RU2136634C1

RU2136634C1 - Raw mix for preparing foam concrete

Info

Publication number: RU2136634C1
Application number: RU97111476A
Authority: RU
Inventors: А.Ф. Маштаков; В.И. Ницун; В.Ф. Черных
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Региональный научно-технический центр "Стройтехнология"
Priority date: 1997-07-09
Filing date: 1997-07-09
Publication date: 1999-09-10

Abstract

FIELD: building industry, more particularly manufacture of wall units and stones. SUBSTANCE: raw mix consisting of portland cement, silicic filler, pore-forming additive and water and complex additive comprising aluminium sulfate, semianhydrous gypsum, alkali metal carbonate and calcium chloride. Pore-forming additive comprises foaming agent based on secondary sodium alkylsufates, ratio of components being as follows, wt %: portland cement, 31- 56; silicic filler, 16-44; foaming agent based on secondary sodium alkylsulfates, 0.05-0.15; aluminium sulfate, 0.05-2.5; semihydrous gypsum, 1.4-6.8; alkali metal carbonate, 0.05-1.8; calcium chloride, 0.05-1.4, and water, the balance. EFFECT: shorter technological cycle and greater strength of the product under normal conditions. 4 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления ячеистобетонных изделий: стеновых блоков, камней и др. The invention relates to the construction materials industry and can be used for the manufacture of cellular concrete products: wall blocks, stones, etc.

Известны составы растворов и бетонов, которые с целью ускорения процесса твердения содержат карбонат калия и сульфат алюминия в количествах 10 - 15% и 1 - 2,5% от массы цемента соответственно. Недостатком этого состава смеси является медленный набор пластической прочности сразу после приготовления бетонных или растворных смесей (Авторское свидетельство СССР N 220805). Known compositions of mortars and concrete, which in order to accelerate the hardening process contain potassium carbonate and aluminum sulfate in amounts of 10 - 15% and 1 - 2.5% by weight of cement, respectively. The disadvantage of this mixture is the slow set of plastic strength immediately after preparation of concrete or mortar mixtures (USSR Author's Certificate N 220805).

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является сырьевая смесь для изготовления ячеистого бетона (Патент Российской Федерации N 2058968). Она содержит портландцемент, золу-унос, газообразующую добавку, стабилизирующую добавку и воду. Closest to the technical nature of the claimed invention is a raw material mixture for the manufacture of cellular concrete (Patent of the Russian Federation N 2058968). It contains Portland cement, fly ash, a gas-forming additive, a stabilizing additive and water.

Недостатком этой смеси является длительные сроки схватывания, не позволяющие быструю расформовку изделий, что снижает оборачиваемость дорогостоящей опалубки. The disadvantage of this mixture is the long setting time, which does not allow the quick forming of products, which reduces the turnover of expensive formwork.

Задачей предлагаемого технического решения является ускоренный набор прочности пенобетонной смеси сразу после ее приготовления. Это позволяет сократить технологический цикл за счет ранней распалубки изделия с последующим набором прочности в нормальных условиях. The objective of the proposed technical solution is an accelerated set of strength of the concrete mixture immediately after its preparation. This allows you to shorten the technological cycle due to early stripping of the product, followed by a set of strength under normal conditions.

Поставленная задача решается за счет того, то сырьевая смесь из портландцемента, кремнеземистого заполнителя, поризующей добавки и воды, дополнительно содержит комплексную добавку, состоящую из сульфата алюминия, полуводного гипса, карбоната щелочного металла и хлористого кальция. В качестве поризующей добавки смесь содержит пенообразователь на основе вторичных алкилсульфатов натрия при следующем соотношении всех компонентов, мас.%:
портландцемент - 31 - 56
кремнеземистый заполнитель - 16 - 44
пенообразователь на основе вторичных алкилсульфатов натрия - 0,05 - 0,15
сульфат алюминия - 0,05 - 2,5
полуводный гипс - 1,4 - 6,8
карбонат щелочного металла - 0,05 - 1,8
хлористый кальций - 0,05 - 1,4
вода - остальное
В качестве карбоната щелочного металла можно использовать карбонат натрия или карбонат калия.The problem is solved due to the fact that the raw material mixture of Portland cement, siliceous aggregate, porous additives and water additionally contains a complex additive consisting of aluminum sulfate, semi-aquatic gypsum, alkali metal carbonate and calcium chloride. As a pore additive, the mixture contains a foaming agent based on secondary sodium alkyl sulfates in the following ratio of all components, wt.%:
Portland cement - 31 - 56
siliceous aggregate - 16 - 44
Foaming agent based on secondary sodium alkyl sulfates - 0.05 - 0.15
aluminum sulfate - 0.05 - 2.5
semi-aquatic gypsum - 1.4 - 6.8
alkali metal carbonate - 0.05 - 1.8
calcium chloride - 0.05 - 1.4
water - the rest
As the alkali metal carbonate, sodium carbonate or potassium carbonate can be used.

Кремнеземистым заполнителем может служить кварцевый песок, зола-унос, а также отходы производства, такие как кирпичный бой и керамзитовая пыль. Кремнеземистый заполнитель и портландцемент можно использовать как смесь, полученную совместным помолом. Silica aggregate can be quartz sand, fly ash, as well as industrial waste such as brick fight and expanded clay dust. Siliceous aggregate and Portland cement can be used as a mixture obtained by co-grinding.

Применение комплексной добавки существенно влияет на ускорение набора прочности пенобетонной смеси после ее затворения. The use of complex additives significantly affects the acceleration of the set strength of the foam concrete mixture after mixing.

Так, добавление полуводного гипса способствует ускорению процесса схватывания и твердения цемента, однако, как показали пластометрические исследования, она ускоряет лишь начало схватывания, а на конец схватывания влияет мало. Это не позволяет полностью решить основную задачу - ускорение процесса схватывания и твердения в ранние сроки, что позволило бы осуществить быструю распалубку готового изделия. So, the addition of semi-aquatic gypsum helps to accelerate the setting and hardening of cement, however, as shown by plastometric studies, it accelerates only the start of setting, and has little effect on the end of setting. This does not allow to completely solve the main problem - acceleration of the setting and hardening process in the early stages, which would allow for quick removal of the finished product.

Добавка хлористого кальция ускоряет растворение клинкерных минералов, а также гипса. The addition of calcium chloride accelerates the dissolution of clinker minerals, as well as gypsum.

Этому же способствует и добавка карбоната щелочного металла, которая создает щелочную среду, что активизирует растворение исходных клинкерных минералов. The addition of an alkali metal carbonate contributes to this, which creates an alkaline environment, which activates the dissolution of the initial clinker minerals.

Добавка сульфата алюминия мало влияет на начало схватывания, но сильно сокращает конец схватывания. The addition of aluminum sulfate has little effect on the start of setting, but greatly reduces the end of setting.

Оптимальное сочетание указанных добавок и количественное их соотношение позволяет достичь желаемого результата. The optimal combination of these additives and their quantitative ratio allows you to achieve the desired result.

Сырьевую смесь для изготовления пенобетона готовят следующим образом. Перемешивают в сухом состоянии 390 г портландцемента и 300 г золы-уноса с 14 г сульфата алюминия и 41 г полуводного гипса, затем добавляют 205 мл воды, в которой предварительно растворили10 г карбоната натрия и 8 г хлористого кальция. Параллельно в лабораторной мешалке изготавливают пену путем добавления 1 г пенообразователя (ПО-6НП ТУ 38-00-05807999-33-95) к 31 мл воды. Смешение цементного теста и пены осуществляют в растворомешалке до получения однородной массы. Из полученной смеси формуют изделия (образцы), твердеющие в нормальных условиях. Через 35 мин образцы были расформованы, причем они сохранили свою форму без изменения размеров, и оставлены для набора прочности в нормальных условиях. Через 28 суток образцы были подвергнуты физико-механическим испытаниям. The raw material mixture for the manufacture of foam concrete is prepared as follows. Dry 390 g of Portland cement and 300 g of fly ash are mixed with 14 g of aluminum sulfate and 41 g of gypsum gypsum, then 205 ml of water are added, in which 10 g of sodium carbonate and 8 g of calcium chloride are previously dissolved. In parallel, a foam is made in a laboratory mixer by adding 1 g of a foaming agent (PO-6NP TU 38-00-05807999-33-95) to 31 ml of water. The mixing of cement paste and foam is carried out in a mortar mixer until a homogeneous mass is obtained. From the resulting mixture is molded products (samples), hardening under normal conditions. After 35 min, the samples were disbanded, and they retained their shape without resizing, and left to gain strength under normal conditions. After 28 days, the samples were subjected to physical and mechanical tests.

Составы исходных сырьевых смесей для изготовления пенобетона согласно изобретению приведены в табл. 1. Одновременно был приготовлен контрольный образец из сырьевой смеси по прототипу следующего состава, мас.%:
портландцемент - 35
зола-унос - 35
карбамид - 0,09
гипохлорид кальция - 0,27
неонол АФ 9-12 - 0,14
вода - 29,5
Основные физико-механические свойства составов из исходных сырьевых смесей и прототипа приведены в табл. 2.The compositions of the original raw mixes for the manufacture of foam according to the invention are given in table. 1. At the same time, a control sample was prepared from the raw material mixture according to the prototype of the following composition, wt.%:
Portland cement - 35
fly ash - 35
urea - 0.09
calcium hypochloride - 0.27
Neonol AF 9-12 - 0.14
water - 29.5
The main physical and mechanical properties of the compositions of the original raw mixtures and prototype are given in table. 2.

Как видно из приведенных таблиц, применение комплексной добавки в определенном (предлагаемом) соотношении позволяет решить основную задачу. По сравнению с прототипом существенно сократилось время схватывания ячеистобетонной смеси и как следствие сократилось время расформовки изделия при сохранении и даже увеличении коэффициента конструктивного качества. As can be seen from the tables, the use of complex additives in a certain (proposed) ratio allows us to solve the main problem. Compared with the prototype, the setting time of the cellular concrete mixture was significantly reduced and, as a result, the time of the product forming was reduced while maintaining and even increasing the coefficient of structural quality.

В случае добавления в сырьевую смесь для приготовления пенобетона предлагаемых добавок менее указанных пределов не удается получить сокращение сроков схватывания смеси. При повышенных дозировках добавок основание свойства изменяются мало, но влечет за собой повышенный расход материалов добавок, что экономически не целесообразно. If the proposed additives are added to the raw mix for the preparation of foam concrete below the specified limits, it is not possible to obtain a reduction in the setting time of the mixture. At increased dosages of additives, the base properties change little, but entails an increased consumption of additive materials, which is not economically feasible.

Применение предлагаемого технического решения позволит более рационально использовать дорогостоящую опалубку, увеличить ее оборачиваемость. The application of the proposed technical solution will allow more efficient use of expensive formwork, increase its turnover.

Claims

1. The raw material mixture for the manufacture of foam concrete, including Portland cement, silica aggregate, a porous additive and water, characterized in that it contains a foaming agent based on secondary sodium alkyl sulfates and an additional complex additive consisting of aluminum sulfate, semi-aquatic gypsum, alkaline carbonate as a porous additive metal and calcium chloride in the following ratio of components, wt.%:
Portland cement - 31 - 56
Siliceous aggregate - 16 - 44
Foaming agent based on secondary sodium alkyl sulfates - 0.05 - 0.15
Aluminum sulfate - 0.05 - 2.5
Semi-aquatic gypsum - 1.4 - 6.8
Alkali metal carbonate - 0.05 - 1.8
Calcium Chloride - 0.05 - 1.4
Water - Else
2. The raw material mixture according to claim 1, characterized in that as the alkali metal carbonate, it contains sodium carbonate or calcium carbonate.

3. The raw material mixture according to claim 1, characterized in that as a siliceous aggregate, it contains quartz sand, zoluunos, waste in the production of brick and expanded clay.

4. The raw material mixture according to claim 1 or 3, characterized in that it contains silica filler and Portland cement, finely ground by joint grinding.