RU2162455C1

RU2162455C1 - Raw mix for manufacturing foam concrete based on magnesia binder

Info

Publication number: RU2162455C1
Application number: RU2000115608A
Authority: RU
Inventors: В.М. Мовчанюк; В.М. Трофимов; С.Н. Пузанов
Original assignee: Мовчанюк Вадим Михайлович
Priority date: 2000-06-20
Filing date: 2000-06-20
Publication date: 2001-01-27

Abstract

FIELD: manufacture of construction and heat-insulating concretes, and constructional concretes intended for construction engineering. SUBSTANCE: raw mix based on magnesia binder comprises caustic magnesite, aqueous magnesium chloride solution, filler and foaming agent. Filler is sodium hydrosilicate, and foaming agent is mixture of rosin, phosphoproteins, polyethylhydroxyloxanes and sodium ethylhydroxyliconate, ratios of components being as follows, wt parts: caustic magnesite, 100; aqueous magnesium chloride solution, 103-211; magnesium hydrosilicate, 1-70; rosin, 1-1.5; phosphoproteins, 1-5; polyethylhydroxyloxane, 1-1.5; sodium ethylhdyroxyliconate, 0.5-3.0. EFFECT: high water resistance and resistance to crack formation of foam concrete. 2 tbl

Description

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления конструкционно-теплоизоляционных и конструктивных бетонов, предназначенных прежде всего для жилищного строительства, а также для технической изоляции - "скорлупы" для изоляции холодного и горячего водоснабжения. The invention relates to the production of building materials and can be used for the manufacture of structural heat-insulating and structural concrete, intended primarily for housing, as well as for technical insulation - "shell" for insulation of cold and hot water supply.

Известна сырьевая смесь для изготовления пенобетона на магнезиальном вяжущем, содержащая каустический магнезит, водный раствор хлористого магния, наполнитель, животный клей, канифоль и едкий натр при следующем расходе компонентов на 1 м³ пеномагнезита (кг):
Каустический магнезит - 200 - 225
Наполнитель - 100
Раствор хлористого магния плотностью 1,142 г/см³ - 165 - 180
Канифоль - 0,075
Клей твердый - 0,15
Щелочь - 0,01
(Килессо С.И., Иванова А.В. Пеномагнезит, его свойства и технология производства. Изд-во Министерства коммунального хозяйства РСФСР. - М., 1947, с. 19 - 21, 25).Known raw mix for the manufacture of foam concrete on a magnesian binder containing caustic magnesite, an aqueous solution of magnesium chloride, filler, animal glue, rosin and caustic soda at the following consumption of components per 1 m ^{3 of} foam magnesite (kg):
Caustic Magnesite - 200 - 225
Filler - 100
A solution of magnesium chloride with a density of 1.142 g / cm ³ - 165 - 180
Rosin - 0.075
Hard glue - 0.15
Alkali - 0.01
(Kilesso S.I., Ivanova A.V. Penomagnesite, its properties and production technology. Publishing House of the Ministry of Public Utilities of the RSFSR. - M., 1947, p. 19 - 21, 25).

При этом в качестве наполнителя используют цемянку - тонкомолотый красный керамический кирпич. At the same time, cement is used as a filler - finely ground red ceramic brick.

Однако пеномагнезит, полученный из известной сырьевой смеси, обладает недостаточной прочностью на сжатие, а также низкой водостойкостью. However, the foam magnesite obtained from the known raw material mixture has insufficient compressive strength, as well as low water resistance.

Необходимо отметить, что основным недостатком бетонов на магнезиальном вяжущем является их низкая водостойкость и высокое водопоглощение влаги воздуха, что значительно ухудшает теплофизические и прочностные показатели таких бетонов. It should be noted that the main disadvantage of magnesian binder concrete is their low water resistance and high water absorption of air moisture, which significantly worsens the thermophysical and strength characteristics of such concrete.

Авторами известны гидрофобизирующие составы для звукотеплоизоляционных материалов на минеральных вяжущих:
- гидрофобизирующий состав, содержащий алкилсиликонат щелочного металла, водорастворимый силикат щелочного металла и неорганическую кислоту, а также способ его изготовления (см. RU 2093630, МКИ D 21 H 21/16, опубл. 1997);
- гидрофобизирующий состав, содержащий полиорганогидросилоксан и натрий бис(2-этилгексил) сукцинатосульфонат (см. RU 2001897, МКИ C 04 B 38/10, опубл. 1993);
состав гидрофобизирующей пропитки, содержащей органосилоксан, содержащий алкоксигруппы, соль водорастворимой органической или неорганической кислоты и органополисилоксан (DE 4119562, МКИ C 04 B 41/64, 1992).The authors are known gidrofobiziruyuschih compositions for sound insulation materials on mineral binders:
- hydrophobic composition containing an alkali metal alkyl siliconate, a water-soluble alkali metal silicate and inorganic acid, as well as a method for its manufacture (see RU 2093630, MKI D 21 H 21/16, publ. 1997);
- hydrophobizing composition containing polyorganohydrosiloxane and sodium bis (2-ethylhexyl) succinate sulfonate (see RU 2001897, MKI C 04 B 38/10, publ. 1993);
composition of hydrophobizing impregnation containing organosiloxane containing alkoxy groups, a salt of a water-soluble organic or inorganic acid, and organopolysiloxane (DE 4119562, MKI C 04 B 41/64, 1992).

Однако известные гидрофобизирующие составы, позволяя повысить водостойкость бетонов, все-таки не позволяют существенным способом изменить водопоглощение бетонов на магнезиальном вяжущем. However, the known water-repellent compositions, allowing to increase the water resistance of concrete, still do not allow a significant way to change the water absorption of concrete on a magnesian binder.

Ближайшим аналогом настоящего изобретения является сырьевая смесь для изготовления пенобетона на магнезиальном вяжущем, содержащем каустический магнезит, водный раствор хлористого магния, наполнитель и пенообразователь (RU 2103242, опубл. 1998). The closest analogue of the present invention is a raw material mixture for the manufacture of foam concrete on a magnesian binder containing caustic magnesite, an aqueous solution of magnesium chloride, a filler and a foaming agent (RU 2103242, publ. 1998).

При этом в качестве наполнителя используют тонкомолотый бой керамического кирпича, в качестве пенообразователя - неионогенное поверхностно-активное вещество - синтанол, а в качестве каустического магнезита - активированный порошкообразный отход обжига магнезита. In this case, fine-grained battle of ceramic bricks is used as filler, nonionic surfactant - syntanol as a foaming agent, and activated powdery magnesite firing waste as caustic magnesite.

Известный пенобетон обладает достаточно высокой прочностью и пониженной теплопроводностью при использовании в его составе доступных недорогих ингредиентов. Known foam concrete has a sufficiently high strength and low thermal conductivity when used in its composition of affordable inexpensive ingredients.

Однако такой бетон также обладает низкой водостойкостью за счет высокого водопоглощения. However, such concrete also has low water resistance due to high water absorption.

Новым техническим результатом от использования предлагаемого изобретения является создание состава для изготовления пенобетона на магнезиальном вяжущем, обладающего высокой водостойкостью, а также устойчивостью к трещинообразованию под действием внутренних напряжений или внешних нагрузок и повышенными физико-механическими свойствами. A new technical result from the use of the present invention is the creation of a composition for the manufacture of foam concrete with a magnesian binder, having high water resistance, as well as resistance to cracking under the action of internal stresses or external loads and increased physical and mechanical properties.

Этот результат достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления пенобетона на магнезиальном вяжущем, содержащая каустический магнезит, водный раствор хлористого магния, наполнитель и пенообразователь, согласно изобретению в качестве наполнителя содержит гидросиликат магния, а в качестве пенообразователя смесь канифоли, фосфопротеинов, полиэтилгидроксилоксана и этилдигидросиликсоната натрия при следующем соотношении указанных компонентов (в мас.ч.):
Каустический магнезит - 100
Водный раствор хлористого магния - 103 - 211
Гидросиликат магния - 1 - 7
Канифоль - 1 - 5
Фосфопротеины - 1 - 5
Полиэтилгидросилоксан - 1 - 5
Этилдигидросиликонат натрия - 0,5 - 3,0
При этом сырьевая смесь в качестве каустического магнезита может содержать каустический магнезит нормального обжига или порошкообразный отход обжига магнезита (пыль-унос), а в качестве фосфопротеинов может содержать костный или мездровый клей.This result is achieved in that the raw material mixture for the manufacture of foam concrete on a magnesian binder, containing caustic magnesite, an aqueous solution of magnesium chloride, a filler and a foaming agent, according to the invention contains magnesium hydrosilicate as a filler, and a mixture of rosin, phosphoproteins, sodium polyhydroxyl oxidone ethyl ethylate and ethyl foam as a foaming agent. in the following ratio of these components (in parts by weight):
Caustic Magnesite - 100
An aqueous solution of magnesium chloride - 103 - 211
Magnesium Hydrosilicate - 1 - 7
Rosin - 1 - 5
Phosphoproteins - 1 - 5
Polyethylhydrosiloxane - 1 - 5
Sodium Ethyldihydrosiliconate - 0.5 - 3.0
In this case, the raw material mixture as caustic magnesite may contain normal calcined caustic magnesite or powdered magnesite firing waste (dust entrainment), and may contain bone or meshed glue as phosphoproteins.

Использование в предлагаемой сырьевой смеси в качестве наполнителя волокнистого гидросиликата магния супертонкой распушки (хризотиловый асбест) в сочетании с порообразователем позволяет не только сократить расход вяжущего, но и придать определенные свойства пенобетону, а именно - снизить усадочные явления при схватывании бетона, а также придать бетону трещиностойкость и водостойкость. The use of superfine fluffing (chrysotile asbestos) in combination with a blowing agent in the proposed raw material mixture as a filler of fibrous magnesium hydrosilicate of magnesium allows not only to reduce the consumption of binder, but also to impart certain properties to foam concrete, namely, to reduce shrinkage phenomena during concrete setting, and also to give concrete crack resistance and water resistance.

Достижение такого эффекта возможно за счет введения в состав магнезиального вяжущего MgO-MgCl₂-H₂O указанного выше пенообразователя, содержащего кремнийорганические соединения, высокомолекулярные белковые соединения (костный или мездровый клей) и канифоль, и армирующего наполнителя (хризотиловый асбест супертонкой распушки) с высокоразвитой межфазной поверхностью.Achieving this effect is possible due to the introduction of the above foaming agent containing organosilicon compounds, high molecular weight protein compounds (bone or core glue) and rosin, and a reinforcing filler (chrysotile asbestos with a superthin fluff) with a highly developed component in the magnesia binder MgO-MgCl ₂ -H ₂ O interfacial surface.

Объемная масса пенобетона, полученного из предлагаемой сырьевой массы, регулируется в широких пределах (от 200 кг/м³ и выше) изменением соотношения магнезиального вяжущего и объемом (количеством) клееканифольной пены, содержащей кремнийорганические соединения. Такой состав позволяет получать изделия с широким спектром применения от строительной до технической теплоизоляции, а именно: теплозвукоизоляционные панели и плиты, полы и кровли, а также "скорлупы" для изоляции холодного и горячего водоснабжения, которое обеспечивает многократные ремонтные работы без разрушения теплоизоляционного слоя и пр.The volumetric mass of foam concrete obtained from the proposed raw material mass is regulated over a wide range (from 200 kg / m ³ and above) by changing the ratio of magnesian binder and the volume (amount) of glucose-foam containing organosilicon compounds. This composition allows to obtain products with a wide range of applications from construction to technical thermal insulation, namely: heat and sound insulating panels and plates, floors and roofs, as well as "shells" for insulation of cold and hot water supply, which provides multiple repair work without destroying the insulation layer, etc. .

Пенобетоны на магнезиальном вяжущем из предлагаемой сырьевой смеси готовят следующим образом:
- в смесителе (бетономешалке) готовят магнезиальное вяжущее путем смешения каустического магнезита, водного раствора хлористого магния плотностью 1100 - 1200 кг/м³ и гидросиликата магния при заданном соотношении компонентов;
- одновременно в пеногенераторе готовят пену из пенообразователя, содержащего в заданном соотношении следующие компоненты: фосфопротеины, полиэтилгидросилоксан (ГКЖ-94), этилдигидросиликонат натрия (силоксил), канифоль и воду или водный раствор хлористого магния.Foam concrete on a magnesian binder from the proposed raw material mixture is prepared as follows:
- a magnesia binder is prepared in a mixer (concrete mixer) by mixing caustic magnesite, an aqueous solution of magnesium chloride with a density of 1100 - 1200 kg / m ³ and magnesium hydrosilicate at a given ratio of components;
- at the same time, foam is prepared in the foam generator from a foaming agent containing the following components in a predetermined ratio: phosphoproteins, polyethylsiloxane (GKZh-94), sodium ethyldihydrosiliconate (siloxyl), rosin and water or an aqueous solution of magnesium chloride.

Затем пену выгружают в смеситель, содержащий магнезиальное вяжущее, и перемешивают до образования однородной пеномассы. Then the foam is discharged into a mixer containing a magnesian binder, and mixed until a homogeneous foam mass is formed.

Полученную массу загружают в формы соответствующих размеров и конфигураций для получения изделия и выдерживают при нормальных условиях до полного отверждения (застывания) смеси. The resulting mass is loaded into molds of appropriate sizes and configurations to obtain the product and maintained under normal conditions until the mixture is completely cured (solidified).

После этого проводят распалубку и выгрузку изделия на склад готовой продукции. Примеры составов и свойств приведены в таблицах 1 и 2. After this, formwork and unloading of the product to the finished goods warehouse are carried out. Examples of compositions and properties are shown in tables 1 and 2.

Анализ таблицы 2 показывает, что при одной плотности пеномагнезит, выполненный из предлагаемой смеси (примеры 8, 9), имеет влагопоглощение на 60% меньше, чем пеномагнезит, выполненный из смеси по прототипу (примеры 10, 11). Кроме того, прочность при сжатии больше на 0,8 - 0,6 МПа, а прочность на изгиб на 1,6 - 1,9 МПа. Качественные показатели пеномагнезита определены после выдержки в течение 10 суток. Достижение такого эффекта обеспечено введением в состав магнезиального вяжущего указанного выше пенообразователя и армирующего наполнителя и позволяет получать изделия с широким спектром применения от строительной до технической теплоизоляции. The analysis of table 2 shows that at a single density, the foam magnesite made from the proposed mixture (examples 8, 9) has 60% less moisture absorption than the foam magnesite made from the mixture of the prototype (examples 10, 11). In addition, the compressive strength is greater by 0.8 - 0.6 MPa, and the bending strength by 1.6 - 1.9 MPa. Qualitative indicators of foam magnesite are determined after exposure for 10 days. Achieving this effect is provided by introducing the above foaming agent and reinforcing filler into the magnesian binder composition and allows to obtain products with a wide range of applications from construction to technical thermal insulation.

Claims

A raw material mixture for the manufacture of magnesia binder foam concrete containing caustic magnesite, an aqueous solution of magnesium chloride, a filler and a foaming agent, characterized in that it contains magnesium hydrosilicate as a filler, and a mixture of rosin, phosphoproteins, polyhydrosiloxane and sodium ethyleneide as a foaming agent the ratio of these components, parts by weight:
Caustic Magnesite - 100
An aqueous solution of magnesium chloride - 103 - 211
Magnesium Hydrosilicate - 1 - 7.0
Rosin - 1 - 5
Phosphoproteins - 1 - 5
Polyethylhydrosiloxane - 1 - 5
Sodium Ethyl Dihydrosiliconate - 0.5 - 3.0