RU2473520C1 - Foam concrete mixture for making non-autoclave hardened foam concrete - Google Patents
Foam concrete mixture for making non-autoclave hardened foam concrete Download PDFInfo
- Publication number
- RU2473520C1 RU2473520C1 RU2011121572/03A RU2011121572A RU2473520C1 RU 2473520 C1 RU2473520 C1 RU 2473520C1 RU 2011121572/03 A RU2011121572/03 A RU 2011121572/03A RU 2011121572 A RU2011121572 A RU 2011121572A RU 2473520 C1 RU2473520 C1 RU 2473520C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- foam concrete
- cement
- alumina
- gypsum
- water
- Prior art date
Links
Landscapes
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к производству пенобетонных блоков неавтоклавного твердения.The invention relates to the construction materials industry, namely the production of non-autoclaved foam concrete blocks.
Пенобетонная смесь может быть использована для производства пенобетонных блоков неавтоклавного твердения для строительства двух-трехэтажных домов и в качестве закладочного материала при каркасном строительстве. Пенобетонная смесь содержит модифицированный гипсоглиноземистый расширяющийся цемент (ГГРЦ), состоящий из портландцемента (ПЦ), глиноземистого цемента (ГЦ), гипса строительного, песка для строительных работ, золы-уноса, пенообразователя Ареком-4 и воды. Введение в пенобетонную смесь модифицированного гипсоглиноземистого расширяющегося цемента позволяет повысить предел прочности при сжатии, снизить усадку при высыхании, снизить коэффициент паропроницаемости, а также повысить технико-эксплуатационные характеристики продукции. Данная пенобетонная смесь содержит в своем составе доступные и широко распространенные компоненты (табл.1).Foam concrete mixture can be used for the production of non-autoclaved foam concrete blocks for the construction of two-three-story houses and as a filling material in frame construction. The foam concrete mixture contains modified gypsum-alumina expanding cement (GHC), consisting of Portland cement (PC), alumina cement (HZ), building gypsum, building sand, fly ash, Arecom-4 foaming agent and water. The introduction of a modified gypsum-alumina expanding cement into the foam concrete mixture allows to increase the compressive strength, reduce shrinkage during drying, reduce the vapor permeability coefficient, and also increase the technical and operational characteristics of the product. This foam concrete mixture contains available and widespread components (Table 1).
Наиболее близкой к предлагаемой является пенобетонная смесь [1], принимаемая за прототип, включающая в себя (кг (л) на 1 м3):Closest to the proposed is a concrete mixture [1], taken as a prototype, which includes (kg (l) per 1 m 3 ):
Недостатками данной пенобетонной смеси являются повышенные сроки набора прочности до расформовки изделий, равные 2 суткам, что влечет за собой наличие и содержание значительных производственных площадей и большого количества парка форм, а также невысокие прочностные характеристики (предел прочности при сжатии R=3 МПа при средней плотности ρ=708 кг /м3) и значение усадки при высыхании чаще превосходит значение (ε=3 мм/м).The disadvantages of this foam concrete mixture are the increased time of curing before forming products equal to 2 days, which entails the presence and maintenance of significant production areas and a large number of mold parks, as well as low strength characteristics (compressive strength R = 3 MPa at medium density ρ = 708 kg / m 3 ) and the value of shrinkage during drying often exceeds the value (ε = 3 mm / m).
Целью изобретения является использование нового состава для увеличения предела прочности при сжатии, снижение усадки при высыхании, коэффициента паропроницаемости.The aim of the invention is the use of a new composition to increase the compressive strength, reduce shrinkage during drying, the coefficient of vapor permeability.
Поскольку ГЦ состоит в основном из низкоосновных алюминатов кальция, при гидратации с течением времени гидроалюминаты обогащаются оксидом кальция и выделяется дополнительное количество гидроксида алюминия. При этом изменяется габитус кристаллов гидроалюминатов, а гидроксид алюминия кристаллизуется. Процессы перекристаллизации гидроалюминатов протекают быстрее, чем гидросиликатов в портландцементе (ПЦ). Гели алюминатов кальция характеризуются явно выраженной тиксотропией и проявляют свойства упруговязкопластичных тел, что весьма важно в технологии пенобетонов. На пенообразующую способность и устойчивость получаемых пен также влияет изменение рН водной фазы и ионов, образующихся в результате гидратации цемента. Сорбция ПАВ на твердой поверхности зависит от величины рН среды, поэтому регулирование ее посредством введения в состав ГГРЦ некоторого количества ПЦ позволяет обеспечить достаточное пенообразование и устойчивость пены. Кроме того, поскольку образование значительного количества гидросульфоалюмината кальция высокосульфатной формы при гидратации ГГРЦ при относительно низком значении рН не сопровождается значительным расширением, необходимым для компенсации усадки, повышение величины рН посредством введения в состав вяжущего некоторого количества ПЦ обеспечит условия для кристаллизации большего количества эттрингита в «активной форме», что позволит в большей степени компенсировать усадочные деформации. В дальнейшем это трехкомпонентное вяжущее (ГЦ+ПЦ+Г) будет называться модифицированным ГГРЦ. Образование эттрингита будет проходить по следующей схеме:Since HC consists mainly of low-basic calcium aluminates, during hydration, hydroaluminates are enriched with calcium oxide and an additional amount of aluminum hydroxide is released. In this case, the habit of crystals of hydroaluminates changes, and aluminum hydroxide crystallizes. The processes of recrystallization of hydroaluminates proceed faster than hydrosilicates in Portland cement (PC). Calcium aluminate gels are characterized by pronounced thixotropy and exhibit the properties of visco-elastic plastic bodies, which is very important in foam concrete technology. The foam-forming ability and stability of the resulting foams are also affected by a change in the pH of the aqueous phase and ions formed as a result of cement hydration. Sorption of surfactants on a solid surface depends on the pH of the medium; therefore, its regulation by introducing a certain amount of PC into the composition of the HHC allows for sufficient foaming and foam stability. In addition, since the formation of a significant amount of high-sulfate calcium hydrosulfoaluminate upon hydration of HGRC at a relatively low pH is not accompanied by a significant expansion necessary to compensate for shrinkage, increasing the pH by introducing a certain amount of PC into the binder will provide conditions for crystallization of more ettringite in “active form ”, which will more than compensate for shrinkage deformation. In the future, this three-component binder (GC + PC + G) will be called modified GHC. The formation of ettringitis will take place according to the following scheme:
Разработанный метод минимизации потенциала Гиббса является результирующей химической реакции, позволяющей определить наиболее вероятный фазовый состав продуктов гидратации цемента. Данный метод применен для анализа продуктов гидратации в системе 3СаО·Аl2O2-СаО·Аl2O3-CaSO4·2Н2О-CaSO4·0,5Н2О-Са(ОH)2-Н2О при различных исходных отношениях компонентов и в интервале температур от 0 до 100°С:The developed method of minimizing the Gibbs potential is the result of a chemical reaction that allows you to determine the most likely phase composition of cement hydration products. This method was used to analyze hydration products in the 3CaO · Al 2 O 2 -CaO · Al 2 O 3 -CaSO 4 · 2H 2 O-CaSO 4 · 0.5H 2 O-Ca (OH) 2 -H 2 O system at various initial ratios of components and in the temperature range from 0 to 100 ° C:
0,44(3СаO·Al2O3)+0,53(СаО·Al2O3)+0,35(CaSO4·2Н2О)+0,94(CaSO4·0,5Н2О)+0.44 (3CaO · Al 2 O 3 ) +0.53 (CaO · Al 2 O 3 ) +0.35 (CaSO 4 · 2H 2 O) +0.94 (CaSO 4 · 0.5H 2 O) +
+8,11(Са(ОН)2)+12,56(H2O)⇒0,15(3СаО·Al2O3·3CaSO4·32H2O)++8.11 (Ca (OH) 2 ) +12.56 (H 2 O) ⇒ 0.15 (3CaO · Al 2 O 3 · 3CaSO 4 · 32H 2 O) +
+0,82(3CaO·Al2O3·CaSO4·12H2O)+7,05(Ca(OH)2).+0.82 (3CaO · Al 2 O 3 · CaSO 4 · 12H 2 O) +7.05 (Ca (OH) 2 ).
0,15(3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O)+0,82(3CaO·Al2O3·CaSO4·12H2O+7,05(Ca(OH)2)+0.15 (3CaO · Al 2 O 3 · 3CaSO 4 · 32H 2 O) +0.82 (3CaO · Al 2 O 3 · CaSO 4 · 12H 2 O + 7.05 (Ca (OH) 2 ) +
+100(H2O)-0,55(4CaO·Al2O3·19H2O)+0,43(3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O)++100 (H 2 O) -0.55 (4CaO · Al 2 O 3 · 19H 2 O) +0.43 (3CaO · Al 2 O 3 · 3CaSO 4 · 32H 2 O) +
+6,5(Ca(OH)2)+91,21(H2O).+6.5 (Ca (OH) 2 ) +91.21 (H 2 O).
Превращение модифицированного гидросульфоалюмината кальциия в гидроалюминат кальция 4CaO·Al2O3·19H2O и эттрингит сопровождается суммарным увеличением объема твердых фаз в системе на 22%, что приводит к появлению напряжений, ослаблению и полному разрушению структуры цементного камня.The conversion of modified calcium hydrosulfoaluminate to calcium hydroaluminate 4CaO · Al 2 O 3 · 19H 2 O and ettringite is accompanied by a total increase in the volume of solid phases in the system by 22%, which leads to stresses, weakening and complete destruction of the structure of cement stone.
Бетоны с использованием ГГРЦ характеризуются высокой водостойкостью, морозостойкостью, жаростойкостью. Водостойкость объясняется отсутствием в продуктах его гидратации гидроксида Са, характеризующегося значительной растворимостью в воде. Пористость затвердевшего ГГРЦ в 1,5 раза меньше пористости портландцементного камня. Пониженная пористость объясняется высокой степенью гидратации, повышенным вовлечением воды в гидратные соединения, а также образованием значительного количества гелевидных масс гидроксида А1.Concrete using HGRC are characterized by high water resistance, frost resistance, heat resistance. Water resistance is explained by the absence of Ca hydroxide in the products of its hydration, which is characterized by significant solubility in water. The porosity of hardened HGRC is 1.5 times less than the porosity of Portland cement stone. The reduced porosity is explained by a high degree of hydration, increased involvement of water in hydrated compounds, and the formation of a significant amount of gel-like masses of hydroxide A1.
Увеличение прочности при постоянной плотности можно обеспечить за счет повышения прочности матрицы поризованного материала и создания оптимальной пористой структуры материала. Обеспечение прочности неорганической матрицы возможно путем повышения химической активности ВВ, снижения В/Ц, использования механохимической активации ВВ.An increase in strength at constant density can be achieved by increasing the strength of the matrix of the porous material and creating the optimal porous structure of the material. Ensuring the strength of the inorganic matrix is possible by increasing the chemical activity of explosives, lowering H / C, using mechanochemical activation of explosives.
Введение в пенобетонную смесь модифицированного гипсоглиноземистого расширяющегося цемента позволяет увеличить производительность технологической линии по выпуску пенобетонных блоков неавтоклавного твердения за счет увеличения оборачиваемости форм, снижения времени предварительной выдержки за счет введения в эксплуатацию в более короткий срок, набор прочности протекает интенсивно и уже за 3-е суток набирает практически 90%; пенобетонная смесь твердеет в нормальных условиях (во влажной среде) и тепловой обработки не требует. Экономический эффект применения модифицированного ГТРЦ в технологии пенобетонов неавтоклавного твердения за счет повышения производительности технологической линии до 4 раз при неизменном нормокомплекте формооснастки за счет сокращения продолжительности технологического цикла и сокращения условно-постоянной доли общезаводских издержек, сокращаются производственные площади и парк форм. Состав используемых компонентов (табл.2).The introduction of modified gypsum-alumina expanding cement into the foam concrete mixture allows increasing the productivity of the production line for the production of non-autoclaved foam concrete blocks by increasing the turnover of molds, reducing the pre-exposure time by putting it into operation in a shorter time, the curing takes place intensively and already in 3 days gaining almost 90%; the foam concrete mixture hardens under normal conditions (in a humid environment) and does not require heat treatment. The economic effect of the use of modified GTRC in the technology of non-autoclaved foam concrete by increasing the productivity of the production line up to 4 times with the same standard set of form accessories by reducing the duration of the technological cycle and reducing the conditionally constant share of factory costs, production areas and molds are reduced. The composition of the components used (table 2).
Разработанная пенобетонная смесь включает в себя (кг (л) на 1 м3): портландцемент ПЦ500Д0 (21,2 кг) (химический состав, применяемых ПЦ, представлен в табл.2), глиноземистый цемент (347,6 кг), гипс строительный (157,6 кг), песок для строительных работ (197,2 кг) (гранулометрический состав песка представлен в табл.3), зола-уноса (197,6 кг) (химический состав золы-уноса и ее основные характеристики представлены в табл.4, 5), пенообразователь (4,2 л) (характеристики представлены в табл.6), вода (423,6 л).The developed foam concrete mixture includes (kg (l) per 1 m 3 ): Portland cement ПЦ500Д0 (21.2 kg) (the chemical composition used by ПЦ, is presented in Table 2), alumina cement (347.6 kg), gypsum building (157.6 kg), sand for construction work (197.2 kg) (particle size distribution of sand is presented in Table 3), fly ash (197.6 kg) (chemical composition of fly ash and its main characteristics are presented in Table .4, 5), a foaming agent (4.2 L) (the characteristics are presented in Table 6), water (423.6 L).
Перемешивание компонентов осуществлялось в сферической чаше в сухом состоянии. Приготовление пенобетонной смеси осуществлялось в лабораторном пенобетоносмесителе при температуре 18±2°С, при линейной скорости лопастей смесителя более 36 м/с.Модуль крупности зерен песка не превышает Мкр=1,09. Цикл перемешивания составлял 2 минуты.Mixing of the components was carried out in a spherical bowl in a dry state. The preparation of the foam concrete mixture was carried out in a laboratory foam mixer at a temperature of 18 ± 2 ° C, with a linear speed of the mixer blades of more than 36 m / s. The grain size module of the sand grains does not exceed M cr = 1.09. The mixing cycle was 2 minutes.
Предлагаемый состав позволяет получать пенобетонные блоки с характеристиками (табл.7), которые удовлетворяют всем требованиям нормативной документации, и существенно увеличить производительность технологической линии.The proposed composition allows to obtain foam concrete blocks with characteristics (Table 7) that satisfy all the requirements of regulatory documentation, and significantly increase the productivity of the production line.
Источники информацииInformation sources
1. А.С. №2206544, 2003.1. A.S. No. 2206544, 2003.
С (Н/Ц)=0,75; В/Ц=0,8; В/Т=0,46C (N / C) = 0.75; W / C = 0.8; W / T = 0.46
С (Н/Ц)=0,69; В/Ц=0,52; В/Т=0,31C (N / C) = 0.69; W / C = 0.52; W / T = 0.31
В качестве основного компонента смешанного цемента применяется глиноземистый цемент ГЦ 50 производства ЗАО Пашийский металлургический цементный завод (пос.Пашия Пермской области). Глиноземистый цемент произведен в соответствии ГОСТ 969 - 91, содержание Аl2O3 - 37,17%, SO3 - 0,55%, тонкость помола Sуд=2900 см2/г.As the main component of mixed cement, alumina cement GC 50 manufactured by Pashi Metallurgical Cement Plant (Pashiya village, Perm region) is used. Alumina cement was produced in accordance with GOST 969 - 91, Al 2 O 3 content - 37.17%, SO 3 - 0.55%, grinding fineness Ssp = 2900 cm 2 / g.
Кроме того, в качестве глиноземистого цемента можно использовать цемент Isidac 40 производства CimSA, Турция.In addition, as an alumina cement can be used cement Isidac 40 production of CimSA, Turkey.
В качестве сульфатного компонента применяется гипс строительный марки Г-5 по ГОСТ 125-79 (2002).As a sulfate component, gypsum building grade G-5 is used according to GOST 125-79 (2002).
В качестве мелкого заполнителя используется песок строительный, соответствующий ГОСТ 8736-93, характеризующийся модулем крупности Мкр=1,09.Building sand is used as a fine aggregate, corresponding to GOST 8736-93, characterized by the fineness modulus M cr = 1.09.
Также в качестве мелкого заполнителя применяется зола-уноса Новочеркасский ГРЭС по ГОСТ 9.581 8 - 91.Also, fly ash used Novocherkassk State District Power Plant in accordance with GOST 9.581 8 - 91.
Основные характеристики золы-уносаTable 5
The main characteristics of fly ash
Истинная плотность - 2360 кг/м3
Удельная поверхность - 2570 см2/г
Влажность по массе - 0,2%Bulk density - 1330 kg / m 3
True density - 2360 kg / m 3
The specific surface is 2570 cm 2 / g
Humidity by mass - 0.2%
Характеристика пенообразователя Ареком-4Table 6
Characteristics of the foaming agent Arecom-4
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011121572/03A RU2473520C1 (en) | 2011-05-27 | 2011-05-27 | Foam concrete mixture for making non-autoclave hardened foam concrete |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011121572/03A RU2473520C1 (en) | 2011-05-27 | 2011-05-27 | Foam concrete mixture for making non-autoclave hardened foam concrete |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011121572A RU2011121572A (en) | 2012-12-10 |
| RU2473520C1 true RU2473520C1 (en) | 2013-01-27 |
Family
ID=48806878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011121572/03A RU2473520C1 (en) | 2011-05-27 | 2011-05-27 | Foam concrete mixture for making non-autoclave hardened foam concrete |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2473520C1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115594481B (en) * | 2022-10-09 | 2023-09-22 | 盐城工学院 | Steaming-free and steaming-free high-strength composite cementing material suitable for tubular piles and preparation method thereof |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1152945A1 (en) * | 1982-09-15 | 1985-04-30 | Очаковский Завод Железобетонных Изделий Мосметростроя | Composition for caulking joints |
| JPH06279139A (en) * | 1993-03-25 | 1994-10-04 | Misawa Homes Co Ltd | Production of cellular concrete product |
| RU2206544C2 (en) * | 2001-05-17 | 2003-06-20 | Моргун Любовь Васильевна | Raw mixture for preparing cellular material and method for its preparing |
| RU2239615C2 (en) * | 2001-06-28 | 2004-11-10 | Левин Лев Исаевич | Method of manufacturing foamed concrete and concrete manufactured by this method |
| RU2262497C2 (en) * | 2003-12-15 | 2005-10-20 | Зубехин Сергей Алексеевич | Method of manufacture of foam concrete and installation for its realization |
| RU2338723C2 (en) * | 2006-04-12 | 2008-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Пионер" | Raw material for preparation of cellular concrete |
-
2011
- 2011-05-27 RU RU2011121572/03A patent/RU2473520C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1152945A1 (en) * | 1982-09-15 | 1985-04-30 | Очаковский Завод Железобетонных Изделий Мосметростроя | Composition for caulking joints |
| JPH06279139A (en) * | 1993-03-25 | 1994-10-04 | Misawa Homes Co Ltd | Production of cellular concrete product |
| RU2206544C2 (en) * | 2001-05-17 | 2003-06-20 | Моргун Любовь Васильевна | Raw mixture for preparing cellular material and method for its preparing |
| RU2239615C2 (en) * | 2001-06-28 | 2004-11-10 | Левин Лев Исаевич | Method of manufacturing foamed concrete and concrete manufactured by this method |
| RU2262497C2 (en) * | 2003-12-15 | 2005-10-20 | Зубехин Сергей Алексеевич | Method of manufacture of foam concrete and installation for its realization |
| RU2338723C2 (en) * | 2006-04-12 | 2008-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Пионер" | Raw material for preparation of cellular concrete |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011121572A (en) | 2012-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10894743B2 (en) | Method for enhancement of mechanical strength and CO2 storage in cementitious products | |
| Jitchaiyaphum et al. | Cellular lightweight concrete containing high-calcium fly ash and natural zeolite | |
| ES2718809B9 (en) | MULTI-LAYER AND INSULATING CONSTRUCTION SYSTEM OF A BUILDING, UNITED ALBANILERIA ELEMENTS, DRY COMPOSITION FOR SAID SYSTEM, KIT AND MANUFACTURING PROCEDURE OF THE CONSTRUCTION SYSTEM. | |
| CN108137421B (en) | Lightweight composite material produced from carbonatable calcium silicate and method thereof | |
| ES2676912A2 (en) | Dry construction composition wet-sprayable by means of a screw pump and containing a binder and a biosourced filler, and preparation and uses of such a composition | |
| Lorca et al. | Microconcrete with partial replacement of Portland cement by fly ash and hydrated lime addition | |
| Islam et al. | Performance of natural clinoptilolite zeolite in the cementitious materials: A comparative study with metakaolin, fly ash, and blast furnace slag | |
| EP3046888B1 (en) | Light-weight gypsum board with improved strength and method for making same | |
| RU2673092C2 (en) | Hydraulic composition with low content of clinker | |
| Starinieri et al. | Pre-hydration as a technique for the retardation of Roman cement mortars | |
| Poznyak et al. | Non-autoclaved aerated concrete made of modified binding composition containing supplementary cementitious materials | |
| EP3535226B1 (en) | Method for applying a non-portland cement-based material | |
| RU2473520C1 (en) | Foam concrete mixture for making non-autoclave hardened foam concrete | |
| JP2010155739A (en) | Ultra-light mortar | |
| EA029640B1 (en) | Mixture of raw materials used for the production of porous building material based on calcium silicate | |
| CN109320283A (en) | A kind of coal ash autoclaved air-entrained concrete building block | |
| KR20050087029A (en) | Cast-in-place rapid hardening aerated concrete having excellent adiabatic ability and method for manufacturing the same | |
| ES2846673T3 (en) | Process for the production of porous mineral building material with improved strength | |
| Edwards et al. | Pozzolanic properties of glass fines in lime mortars | |
| RU2536693C2 (en) | Crude mixture for producing non-autoclaved aerated concrete and method of producing non-autoclaved aerated concrete | |
| KR20210082572A (en) | Lightweight foaming concrete composition for early strength improvement and sink prevention, and preparation thereof | |
| JP2007131488A (en) | Calcium silicate hydrate solidification product and its synthesis method | |
| Huynh et al. | Feasibility of producing unfired four-hole hollow bricks from blended cement-fly ash-chippings under coupled-static forming pressure | |
| CN109354509A (en) | A kind of aerating ardealite base concrete block preparation method of non-evaporating pressure | |
| RU2536535C1 (en) | Concrete mixture |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130528 |