RU2374196C1 - Способ подготовки древесного корозаполнителя для бетонов - Google Patents
Способ подготовки древесного корозаполнителя для бетонов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2374196C1 RU2374196C1 RU2008116959A RU2008116959A RU2374196C1 RU 2374196 C1 RU2374196 C1 RU 2374196C1 RU 2008116959 A RU2008116959 A RU 2008116959A RU 2008116959 A RU2008116959 A RU 2008116959A RU 2374196 C1 RU2374196 C1 RU 2374196C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bark
- latex
- ned
- filler
- concrete
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
- C04B20/10—Coating or impregnating
- C04B20/12—Multiple coating or impregnating
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для подготовки древесного заполнителя. Технический результат - более полное использование коры деревьев и повышение прочности бетона. Способ подготовки древесного корозаполнителя для бетонов включает дробление коры до фракции 0,003-0,025 м, увлажнение до влажности 30-60%, опудривание гипсовым порошком, обработку пленкообразующей защитной полимерсиликатной композицией, состоящей из жидкого стекла и латекса при следующем соотношении компонентов, мас.%: жидкое стекло 88-92, латекс 12-8. 3 табл.
Description
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для подготовки древесного заполнителя при производстве легкого бетона, арболита или золошлакокоробетона.
Известны легкие бетоны с применением древесного заполнителя, называемые арболитом (Арболит / под ред. Г.А.Бужевича. - М., 1968. - С.3-12.; Арболит. Производство и применение / Сост. В.А.Арсенцев. - М., 1977. - С.3-14.; Справочник по производству и применению арболита / под ред. И.Х.Наназашвили. - М., 1987. - С.4-20). В соответствии с требованиями ГОСТ 19222-84 в древесной дробленке (заполнителе для бетона) не допускается содержание коры более 10% по массе сухой смеси заполнителя из-за наличия редуцирующих веществ и ее высокой реакционной способности по отношению к цементному вяжущему. Таким образом, кора практически не используется и идет в отвалы или сжигается, загрязняя атмосферу.
Известны способы подготовки древесного заполнителя в горячих растворах хлорида кальция (а.с. №1740346) или в водной суспензии дрожжей с ячменным суслом (а.с. №1456387), однако данные способы подготовки отличаются сложностью технологического цикла и многокомпонентностью пропитывающих составов. Кроме того, рекомендуемые растворы требуют длительного времени пропитки в течение многих часов или суток, а выделяемые из горячих пропиточных составов химические реагенты опасны для работающих на данном производстве. Получаемый при такой подготовке переувлажненный древесный заполнитель требует длительной сушки, т.е. больших временных и энергетических затрат.
Известен состав арболитовой сырьевой смеси по а.с. №1719343, содержащий кору, покрытую керосинобитумной эмульсией, однако получаемый по этому рецепту арболит отличается низкими показателями прочности (менее 3,0 МПа) при достаточно высоком расходе цемента (более 350 кг/м3).
В целях более полного применения коры деревьев, объем которой достигает 12-15% от общего объема перерабатываемой древесины, т.е. миллионы тонн, а также для повышения прочности бетона с древесным заполнителем при пониженном расходе минерального вяжущего древесный заполнитель - кора деревьев - подвергается следующим подготовительным операциям: дробление корозаполнителя до фракции 0,003-0,025 м с последующим увлажнением коры до влажности 30-60% (в зависимости от породы древесины) и обработки (опудривания) гипсом для кольматации пор и повышения адгезионной способности поверхности коры. После этого корозаполнитель покрывают полимерсиликатной защитной композицией из латекса и жидкого стекла в соотношении 88-92%:8-12%. Получаемый таким способом корозаполнитель характеризуется низкой насыпной плотностью (250-450 кг/м3), хорошей водостойкостью, нейтральной средой по отношению к цементному вяжущему и длительным сроком хранения. Полученные на основе корозаполнителя легкие бетоны отличаются пониженной плотностью (до 600-700 кг/м3), высокими теплозащитными свойствами (коэффициент теплопроводности менее 0,25-0,30 Вт/(м·°С) при минимальных расходах цемента (до 200 кг/м3) вместо 350-450 кг/м3 для обычного арболита.
Пример. Предварительно раздробленная кора фракции 3-20 мм, увлажненная до
30-60% опудривается гипсом, после чего подвергается обработке полимерсиликатным составом. Полученный органический корозаполнитель насыпной плотностью 280-340 кг/м3 дозируется в соответствии с рекомендуемой рецептурой и смешивается в течение 2-3 минут с золошлаковой смесью, цементом и водой для получения однородной массы, после чего полученная смесь укладывается в форму, уплотняется и твердеет в течение двух суток в форме, а затем без формы при нормальной температуре +18-20°С до набора 50-75% расчетной марочной прочности. Качество подготовки древесного сырья (коры) определяли по водородному показателю водного раствора с находящимися в нем гранулами. Результаты приведены в таблице 1.
Таблица 1 | |||||
Изменение водородного показателя водной вытяжки защищенных образцов коры | |||||
№ п/п | Защитная композиция | Расход, кг/м3 | Водородный показатель, рН | ||
Сосна | Осина | Береза | |||
1. | Без защиты | - | 3,2-3,7 | 3,9-4,1 | 3,8-4,2 |
2. | СФЖ-3066 | 0,3 | 4,1-4,4 | 4,4-4,7 | 4,2-5,1 |
СФЖ-3066 | 0,4 | 4,7-5,0 | 4,8-5,2 | 4,7-5,1 | |
3. | Латекс | 0,3 | 3,9-4,2 | 4,1-4,8 | 4,5-5,0 |
Латекс | 0,4 | 5,0-5,3 | 4,8-5,0 | 5,2-5,4 | |
4. | Жидкое стекло (ЖС) | 0,3 | 3,4-4,1 | 3,9-4,3 | 3,9-4,2 |
Жидкое стекло (ЖС) | 0,4 | 4,0-4,5 | 4,3-4,8 | 4,3-4,6 | |
Жидкое стекло (ЖС) | 0,5 | 5,2-6,1 | 5,2-5,6 | 5,3-5,7 | |
Жидкое стекло (ЖС) | 0,6 | 6,1-6,2 | 6,0-6,4 | 5,7-6,5 | |
5. | Латекс + ЖС (5%) | 0,3 | 3,4-3,9 | 4,1-4,8 | 4,0-5,2 |
Латекс + ЖС (7%) | 0,2 | 4,8-5,5 | 5,2-5,7 | 4,7-5,9 | |
Латекс + ЖС (8%) | 0,2 | 6,3-6,5 | 6,2-6,5 | 6,0-6,4 | |
Латекс + ЖС (10%) | 0,2 | 6,4-6,6 | 6,3-6,5 | 6,4-6,6 | |
Латекс + ЖС (12%) | 0,2 | 6,4-6,6 | 6,5-6,6 | 6,3-6,5 | |
Латекс + ЖС (13%) | 0,3 | 5,9-6,2 | 5,8-6,1 | 5,8-6,2 | |
Латекс + ЖС (20%) | 0,4 | 5,6-6,0 | 5,8-6,0 | 5,9-6,1 |
Анализируя степень влияния защитных композиций на исключение прямого контакта сахаров коры с цементным камнем и отрицательным воздействием на формирование структуры бетона, можно сделать вывод о значительных материальных затратах, т.к. средний расход компонентов составляет от 30-40 кг до 100 и более кг/м3 заполнителя, что практически неприемлемо. Поэтому были проведены исследования по модифицированию латекса СКС-65ГП жидким стеклом с целью увеличения вязкости и создания условий по снижению пропитывающей способности латексом древесной коры.
Совмещение жидкого стекла с латексом при соотношениях от 1:1,2 до 1:0,4 приводит к расслоению композиции, разделению на фракции и получению составов, не обладающих защитной пленкообразующей способностью с очень большими сроками высыхания состава.
Введение жидкого стекла в латекс также сопровождается изменением свойств композиции, в первую очередь, резким увеличением вязкости системы. В интервале 8-12% расхода жидкого стекла в латексе отмечено равновесие композиции по вязкости (η=100-120 с по ВЗ-4) адгезии и укрывистости. Такой модифицированный латекс, обладая повышенной вязкостью, создает благоприятные условия по защите пористого минерального и органического заполнителя без излишнего расхода пленкообразующей композиции на пропитку и заполнение открытых пор.
Дальнейшее увеличение содержания жидкого стекла от 12 до 25% приводит к интенсивной коагуляции композиции, сопровождаемой повышением вязкости системы и приводящей к образованию пастообразного состава. В то же время для латексных композиций с добавкой 8-12% жидкого стекла отмечено формирование достаточно устойчивой прочной пленки, обладающей высокой адгезией к коре различных пород деревьев.
С учетом проведенных исследований была выявлена потребность предварительной кольматации пор и пустот, т.к. корозаполнитель обладает значительной открытой пористостью и водопоглощением от 60 до 200%. Уменьшение открытой пористости осуществляли минеральными порошками: золой, гипсом, цементом, глиной. Нанесение минеральных тонкодисперсных материалов производилось в барабанном бетоносмесителе путем обычного перемешивания в течение 60-120 с. Затем осуществлялось взвешивание образцов и производился расчет средней величины «прилипшего» порошка. При этом варьировалась влажность коры от абсолютно сухой до 60-90%.
В таблице 2 представлены оценочные результаты этих исследований для различных пород коры и средних значений влажности, а также адгезионной способности корозаполнителя при обработке минеральными порошками. При этом фиксировались не только показатели расхода минерального порошка (гипса) и полимерной композиции, но и учитывалась устойчивость защищенного (обработанного) корозаполнителя к истирающим воздействиям в бетоносмесителе.
Таблица 2 | |||||
Результаты обработки корозаполнителя минеральным порошком | |||||
Вид коры | Средняя влажность коры, % | Адгезия корозаполнителя | |||
Зола | Гипс | Цемент | Глина | ||
0 | Неуд. | Неуд. | Неуд. | Неуд. | |
10 | Удовл. | Хор. | Удовл. | Неуд. | |
30 | Удовл. | Отл. | Хор. | Удовл. | |
60 | Неуд. | Отл. | Хор. | Неуд. | |
90 | Неуд. | Удовл. | Удовл. | Неуд. | |
Осина | 0 | Неуд. | Неуд. | Удовл. | Неуд. |
10 | Неуд. | Удовл. | Удовл. | Неуд. | |
30 | Неуд. | Хор. | Хор. | Неуд. | |
60 | Неуд. | Удовл. | Удовл. | Неуд. | |
0 | Неуд. | Неуд. | Удовл. | Удовл. | |
10 | Неуд. | Хор. | Удовл. | Неуд. | |
30 | Неуд. | Хор. | Удовл. | Неуд. | |
60 | Неуд. | Удовл. | Неуд. | Неуд. |
Из таблицы 2 следует, что лучшей удерживающей способностью минерального порошка обладает увлажненная кора: до 25-30% для осины и березы и до 30-60% - для сосны. Снижение влажности коры приводит к уменьшению удерживающей способности корой минерального порошка и, как следствие, распределение его в полимерном составе при нанесении защитной композиции. При этом следует отметить повышенный расход полимерной защитной композиции за счет активного проникновения в открытые поры коры, что экономически нецелесообразно. При доведении влажности коры березы и осины до 60% и более имеет место крайне низкая адгезия защитного состава из-за большой толщины слабо затвердевшего минерального порошка, что приводит к массовым дефектам покрытия.
Таким образом, дополнительным рациональным приемом подготовки корозаполнителя для золошлакобетона можно считать его обработку гипсом при предварительном увлажнении сосновой коры до 45±10% и березовой и осиновой коры - до 30±5%. Это обеспечивает снижение открытых пор при достаточно высоких значениях адгезии и минеральных расходах полимерной защитной композиции и отвечает технологическим требованиям корозаполнителя при его совмещении с золошлакобетонной смесью в барабане бетоносмесительной установки.
Состав и свойства золошлакокоробетона в производственных условиях представлен в таблице 3 (в кг на 1 м3)
Таблица 3 | ||
Составы и свойства производственных замесов ЗШКБ | ||
Компоненты | Осиновая кора | Березовая кора |
Портландцемент | 215-235 | 260-280 |
Золошлаковая смесь | 370-395 | 410-460 |
Корозаполнитель | 175-200 | 225-265 |
Вода (Щ) | 1,4 | 1,5 |
Пластификатор - подмыльный щелок | 1,5-1,8 | 1,9-2,5 |
Свойства | Показатели | |
Плотность, кг/м3 | 820 | 870 |
Предел прочности при сжатии, МПа | 5,1 | 7,5 |
То же, при изгибе, МПа | 1,0 | 1,4 |
Теплопроводность, Вт/(м·°С) | 0,28 | 0,31 |
Водостойкость | 0,87 | 0,90 |
Водопоглощение, % | 8,9 | 7,8 |
Морозостойкость, циклы | 25 | 25 |
Claims (1)
- Способ подготовки древесного корозаполнителя для бетонов, включающий дробление коры и обработку пленкообразующей композицией, отличающийся тем, что дробление корозаполнителя проводят до фракции 0,003-0,025 м, затем увлажняют до влажности 30-60%, опудривают гипсовым порошком, после чего обрабатывают защитной полимерсиликатной композицией, состоящей из жидкого стекла и латекса при следующем соотношении компонентов, мас.%:
жидкое стекло 88-92 латекс 12-8
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008116959A RU2374196C1 (ru) | 2008-04-28 | 2008-04-28 | Способ подготовки древесного корозаполнителя для бетонов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008116959A RU2374196C1 (ru) | 2008-04-28 | 2008-04-28 | Способ подготовки древесного корозаполнителя для бетонов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2374196C1 true RU2374196C1 (ru) | 2009-11-27 |
Family
ID=41476629
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008116959A RU2374196C1 (ru) | 2008-04-28 | 2008-04-28 | Способ подготовки древесного корозаполнителя для бетонов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2374196C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2661168C1 (ru) * | 2017-06-29 | 2018-07-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" | Способ подготовки шлакового заполнителя для легкого бетона |
-
2008
- 2008-04-28 RU RU2008116959A patent/RU2374196C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Наназашвили И.Х. Строительные материалы из древесно-цементной композиции. - Л.: Стройиздат, 1990, с.150-154. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2661168C1 (ru) * | 2017-06-29 | 2018-07-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" | Способ подготовки шлакового заполнителя для легкого бетона |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Lorca et al. | Microconcrete with partial replacement of Portland cement by fly ash and hydrated lime addition | |
Razali et al. | Preliminary studies on calcinated chicken eggshells as fine aggregates replacement in conventional concrete | |
RU2476399C1 (ru) | Арболитовая смесь | |
CN104529232B (zh) | 用于高含炭量混凝土的聚羧酸复合减水剂、制备方法及其使用方法 | |
Madandoust et al. | Concrete made with zeolite and metakaolin: A comparison on the strength and durability properties | |
WO2015184121A1 (en) | Compositions of and methods for making of a concrete-like material containing cellulosic derivatives | |
CN112110696B (zh) | 超缓凝二次结构用混凝土 | |
RU2374196C1 (ru) | Способ подготовки древесного корозаполнителя для бетонов | |
Oluborode et al. | Self-compacting concrete: strength evaluation of corn cob ash in a blended portland cement | |
CN115259761B (zh) | 一种垃圾焚烧飞灰制造免烧砖工艺 | |
RU2378215C2 (ru) | Сырьевая смесь | |
Griffin | Pozzolanas as additives for grouts-An investigation of their working properties and performance characteristics | |
US20080282937A1 (en) | Compositions of and methods for making of a concrete-like material containing cellulosic derivatives | |
Dénes et al. | Mechanical properties of lime based composites | |
Žižlavský et al. | Properties of aerial lime-based mortars with chitosan ethers | |
Gradinaru et al. | The effects of sodium silicate on corn cob aggregates and on the concrete obtained with these agricultural waste | |
RU2450990C1 (ru) | Способ изготовления арболита | |
RU2467974C1 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления кирпича | |
Gonçalves et al. | Characterization and feasibility of using vegetable biomass ash in mortar | |
US1436061A (en) | Lumber substitute | |
RU2765620C1 (ru) | Сухая штукатурная смесь | |
Değirmenci | The use of industrial wastes in adobe stabilization | |
Abd et al. | Effect of Metakaolin on the Swelling and Shrinkage Behaviour of a highly Expansive Soil | |
RU2740985C1 (ru) | Композиция для изготовления конструкционно-теплоизоляционных изделий | |
SU581128A1 (ru) | Арболитова смесь дл изготовлени армированных изделий |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100429 |