RU2194684C2 - Raw mixture for heat insulating building material making - Google Patents
Raw mixture for heat insulating building material making Download PDFInfo
- Publication number
- RU2194684C2 RU2194684C2 RU97112654/03A RU97112654A RU2194684C2 RU 2194684 C2 RU2194684 C2 RU 2194684C2 RU 97112654/03 A RU97112654/03 A RU 97112654/03A RU 97112654 A RU97112654 A RU 97112654A RU 2194684 C2 RU2194684 C2 RU 2194684C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- foam
- heat insulating
- vermiculite
- water
- insulating building
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к строительным материалам, а именно к составам сырьевых смесей для изготовления теплоизоляционного материала на основе вспученного вермикулита для теплоизоляции строительных конструкций, подвергающихся высокотемпературному нагреву. The invention relates to building materials, and in particular to compositions of raw mixtures for the manufacture of heat-insulating material based on expanded vermiculite for thermal insulation of building structures subjected to high temperature heating.
Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционного строительного материала, включающая цемент, вспученный вермикулит, пенообразователь и воду (Дубенецкий К.Н., Пожнин А.П. Вермикулит. (Свойства, технология и применение в строительстве), Ленинград, Издательство литературы по строительству, 1971, с. 93-99). Closest to the invention in terms of technical nature and the achieved result is a raw material mixture for the manufacture of heat-insulating building material, including cement, expanded vermiculite, foaming agent and water (Dubenetsky K.N., Pozhnin A.P. Vermiculite. (Properties, technology and application in construction ), Leningrad, Publishing House of Construction Literature, 1971, p. 93-99).
Однако эта сырьевая смесь имеет низкую удобоукладываемость из-за низкой устойчивости пены, а изделия из нее имеют низкую прочность и огнестойкость. However, this raw material mixture has low workability due to the low stability of the foam, and products from it have low strength and fire resistance.
Задача изобретения - повышение прочности, жизнеспособности и огнестойкости теплоизоляционных строительных материалов, работающих при температуре до 600oС.The objective of the invention is to increase the strength, vitality and fire resistance of heat-insulating building materials operating at temperatures up to 600 o C.
Решение этой задачи достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционных строительных изделий, включающая портландцемент, вспученный вермикулит, пенообразователь и воду, в качестве пенообразователя содержит пеноконцентрат "Неопор"при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Портландцемент - 12,36 - 20,03
Вспученный вермикулит - 49,5 - 60,39
"Неопор" - 0,079 - 0,083
Вода - 27,18 - 30,3
"Неопор" - пеноконцентрат фирмы Ферфаренстехник Гмбх (ФРГ) на основе гидролизата органических протеиновых соединений с примесью веществ липидного характера, сульфата натрия, ароматических и α-аминокислот, хлоридов, сульфатов и металлических солей.The solution to this problem is achieved by the fact that the raw material mixture for the manufacture of heat-insulating building products, including Portland cement, expanded vermiculite, a foaming agent and water, contains Neopor foam concentrate as a foaming agent in the following ratio of components, wt.%:
Portland cement - 12.36 - 20.03
Swollen vermiculite - 49.5 - 60.39
Neopor - 0.079 - 0.083
Water - 27.18 - 30.3
Neopor is a foam concentrate manufactured by Ferfarenstekhnik GmbH (Germany) based on a hydrolyzate of organic protein compounds with an admixture of lipid substances, sodium sulfate, aromatic and α-amino acids, chlorides, sulfates and metal salts.
Эта экологически чистая жидкость обеспечивает необходимое содержание воздуха в бетонной смеси, его распределение по всей массе в виде замкнутых ячеек, поскольку аминокислоты обладают высокой поверхностной активностью, а пептидокислоты стабилизируют пузырьки образовавшейся пены. Устойчивость пены в помещении с нормальными условиями сохраняется в течение 12 часов. Такая очень устойчивая пена позволяет получать теплоизоляционные строительные материалы с высокой прочностью и огнестойкостью, с устойчивой пористой структурой и позволяет использовать сырьевую смесь для обкладки технологического оборудования, трубопроводов и термовкладышей в кирпичную кладку, выдерживающих высокую температуру нагрева. This environmentally friendly liquid provides the necessary air content in the concrete mixture, its distribution throughout the mass in the form of closed cells, since amino acids have high surface activity, and peptidic acids stabilize the bubbles of the resulting foam. Foam stability in a room with normal conditions is maintained for 12 hours. Such a very stable foam makes it possible to obtain heat-insulating building materials with high strength and fire resistance, with a stable porous structure and allows the use of the raw material mixture for lining process equipment, pipelines and thermal liners in masonry that can withstand high heating temperatures.
Свойства заявленной бетонной смеси зависят от вида и качества применяемых ингредиентов. Для изделий, предназначенных для высокотемпературной изоляции, используется только дегидратированный вермикулит мелко- и среднезернистый (с крупностью зерен 1,2-2,5 мм), а в качестве вяжущего - пуццолановый портландцемент, глиноземистый цемент марок "400" и "500". The properties of the claimed concrete mix depend on the type and quality of the ingredients used. For products intended for high-temperature insulation, only fine and medium-grained dehydrated vermiculite (with a grain size of 1.2-2.5 mm) is used, and pozzolanic Portland cement, 400 and 500 alumina cement are used as binders.
Вследствие высокой открытой пористости и шероховатости зерен вспученного вермикулита и большой его межзерновой пустотности предпочтительно применять цементы, дающие большой выход цементного теста. Большую прочность и плотность придают изделиям из предложенной сырьевой смеси вермикулитопенобетона пуццолановые портландцементы. Due to the high open porosity and roughness of the grains of expanded vermiculite and its large intergranular void, it is preferable to use cements that give a large yield of cement paste. Greater strength and density is given to products from the proposed raw mix of vermiculite-foam concrete pozzolanic Portland cement.
Свойства смеси в значительной степени изменяются в процессе ее приготовления и укладки. The properties of the mixture change to a large extent during its preparation and installation.
Приготовление заявленной сырьевой смеси производят в смесителях как принудительного перемешивания, так и гравитационных, в зависимости от вида связующего и заданной пластичности смеси. The preparation of the claimed raw mix is carried out in mixers as forced mixing, and gravity, depending on the type of binder and the specified plasticity of the mixture.
Готовят сырьевую смесь следующим образом: из воды и пеноконцентрата "Неопор" при соотношении 40:1 и воздуха предварительно приготавливают необходимое количество пены в пеногенераторе при давлении до 0,8 МПа. The raw mix is prepared as follows: from water and Neopor foam concentrate at a ratio of 40: 1 and air, the necessary amount of foam is preliminarily prepared in a foam generator at a pressure of up to 0.8 MPa.
Существенно влияет на свойства теплоизоляционного материала и последовательность загрузки ингредиентов в смеситель. Significantly affects the properties of the insulating material and the sequence of loading the ingredients into the mixer.
Исходные сырьевые материалы в смеситель загружают в следующей последовательности: сначала готовят смешиванием в течение 1 мин жидкое тесто из вяжущего и воды, после этого в смеситель загружают до 30% от расчетного количества пену и перемешивают еще 1 мин, затем в поризованное тесто вводят предварительно замоченный вермикулит и остальное количество пены и перемешивают еще 1-1,5 мин. The starting raw materials are loaded into the mixer in the following sequence: first, mixing the batter from binder and water for 1 min, then up to 30% of the calculated amount of foam are loaded into the mixer and mixed for another 1 min, then pre-soaked vermiculite is introduced into the porous dough and the remaining amount of foam and stirred for another 1-1.5 minutes
Такая последовательность затворения сырьевой смеси обеспечивает лучшее обволакивание зерен вермикулита, увеличение плотности цементного камня, повышение прочности цементного камня-бетона и уменьшение водопотребности. This sequence of mixing of the raw material mixture provides better enveloping of vermiculite grains, increase the density of cement stone, increase the strength of cement stone-concrete and reduce water demand.
Пластичность смеси зависит от расхода воды, портландцемента, крупности и зернового состава вспученного вермикулита, качества пены. The plasticity of the mixture depends on the flow rate of water, Portland cement, grain size and grain composition of expanded vermiculite, and the quality of the foam.
В процессе приготовления смеси зерна вспученного вермикулита подвергаются смятию и дроблению, в результате чего объем вермикулита перед приготовлением смеси будет в 1,1-1,7 раза больше по сравнению с объемом, занимаемым вермикулитом в бетонной смеси. И при увеличении продолжительности перемешивания сырьевой смеси плотность бетона возрастает вследствие разрушения зерен вермикулита. During the preparation of the mixture, the grains of expanded vermiculite are crushed and crushed, as a result of which the volume of vermiculite before preparation of the mixture will be 1.1-1.7 times larger than the volume occupied by vermiculite in the concrete mixture. And with an increase in the duration of mixing the raw mix, the density of concrete increases due to the destruction of vermiculite grains.
Пористые и непрочные зерна вспученного вермикулита скрепляются прослойками прочного и плотного цементного камня, но из-за сильно развитой поверхности вермикулита он остается недостаточно хорошо сформированным. Введение пены из пеноконцентрата "Неопор" дает больший объем поризованного теста при одном и том же расходе портландцемента, что способствует лучшему обволакиванию зерен вермикулита и лучшему формированию скелета из поризованного цементного камня. Porous and fragile grains of expanded vermiculite are held together by layers of strong and dense cement stone, but due to the highly developed surface of vermiculite, it remains not well formed. The introduction of foam from the Neopor foam concentrate gives a larger volume of porous dough at the same consumption of Portland cement, which contributes to better enveloping of vermiculite grains and better formation of a skeleton from porous cement stone.
Поризация цементного камня особенно эффективна при применении мелкозернистых вермикулитов, не позволяющих получать вермикулитопенобетон с малой плотностью. Porization of cement stone is especially effective when using fine-grained vermiculites that do not allow the production of vermiculite foam concrete with a low density.
Формирование изделий из сырьевой смеси может производиться различными способами: прессованием, вибрированием, литьем. The formation of products from the raw mix can be carried out in various ways: pressing, vibrating, casting.
После формирования теплоизоляционных строительных изделий они твердеют в естественных условиях при температуре воздуха не ниже 15oС и относительной влажности воздуха 60-80% в течение 3 -12 суток.After the formation of heat-insulating building products, they harden in natural conditions at an air temperature of at least 15 o C and a relative humidity of 60-80% for 3-12 days.
При твердении изделий в тепловых камерах должны соблюдаться следующие условия: выдержка - 5-12 ч, подъем температуры и скорость остывания не более 10 град/ч, длительность прогрева - 5 ч, общий цикл - 24 ч при относительной влажности воздуха 50-60%. When hardening products in thermal chambers, the following conditions must be met: holding time - 5-12 hours, temperature rise and cooling rate not more than 10 deg / h, heating time - 5 hours, total cycle - 24 hours at a relative humidity of 50-60%.
Сушка в тоннельных сушилках в течение 5 ч при температуре 100oС и 11 ч при 250oС.Drying in tunnel dryers for 5 hours at a temperature of 100 o C and 11 hours at 250 o C.
Для экспериментальной проверки заявленного состава были приготовлены четыре состава предложенной и смеси, соотношение компонентов которых приведены в таблице. For experimental verification of the claimed composition were prepared four of the proposed composition and the mixture, the ratio of the components of which are given in the table.
Все материалы, входящие в предлагаемый состав, регламентированы нормативными документами, в которых отражены их свойства и стабильность состава. All materials included in the proposed composition are regulated by regulatory documents, which reflect their properties and stability of the composition.
Портландцемент марок "400" и "500" соответствует Гост 22236-85. Portland cement grades "400" and "500" corresponds to GOST 22236-85.
Вода соответствует требованиям Гост 23732-79. Water meets the requirements of GOST 23732-79.
Вермикулит вспученный - Гост 12865-67. Expanded Vermiculite - GOST 12865-67.
В качестве пенообразователя применялся пеноконцентрат "Неопор". As a foaming agent, Neopor foam concentrate was used.
Приготовление смеси производилось в следующей последовательности: в пеногенераторе было приготовлено расчетное количество пены из воды и пеноконцентрата в соотношении 40:1; из портландцемента марки "500" и воды в смесителе приготовили жидкое цементное тесто путем перемешивания в течение 1 мин; затем ввели в него 30% пены, перемешали еще 1 мин, после чего ввели заранее замоченный вермикулит и остальное количество пены, все это перемешали еще 1,5 мин. The mixture was prepared in the following sequence: in the foam generator, the calculated amount of foam from water and foam concentrate was prepared in a ratio of 40: 1; “500” grade Portland cement and water in a mixer prepared a cement slurry by stirring for 1 min; then 30% of the foam was introduced into it, mixed for another 1 min, after which the previously soaked vermiculite and the remaining amount of foam were introduced, all this was mixed for another 1.5 minutes.
Из приготовленных смесей формовали образцы-кубы с ребром 15 см, которые затем подвергали тепловлажностной обработке по режиму: выдержка - 5 ч, пропарка при 80oС - 12 ч, подъем - 5 ч, изотермический прогрев 5 ч и остывание - до 12 ч.From the prepared mixtures, cubes were formed with a 15 cm rib, which were then subjected to heat and humidity treatment according to the following conditions: holding for 5 hours, steaming at 80 ° C for 12 hours, lifting for 5 hours, isothermal heating for 5 hours and cooling to 12 hours.
После этого провели физико-механические испытания в соответствии с требованиями Гост 17177-94, Гост 4069-69. After that, they conducted physical and mechanical tests in accordance with the requirements of GOST 17177-94, GOST 4069-69.
Результаты испытаний - определение плотности, предела прочности при сжатии, теплопроводности, термической стойкости - приведены в таблице. The test results - determination of density, compressive strength, thermal conductivity, thermal resistance - are given in the table.
Как видно из таблицы, прочность при сжатии, фактическая плотность и теплопроводность предложенной сырьевой смеси ниже известной в 1,5 раза, а термическая стойкость выше в 5 раз. As can be seen from the table, the compressive strength, the actual density and thermal conductivity of the proposed raw material mixture is 1.5 times lower than the known, and the thermal resistance is 5 times higher.
Кроме того, выход вермикулитопенобетона предложенного состава на 20 % выше известного. In addition, the yield of vermiculite foam of the proposed composition is 20% higher than the known.
Преимуществом предложенной смеси для изготовления теплоизоляционного материала является расширение возможности применения: материал можно использовать для монолитного строительства, т.к. ввиду высокой стойкости пены его можно перевозить на большие расстояния. The advantage of the proposed mixture for the manufacture of heat-insulating material is the expansion of the application: the material can be used for monolithic construction, because due to the high resistance of the foam, it can be transported over long distances.
Изделия из предлагаемой сырьевой смеси соответствуют материалам первого класса и могут быть использованы во всех видах строительства для теплоизоляции кровли, междуэтажных перекрытий, термоизоляции промышленного оборудования и трубопроводов с температурой нагрева до 600oС.Products from the proposed raw material mixture correspond to materials of the first class and can be used in all types of construction for thermal insulation of roofs, floors, thermal insulation of industrial equipment and pipelines with a heating temperature of up to 600 o C.
Claims (1)
Портландцемент - 12,36-20,03
Вспученный вермикулит - 49,5-60,39
Пеноконцентрат "Неопор" - 0,079-0,083
Вода - 27,18-30,3The raw material mixture for the manufacture of heat-insulating building material, including Portland cement, expanded vermiculite, a foaming agent and water, characterized in that it contains Neopor foam concentrate as a foaming agent in the following ratio of components, wt. %:
Portland cement - 12.36-20.03
Expanded Vermiculite - 49.5-60.39
Foam concentrate "Neopor" - 0,079-0,083
Water - 27.18-30.3
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97112654/03A RU2194684C2 (en) | 1997-07-25 | 1997-07-25 | Raw mixture for heat insulating building material making |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97112654/03A RU2194684C2 (en) | 1997-07-25 | 1997-07-25 | Raw mixture for heat insulating building material making |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU97112654A RU97112654A (en) | 1999-05-27 |
| RU2194684C2 true RU2194684C2 (en) | 2002-12-20 |
Family
ID=20195626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97112654/03A RU2194684C2 (en) | 1997-07-25 | 1997-07-25 | Raw mixture for heat insulating building material making |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2194684C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007114738A2 (en) * | 2006-04-04 | 2007-10-11 | Zakrytoye Aktsionernoye Obschestvo 'digaz' | Raw mix for producing constructional materials and articles |
| US10160691B2 (en) | 2010-01-13 | 2018-12-25 | Kerneos | Thermal insulation material and method for making the same |
-
1997
- 1997-07-25 RU RU97112654/03A patent/RU2194684C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ДУБЕНЕЦКИЙ К.Н. и др. Вермикулит (свойства, технология и применение в строительстве). - Л.: Издательство литературы по строительству, 1971, с. 93-99. * |
| ЕСТЕМЕСОВ З.А. и др. Об основных свойствах неопорбетона. Цемент. - Санкт-Петербург: АО Альфа-Цемент, 1996, №1, с. 28-30. БУШТЕДТ И.И. и др. Теплоизоляционные строительные материалы. - Киев, Будивельник, 1966, с. 70 и 71. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007114738A2 (en) * | 2006-04-04 | 2007-10-11 | Zakrytoye Aktsionernoye Obschestvo 'digaz' | Raw mix for producing constructional materials and articles |
| WO2007114738A3 (en) * | 2006-04-04 | 2007-12-21 | Zakrytoye Aktsionernoye Obsche | Raw mix for producing constructional materials and articles |
| GB2449407A (en) * | 2006-04-04 | 2008-11-19 | Zakrytoye Aktsionernoye Obsche | Raw mix for producing constructional materials and articles |
| GB2449407B (en) * | 2006-04-04 | 2011-06-01 | Zakrytoye Aktsionernoye Obschestvo Digaz | Crude Mixture used to fabricate Construction Materials and Products |
| US10160691B2 (en) | 2010-01-13 | 2018-12-25 | Kerneos | Thermal insulation material and method for making the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Degirmenci et al. | Use of diatomite as partial replacement for Portland cement in cement mortars | |
| CN102010166B (en) | Method for preparing micro expanded inorganic heat insulation mortar | |
| Bentur et al. | Curing effects, strength and physical properties of high strength silica fume concretes | |
| CN104129959A (en) | Self-heat-insulation light weight wallboard containing hollow ceramsites and preparation method thereof | |
| CN110372290B (en) | High-content volcanic ash foamed concrete material and preparation method thereof | |
| ES2866998T3 (en) | Molded aerated concrete bodies with top layer and / or bottom layer | |
| CN109503080A (en) | A kind of foamed fibre concrete | |
| CN107089841A (en) | A kind of low-cost high-strength foam concrete and preparation method thereof | |
| CN102320804A (en) | Non-bearing insulating brick | |
| CN108585663A (en) | A kind of formula of foam cement and preparation method thereof | |
| RU2194684C2 (en) | Raw mixture for heat insulating building material making | |
| FI63735C (en) | PULVERFORMED COMPOSITION FOR ANALYZING SOM EXPANDERMEDEL FOR CEMENT COMPOSITION FOERFARANDE FOER DESS FRAMSTAELLNIN AND CH DESS | |
| RU2103242C1 (en) | Foam concrete containing magnesia binder and method for its production | |
| Wang et al. | Preparation and properties of alkali activated foam cement reinforced with polypropylene fibers | |
| JP2001261414A (en) | Concrete having self-wetting/aging function and its executing method | |
| CN109437802A (en) | A kind of sulphate aluminium cement assembled integrated interior wall and preparation method thereof | |
| RU2284305C1 (en) | Process of manufacturing heat-resistant concrete mix and process for manufacturing products from heat-resistant concrete mix | |
| CN107021720A (en) | A kind of high-strength insulation fire-fighting foam concrete and preparation method thereof | |
| JPH10194813A (en) | Lightweight concrete | |
| Rashwan et al. | Improving of lightweight self-curing concrete properties | |
| JP4464601B2 (en) | Lightweight concrete | |
| RU2162455C1 (en) | Raw mix for manufacturing foam concrete based on magnesia binder | |
| RU2188808C2 (en) | Raw mixture for foam concrete making | |
| SU1203066A1 (en) | Method of preparing porous expanded clay aggregate and concrete mix | |
| KR100668802B1 (en) | Inorganic Panel for Fire-resisting Use |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050726 |