RU2298539C1 - Light cellular concrete - Google Patents

Light cellular concrete Download PDF

Info

Publication number
RU2298539C1
RU2298539C1 RU2005136508/03A RU2005136508A RU2298539C1 RU 2298539 C1 RU2298539 C1 RU 2298539C1 RU 2005136508/03 A RU2005136508/03 A RU 2005136508/03A RU 2005136508 A RU2005136508 A RU 2005136508A RU 2298539 C1 RU2298539 C1 RU 2298539C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
filler
production
foam
ash
mpa
Prior art date
Application number
RU2005136508/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Станислав Иванович Павленко (RU)
Станислав Иванович Павленко
Константин Викторович Еремкин (RU)
Константин Викторович Еремкин
Светлана Ивановна Меркулова (RU)
Светлана Ивановна Меркулова
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Priority to RU2005136508/03A priority Critical patent/RU2298539C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2298539C1 publication Critical patent/RU2298539C1/en

Links

Abstract

FIELD: building materials industry; production of the building materials.
SUBSTANCE: the invention is pertaining to building materials industry; production of the building materials and may be used for manufacture of the heat-insulation constructional materials and the heat-insulation materials at manufacture of the components of the buildings and structures in the industrial and civil engineering. The technical result of the invention is production of the heat-insulation materials with the average density from 300 up to 700 kg/m3 and the strength from 0.15 MPa up to 4 MPa. The light cellular concrete including the cement-free binding, the filler, the foam former, the foam stabilizer and the water contains in the capacity of the cement-free binding, the product of the intergrinding up to the specific surface of 600-750 m2/kg mixture, (in mass%): the calcium-high-share fly ash - 60-80, the spent molding sand of the foundry subjected to the magnetic treatment for separation of the cinder patches with the silica content above 90 % - 10-30 and the high-aluminous product with the contents of the alumina oxide above 80 % - the waste of abrasive production -5-10, and as the filler - the acidic ash of the dry selection produced after burning of the black coal, as the foam former is used "ПБ-2000" foam former, as the foam stabilizer they use the liquid sodium glass, and additionally - the super-plasticizer С-3. At that the indicated binding and the filler are previously subjected to the joint mechanical-chemical activation by the rod mill at the following components ratio (in mass %): the indicated cement-free binding - 28.4-32.1, the indicated acidic ash - 28.4-32,1, the super-plasticizer С-3 - 0.17-0.19, the liquid sodium glass - 0.16-0.2, the "ПБ-2000" foam former - 0.16-0.2, water - 35.29-42.63.
EFFECT: the invention ensures production of the heat-insulation materials with the average density from 300 up to 700 kg/m3 and the strength from near to zero MPa up to 4 MPa.
1 ex, 2 tbl

Description

Изобретение относится к области строительных материалов, а именно к теплоизоляционным материалам из отходов промышленности.The invention relates to the field of building materials, namely, thermal insulation materials from industrial wastes.

Известен легкий бетон [патент РФ №2140890, заяв. 14.05.1996, кл. С04В 38/02], включающий золу каменноугольную, золу высококальциевую, гипс, известь, алюминиевую пудру, отличающийся тем, что в качестве вяжущего используют отходы производства минеральной ваты - корольки, при следующем соотношении компонентов, мас.%:Lightweight concrete is known [RF patent No. 2140890, application. 05/14/1996, class С04В 38/02], including coal ash, high-calcium ash, gypsum, lime, aluminum powder, characterized in that the waste products of mineral wool production are used as a binder, in the following ratio of components, wt.%:

зола каменноугольнаяcoal ash 33,3-4033,3-40 зола высококальциеваяhigh calcium ash 10-1710-17 известьlime 8-128-12 гипсgypsum 1-31-3 королькиkings 6,3-11,36.3-11.3 алюминиевая пудраaluminum powder 0,07-0,090.07-0.09 водаwater остальноеrest

Недостатками известного бетона является использование природных ресурсов (известь), а в качестве газообразующей добавки - дорогостоящей алюминиевой пудры и технологически сложное получение газобетона (неконтролируемый процесс вспучивания газобетона).The disadvantages of the known concrete is the use of natural resources (lime), and as a gas-forming additive - expensive aluminum powder and the technologically difficult production of aerated concrete (uncontrolled process of expansion of aerated concrete).

Наиболее близким из аналогов является пенобетон [патент РФ №2228314, заяв. 06.08.2002, кл. С04В 38/10 и С04В 28/26], включающий жидкое натриевое стекло, кремнеземистый компонент, пенообразователь, отвердитель - кремнефтористый натрий и воду, содержит жидкое натриевое стекло из микрокремнезема с силикатным модулем от 2 до 4 и плотностью 1,35-1,45 г/см3, в качестве кремнеземистого компонента - микрокремнезем, в качестве пенообразователя - пенообразователь "Морпен" и дополнительно золу-унос при следующем соотношении компонентов, мас.%:The closest of the analogues is foam concrete [RF patent No. 2228314, application. 08/06/2002, class С04В 38/10 and С04В 28/26], which includes liquid sodium glass, a silica component, a foaming agent, a hardener - sodium silicofluoride and water, contains liquid silica glass with silica module from 2 to 4 and a density of 1.35-1.45 g / cm 3 , as a silica component - silica fume, as a foaming agent - foaming agent "Morpen" and additionally fly ash in the following ratio of components, wt.%:

указанное жидкое стеклоspecified liquid glass 63,41-69,0463.41-69.04 микрокремнеземsilica fume 19,02-20,7119.02-20.71 пенообразователь "Морпен"foaming agent "Morpen" 0,04-0,270.04-0.27 кремнефтористый натрийsodium silicofluoride 6,34-6,906.34-6.90 зола-уносfly ash 1,90-2,071.90-2.07 водаwater 1,24-9,061.24-9.06

Недостатками данного пенобетона является использование жидкого стекла в больших количествах, что приводит к значительному удорожанию пенобетона, применение канцерогенного составляющего (кремнефтористый натрий), пагубно воздействующего на организм человека.The disadvantages of this foam concrete is the use of liquid glass in large quantities, which leads to a significant increase in the cost of foam concrete, the use of a carcinogenic component (sodium silicofluoride), which adversely affects the human body.

Задачей предлагаемого изобретения является создание легкого бесцементного ячеистого бетона на основе компонентов, прошедших механохимическую активацию, что способствует стабилизации структуры бетона и повышает его прочность, а также решение проблем использования отходов производства (в данном случае ТЭС).The objective of the invention is the creation of lightweight cementless cellular concrete based on components that have undergone mechanochemical activation, which helps to stabilize the structure of concrete and increases its strength, as well as solving the problems of using production waste (in this case, TPP).

Сущность изобретения заключается в том, что легкий ячеистый бетон содержит: бесцементное вяжущее (продукт совместного помола до удельной поверхности 600-750 м2/кг смеси, мас.%: высококальциевая зола-унос 60-80, отработанный формовочный песок литейного производства, прошедший магнитную обработку по отделению пригарков, с содержанием кремнезема выше 90%, 10-30 и продукт высокоглиноземистый с содержанием оксида алюминия выше 80% - отход абразивного производства 5-10 [патент РФ №2196749, заявлено 17.05.2000, кл. С04В 7/28]), наполнитель - кислая зола сухого отбора от сжигания каменного угля (вводится как кремнеземо-глиноземистый компонент), в качестве пенообразователя - пенообразователь на основе анионактивных поверхностно-активных веществ типа "ПБ-2000", а также добавку для уменьшения водопотребности смеси в виде суперпластификатора С-3 и жидкое натриевое стекло, как стабилизатор пены, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The essence of the invention lies in the fact that lightweight cellular concrete contains: cementless binder (co-grinding product to a specific surface of 600-750 m 2 / kg of mixture, wt.%: High-calcium fly ash 60-80, spent molding sand of the foundry, which has passed magnetic processing for the separation of the cakes, with silica content above 90%, 10-30 and a high alumina product with alumina content above 80% - abrasive waste 5-10 [RF patent No. 2196749, claimed 05.17.2000, class C04B 7/28] ), filler - acid ash of dry selection from burning coal (introduced as a silica-alumina component), as a foaming agent - a foaming agent based on anionic surfactants such as PB-2000, as well as an additive to reduce the water demand of the mixture in the form of C-3 superplasticizer and liquid sodium glass, as foam stabilizer, in the following ratio, wt.%:

указанное бесцементное вяжущееspecified cementless binder 28,4-32,128.4-32.1 указанная кислая золаspecified acidic ash 28,4-32,128.4-32.1 суперпластификатор С-3superplasticizer C-3 0,17-0,190.17-0.19 жидкое натриевое стеклоliquid sodium glass 0,16-0,20.16-0.2 пенообразователь "ПБ-2000"foaming agent "PB-2000" 0,16-0,20.16-0.2 водаwater 35,29-42,6335.29-42.63

Введение в качестве наполнителя кислой золы сухого отбора от сжигания каменного угля обеспечивает связывание свободного оксида кальция в бесцементном вяжущем, выполняя роль пуццоланической составляющей. В химическом составе этой золы преобладают SiO2 - 58,72% и Al2О3 - 25,48%.The introduction of dry selection as a filler of acid ash from the combustion of coal provides the binding of free calcium oxide in a cementless binder, acting as a pozzolanic component. The chemical composition of this ash is dominated by SiO 2 - 58.72% and Al 2 O 3 - 25.48%.

По сравнению с газобетоном упрощается схема производства, а во втором случае ликвидируется канцерогенная составляющая, что обеспечивает экологическую чистоту производства получаемого материала. Предложенный состав обеспечивает решение экологических проблем за счет утилизации промышленных отходов и рационального использования природных ресурсов.Compared to aerated concrete, the production scheme is simplified, and in the second case, the carcinogenic component is eliminated, which ensures the environmental cleanliness of the production of the resulting material. The proposed composition provides a solution to environmental problems through the disposal of industrial waste and the rational use of natural resources.

Предварительно вяжущее и наполнитель подвергаются совместной механохимической активации в стержневой мельнице, что приводит к повышению реакционной способности составляющих и облегчает последующую поризацию в турбулентном смесителе, по результатам экспериментов отмечается прирост прочности на 30%. Обработку вяжущего и наполнителя в стержневой мельнице эффективно производить в течении 5-7 мин, что дает на выходе смесь с удельной поверхностью 650-700 м /кг.Pre-binder and filler are subjected to joint mechanochemical activation in a core mill, which leads to an increase in the reactivity of the constituents and facilitates subsequent porization in a turbulent mixer; according to the experimental results, a strength increase of 30% is noted. The processing of binder and filler in a core mill is effectively carried out within 5-7 minutes, which gives a mixture with a specific surface area of 650-700 m / kg at the output.

Приготовление смеси эффективно осуществлять в турбулентном смесителе, который дает равномерное распределение пор одного размера по объему бетона. Оптимальное время поризации 5-6 мин, уменьшение продолжительности поризации не обеспечивает необходимую степень поризации легкого бетона, а увеличение - ощутимого эффекта не дает и увеличивает энергозатраты.The preparation of the mixture is effectively carried out in a turbulent mixer, which gives a uniform distribution of pores of the same size over the volume of concrete. The optimal time of porosity is 5-6 minutes, a decrease in the duration of porosity does not provide the necessary degree of porosity of lightweight concrete, and an increase does not give a tangible effect and increases energy costs.

Первоначально в турбулентный смеситель подается вода, добавка С-3, после этого засыпаются порошкообразные материалы, а затем добавляются "ПБ-2000" и жидкое натриевое стекло.Initially, water, C-3 additive is supplied to the turbulent mixer, then powdered materials are poured, and then PB-2000 and liquid sodium glass are added.

Изменение В/Т отношения позволяет получать бетоны с разной средней плотностью и с различной прочностью (см. табл.1).Changing the W / T ratio allows you to get concrete with different average density and with different strengths (see table 1).

Пример. Для приготовления легкого бетона предварительно производили совместный помол вяжущего и наполнителя в стержневой мельнице. За счет этого в процессе измельчения происходит механохимическая активация составляющих. Затем полученную смесь вместе с пенообразователем "ПБ-2000", суперпластификатором С-3, жидким натриевым стеклом и водой, перемешивают в турбулентном смесителе.Example. To prepare lightweight concrete, a joint grinding of the binder and filler in a core mill was preliminarily carried out. Due to this, during the grinding process, mechanochemical activation of the components occurs. Then, the resulting mixture, together with the PB-2000 blowing agent, C-3 superplasticizer, liquid sodium glass and water, is mixed in a turbulent mixer.

Таблица 1Table 1 Результаты испытанийTest results No. Вещественный состав бетона,The material composition of concrete, % по массе% by weight Масса, гMass g Прочность на сжатие, МПаCompressive strength, MPa вяжущее*astringent * зола-уносfly ash C-3C-3 ПБ-2000PB-2000 жидкое
стекло
liquid
glass
водаwater
влow сухdry 1one 32,132.1 32,132.1 0,190.19 0,160.16 0,160.16 35,2935.29 850850 700700 3,93.9 22 31,131.1 31,131.1 0,190.19 0,160.16 0,160.16 37,2937.29 770770 640640 2,22.2 33 30,130.1 30,130.1 0,180.18 0,180.18 0,180.18 39,2639.26 690690 560560 1,81.8 4four 29,329.3 29,329.3 0,180.18 0,180.18 0,180.18 40,8640.86 530530 400400 0,60.6 55 28,428,4 28,428,4 0,170.17 0,20.2 0,20.2 42,6342.63 390390 290290 0,150.15 Таблица 2table 2 *Вещественный состав вяжущего, % по массе* The material composition of the binder,% by weight No. высококальциевая формовочная зола-уносhigh calcium molding fly ash Отработанный песок литейного производстваFoundry sand продукт высокоглиноземистыйhigh alumina product Удельная поверхность вяжущего, м2/кгThe specific surface of the binder, m 2 / kg 1one 7070 2525 55 720720 22 6060 30thirty 1010 715715 33 7575 15fifteen 1010 718718 4four 8080 15fifteen 55 725725 55 8080 1313 77 717717

Claims (1)

Легкий ячеистый бетон, включающий бесцементное вяжущее, наполнитель, пенообразователь, стабилизатор пены и воду, отличающийся тем, что он содержит в качестве бесцементного вяжущего продукт совместного помола до удельной поверхности 600-750 м2/кг смеси, мас.%: высококальциевая зола-унос 60-80, отработанный формовочный песок литейного производства, прошедший магнитную обработку по отделению пригарков, с содержанием кремнезема выше 90% 10-30 и продукт высокоглиноземистый с содержанием оксида алюминия выше 80% - отход абразивного производства 5-10, а в качестве наполнителя - кислую золу сухого отбора от сжигания каменного угля, в качестве пенообразователя - пенообразователь "ПБ-2000", в качестве стабилизатора пены - жидкое натриевое стекло, и дополнительно - суперпластификатор С-3, при этом указанные вяжущее и наполнитель предварительно подвергнуты совместной механохимической активации на стержневой мельнице при следующем соотношении компонентов, мас.%:Lightweight cellular concrete, including a cementless binder, filler, foaming agent, foam stabilizer and water, characterized in that it contains as a cementless binder a joint grinding product to a specific surface of 600-750 m 2 / kg of mixture, wt.%: High-calcium fly ash 60-80, waste foundry foundry sand that has undergone magnetic processing to separate the cores, with silica contents above 90% 10-30 and a high alumina product with alumina above 80% - abrasive waste 5-10, and in as a filler - dry ash from coal burning, as a foaming agent - PB-2000 foaming agent, as a stabilizer of foam - liquid sodium glass, and additionally - S-3 superplasticizer, while these binder and filler are previously subjected to joint mechanochemical activation in a core mill in the following ratio of components, wt.%: Указанное бесцементное вяжущееThe specified cementless binder 28,4-32,128.4-32.1 Указанная кислая золаSpecified Sour Ash 28,4-32,128.4-32.1 Суперпластификатор С-3Superplasticizer S-3 0,17-0,190.17-0.19 Жидкое натриевое стеклоLiquid sodium glass 0,16-0,20.16-0.2 Пенообразователь "ПБ-2000"Frother "PB-2000" 0,16-0,20.16-0.2
RU2005136508/03A 2005-11-24 2005-11-24 Light cellular concrete RU2298539C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005136508/03A RU2298539C1 (en) 2005-11-24 2005-11-24 Light cellular concrete

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005136508/03A RU2298539C1 (en) 2005-11-24 2005-11-24 Light cellular concrete

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2298539C1 true RU2298539C1 (en) 2007-05-10

Family

ID=38107833

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005136508/03A RU2298539C1 (en) 2005-11-24 2005-11-24 Light cellular concrete

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2298539C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447042C1 (en) * 2010-10-04 2012-04-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" Crude mixture for making foamed concrete on nanostructured perlite binder (versions)
RU2473499C1 (en) * 2012-01-25 2013-01-27 Юлия Алексеевна Щепочкина Raw material for production of silicate bricks
RU2507398C2 (en) * 2012-05-31 2014-02-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) Preparation method of porous hardening mixture for stowing of mined-out underground space
RU2535573C1 (en) * 2013-10-21 2014-12-20 Юлия Алексеевна Щепочкина Raw mix for manufacturing of foam concrete

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447042C1 (en) * 2010-10-04 2012-04-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" Crude mixture for making foamed concrete on nanostructured perlite binder (versions)
RU2473499C1 (en) * 2012-01-25 2013-01-27 Юлия Алексеевна Щепочкина Raw material for production of silicate bricks
RU2507398C2 (en) * 2012-05-31 2014-02-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) Preparation method of porous hardening mixture for stowing of mined-out underground space
RU2535573C1 (en) * 2013-10-21 2014-12-20 Юлия Алексеевна Щепочкина Raw mix for manufacturing of foam concrete

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3907203B1 (en) Inorganic foam based on calcium sulfoaluminate
EP2970003B1 (en) High-strength geopolymer composite cellular concrete
Jitchaiyaphum et al. Cellular lightweight concrete containing pozzolan materials
CN103771817B (en) A kind of desulfurated plaster foam concrete and preparation method thereof
CA3031200A1 (en) Lightweight foamed cement, cement board, and methods for making same
RU2673092C2 (en) Hydraulic composition with low content of clinker
CN106007782A (en) Light porous self-insulating concrete block and preparation method thereof
RU2298539C1 (en) Light cellular concrete
RU2527974C1 (en) Composition of haydite-concrete mixture
CN107352887A (en) A kind of light composite wall partition panel shrinks foam concrete with compensation
EP3592717B1 (en) Inorganic foam based on geopolymers
RU2288899C1 (en) Dunite cement
RU2283293C1 (en) Raw mixture for production of the gas concrete of the non-autoclave curing
RU2536693C2 (en) Crude mixture for producing non-autoclaved aerated concrete and method of producing non-autoclaved aerated concrete
RU2342346C1 (en) Structure and method for porous concrete obtaining
RU2515631C1 (en) Heat-insulation structural masonry admixture based on light filler
RU2274626C2 (en) Raw mix and a method for manufacturing aerated cellular concrete
RU2536535C1 (en) Concrete mixture
RU2795804C1 (en) Raw mixture for geopolymer foam concrete and method for its production
RU2491258C2 (en) Mixture for making autoclave foam concrete
RU2330829C1 (en) Crude mixture making heat-insulated foamed concrete
RU2795802C1 (en) Raw mixture for geopolymer foam concrete and method for its production
Hansen et al. Recycled concrete and fly ash make calcium silicate bricks
RU2409531C1 (en) Method to prepare mixture for sand-lime brick and sand-lime brick
RU1837053C (en) Method for preparing binder

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091125