductivity of concrete made in a known manner. Moreover, the heat-shielding properties of concrete are better, the higher the consumption of encapsulated polystyrene foam for the production of concrete mix and, therefore, the lower the average density of the finished concrete. However, a decrease in density does not lead to a deterioration in the mechanical properties of concrete. As follows from the data given in the table, the strength of such concrete increases markedly, which allows the resulting material to be used as an effective intermediate heat-insulating layer in three-layer wall panels, as well as in the coating plates of residential, public and industrial buildings.

Claims

A method of preparing a concrete mixture, including the formation on the surface of the granules of expanded polystyrene capsules from a binder solution, followed by mixing of the encapsulated granules with the remaining components of the concrete mixture, characterized in that the encapsulated granules obtained immediately, bypassing the curing of the binder solution, are mixed with a porous aggregate in a ratio by volume of 1 3 3 1.