RU2547532C1 - Dry mix for preparation of non-autoclave foam concrete (versions) - Google Patents
Dry mix for preparation of non-autoclave foam concrete (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2547532C1 RU2547532C1 RU2013159285/03A RU2013159285A RU2547532C1 RU 2547532 C1 RU2547532 C1 RU 2547532C1 RU 2013159285/03 A RU2013159285/03 A RU 2013159285/03A RU 2013159285 A RU2013159285 A RU 2013159285A RU 2547532 C1 RU2547532 C1 RU 2547532C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- sand
- cement
- strength
- concrete
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к производству сухих смесей для изготовления изделий из ячеистого бетона, поризованного газом, и может быть использовано на заводах ячеистобетонных изделий.The invention relates to the production of dry mixes for the manufacture of cellular concrete, gas-porous, and can be used in factories of cellular concrete products.
Как известно (например, статья «Строительная лоция» сотрудники МП «ТЕХПРИБОР» Векслер М.В., Липилин А.Б.) ячеистый бетон - это искусственный камнеподобный материал на основе вяжущего инертных кремнеземных компонентов, воды и порообразователя. Бетонная масса поризуется различными способами, в результате изменяются основные физико-механические свойства материала: объемная масса, теплопроводность, прочность, водопоглощение, морозостойкость и т.д. Большое количество пустот, в основном сферической формы, равномерно распределяющихся по объему материала, придает поризованному бетону ряд ценных эксплуатационных свойств, делающих возможным его применение практически во всех областях современного капитального строительства. Возможность использования мелких карьерных песков, техногенных и технологических отходов (золошлаковые отходы ТЭС), мелкие фракции отходов сушки песка, отходов дробления бетонного лома, щебня горных пород и т.д., открывает широкие возможности производства ячеистых бетонов и песчаных бетонов плотной структуры. В европейской части России практически полностью отсутствуют месторождения качественного заполнителя для бетона. Большинство используемых в качестве инертного заполнителя материалов (в основном осадочных пород), традиционно добываемых в европейской части России, можно признать лишь условно годными для использования в бетоне и железобетоне. В то время как запасы мелкого карьерного песка весьма велики. Техногенные и технологические отходы, практически не пригодные к использованию в производстве традиционно используемых строительных материалов, являются отличным компонентом ячеистого бетона. Использование отходов в производстве ячеистого бетона позволяет значительно снизить себестоимость выпускаемых изделий, одновременно внося свой вклад в общее оздоровление экологической обстановки европейской части России.As you know (for example, the article “Building Lot” by MP TEKHPRIBOR Veksler MV, Lipilin AB) aerated concrete is an artificial stone-like material based on an inert silica binder, water and a blowing agent. Concrete mass is porous in various ways, as a result, the basic physical and mechanical properties of the material change: bulk mass, thermal conductivity, strength, water absorption, frost resistance, etc. A large number of voids, mainly spherical, uniformly distributed over the volume of the material, gives porous concrete a number of valuable operational properties that make it possible to use it in almost all areas of modern capital construction. The possibility of using small quarry sands, industrial and technological waste (ash and slag waste of thermal power plants), small fractions of sand drying waste, waste of crushing concrete scrap, crushed stone of rocks, etc., opens up wide opportunities for the production of cellular concrete and dense sand concrete. In the European part of Russia there are almost no deposits of high-quality aggregate for concrete. Most materials used as an inert aggregate (mainly sedimentary rocks), traditionally mined in the European part of Russia, can only be considered conditionally suitable for use in concrete and reinforced concrete. While the reserves of fine quarry sand are very large. Technogenic and technological wastes that are practically unsuitable for use in the production of traditionally used building materials are an excellent component of aerated concrete. The use of waste in the production of cellular concrete can significantly reduce the cost of manufactured products, while contributing to the overall improvement of the environmental situation in the European part of Russia.
Ячеистые бетоны независимо от способа поризации, использования типа вяжущих и способа тепловой обработки могут иметь различный (изменяемый) объем сформированных воздушных ячеек (пор) и соответственно различные показатели плотности и теплопроводности. Чем выше пористость материала, тем ниже его плотность. Однако вместе со снижением плотности материала снижается и его прочность на сжатие. Именно показатели прочности на сжатие материала определяют его область применения в строительстве. Ячеистые бетоны подразделяются на три группы использования:Cellular concrete, regardless of the method of porosity, use of the type of binders and the method of heat treatment, can have a different (variable) volume of formed air cells (pores) and, accordingly, different indicators of density and thermal conductivity. The higher the porosity of the material, the lower its density. However, together with a decrease in the density of the material, its compressive strength also decreases. It is the indicators of compressive strength of the material that determine its scope in construction. Aerated concrete is divided into three groups of use:
1. Теплоизоляционный (от 300 до 500 кг/м3)1. Thermal insulation (from 300 to 500 kg / m 3 )
2. Конструкционно-теплоизоляционный (от 500 до 900 кг/м3)2. Structural and heat-insulating (from 500 to 900 kg / m 3 )
3. Конструкционный (от 1000 до 1200 кг/м3)3. Structural (from 1000 to 1200 kg / m 3 )
При производстве ячеистого бетона как автоклавного, так и неавтоклавного твердения необходимо стремиться к снижению сроков набора материалом распалубочной прочности.In the production of cellular concrete, both autoclave and non-autoclave hardening, it is necessary to strive to reduce the time required for the material to be dismantled.
Зачастую производители неавтоклавного пенобетона сталкиваются с проблемой необходимости длительной выдержки материала в кассетных формах. При неоправданном снижении сроков выдержки, когда прочность материала недостаточна, резко увеличивается процент боя изделий во время распалубки, увеличивается время подготовки форм к последующей заливке, что связанно с необходимостью более тщательной очистки форм от остатков материала. Действенным методом увеличения прочности изделий при снижении времени выдержки в формах следует признать увеличение активности цемента и песка (золы, шлака и т.д.), при снижении водо-твердого (B/Т) отношения.Often manufacturers of non-autoclave foam concrete face the problem of the need for long-term exposure of the material in cassette forms. With an unjustified reduction in the exposure time, when the strength of the material is insufficient, the percentage of battle of products during formwork increases sharply, the time for preparing the molds for subsequent pouring increases, which is associated with the need for more thorough cleaning of the molds from material residues. An effective method of increasing the strength of products while reducing the exposure time in the molds is to recognize an increase in the activity of cement and sand (ash, slag, etc.), while reducing the water-hard (B / T) ratio.
Известен состав сырьевой смеси для получения газобетона, содержащий следующие компоненты, мас.% (см. патент РФ №2255073, МПК 7 С04В 38/02, опубл. 27.06.2005):The known composition of the raw mix to obtain aerated concrete, containing the following components, wt.% (See RF patent No. 2255073, IPC 7 С04В 38/02, publ. 06/27/2005):
Недостатками известной смеси являются сложность ее приготовления из-за необходимости соблюдения последовательности дозировки компонентов, невозможность хранения и транспортирования смеси в сухом состоянии. Кроме того, использование в известном составе немытого и немолотого песка увеличивает среднюю плотность газобетона, а также исключение из состава извести снижает скорость вспучивания смеси.The disadvantages of the known mixture are the complexity of its preparation due to the need to comply with the dosage sequence of the components, the inability to store and transport the mixture in a dry state. In addition, the use in a known composition of unwashed and non-ground sand increases the average density of aerated concrete, and also the exclusion from the composition of lime reduces the rate of expansion of the mixture.
Известен состав сырьевой смеси для получения газобетона (см. авт. свид. №1759819, МПК С04В 38/02, опубл. 07.09.1992,), содержащий следующие компоненты, мас.%:The known composition of the raw mix for producing aerated concrete (see ed. Certificate No. 1759819, IPC С04В 38/02, publ. 09/07/1992,) containing the following components, wt.%:
Недостатком сырьевой смеси является сложность ее приготовления из-за необходимости подбора оптимальной фракции древесной стружки и необходимости ее выдерживания в водном растворе хлорида кальция перед введением в смесь. Кроме того, использование в составе древесной стружки увеличивает водо-твердое отношение и среднюю плотность газобетона.The disadvantage of the raw mix is the complexity of its preparation due to the need to select the optimal fraction of wood chips and the need to maintain it in an aqueous solution of calcium chloride before introduction into the mixture. In addition, the use of wood chips increases the water-hard ratio and the average density of aerated concrete.
Известен состав смеси для получения неавтоклавного газобетона, мас.%:The known composition of the mixture to obtain non-autoclaved aerated concrete, wt.%:
цемент 46,6; кремнеземистый компонент (песок кварцевый, молотый) 14,04; гипс 0,24; известь 0,12; пудра алюминиевая 0,04; вода 39,2 (аналог - Лотов В.А., Митина Н.А. Особенности технологических процессов производства газобетона // Строительные материалы, 2000, 4, с. 21-22).cement 46.6; siliceous component (silica sand, ground) 14.04; gypsum 0.24; lime 0.12; aluminum powder 0.04; water 39.2 (analogue - Lotov V.A., Mitina N.A. Features of technological processes for the production of aerated concrete // Building Materials, 2000, 4, p. 21-22).
Данная смесь предназначена для непосредственного изготовления газобетонных изделий, поскольку в ее состав входит пудра алюминиевая и вода, обеспечивающие порообразование при изготовлении газобетона во время смешивания смеси с водой, поэтому не предназначена для длительного хранения. Кроме того, к недостаткам данной смеси можно отнести увеличенное водо-твердое отношение (В/Т=0,65), что приводит образованию линз в структуре материала и, как следствие, к снижению прочности готового изделия.This mixture is intended for the direct manufacture of aerated concrete products, since it contains aluminum powder and water, which provide pore formation in the manufacture of aerated concrete during mixing of the mixture with water, therefore it is not intended for long-term storage. In addition, the increased water-hard ratio (W / T = 0.65) can be attributed to the disadvantages of this mixture, which leads to the formation of lenses in the structure of the material and, as a result, to a decrease in the strength of the finished product.
Известен также способ получения и состав смеси неавтоклавного газобетона. Смесь для получения неавтоклавного газобетона содержит цемент, кремнеземистый компонент в виде золы ТЭС или мелкого песка, строительный гипс, алюминиевую пудру в качестве газообразователя, пластификатор, активизирующую добавку - содосульфатный отход производства глинозема или другой продукт, в составе которого преобладает сульфат натрия, и воду, при следующем соотношении компонентов, мас.% (см. патент РФ №2243189, МПК С04В 38/02, опубл. 2004.12.27):There is also known a method of obtaining and the composition of a mixture of non-autoclaved aerated concrete. The mixture for the production of non-autoclaved aerated concrete contains cement, a silica component in the form of TPP ash or fine sand, gypsum, aluminum powder as a blowing agent, a plasticizer, an activating additive - soda sulfate waste from the production of alumina or another product, in which sodium sulfate predominates, and water, in the following ratio of components, wt.% (see RF patent No. 2243189, IPC С04В 38/02, publ. 2004.12.27):
Данная смесь не предназначена для длительного хранения из-за введенного в ее состав газообразователя. По истечении срока годности смесь не достаточно увеличивается в объеме, что приводит к увеличению плотности готового продукта и ухудшению его теплотехнических характеристик. Кроме того, к недостаткам данной смеси можно отнести увеличенное водо-твердое отношение (В/Т=0,65), что приводит образованию линз в структуре материала и, как следствие, к снижению прочности готового изделия.This mixture is not intended for long-term storage due to the gasifier introduced into its composition. After the expiration date, the mixture does not increase sufficiently in volume, which leads to an increase in the density of the finished product and the deterioration of its thermal characteristics. In addition, the increased water-hard ratio (W / T = 0.65) can be attributed to the disadvantages of this mixture, which leads to the formation of lenses in the structure of the material and, as a result, to a decrease in the strength of the finished product.
Известен состав сухой сырьевой смеси для приготовления неавтоклавного газобетона (см. патент РФ №2304127, МПК С04В 38/02, опубл. 2007.), включающий портландцемент, негашеную известь, молотый песок и алюминиевую пудру. Смесь дополнительно содержит текстильный корд при следующем соотношении компонентов, мас.%:The known composition of the dry raw mix for the preparation of non-autoclaved aerated concrete (see RF patent No. 2304127, IPC SB04/02, publ. 2007.), including Portland cement, quicklime, ground sand and aluminum powder. The mixture additionally contains textile cord in the following ratio of components, wt.%:
К недостаткам известной смеси следует отнести относительно низкие физико-механические свойства газобетона, получаемого на ее основе, а также низкая скорость твердения. Кроме того, введение в состав сухой смеси пороообразователя (алюминиевой пудры) значительно уменьшает срок годности сухой смеси, что впоследствии сказывается на качестве приготовляемого газобетона.The disadvantages of the known mixture include the relatively low physicomechanical properties of aerated concrete obtained on its basis, as well as the low hardening rate. In addition, the introduction of a blowing agent (aluminum powder) into the dry mix significantly reduces the shelf life of the dry mix, which subsequently affects the quality of the aerated concrete being prepared.
Известна сухая смесь для производства ячеистого газофибробетона, включающая портландцемент, минеральный наполнитель, микрокремнезем, полипропиленовую фибру и порообразователь, суперпластификатор на основе натриевых солей продуктов конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида и модифицирующую добавку, состоящую из комбинации алюмосиликатных микросфер и одно- или многослойных углеродных нанотрубок в соотношении 1:10 при следующем соотношении компонентов (см. патент №2394007, МПК С04В 38/10 В82В 3/00 G21F 1/04 (2006.01), 2010 г.):A known dry mixture for the production of cellular gas-fiber concrete, including Portland cement, mineral filler, silica fume, polypropylene fiber and blowing agent, a superplasticizer based on sodium salts of condensation products of naphthalene sulfonic acid and formaldehyde and a modifying additive consisting of a combination of aluminosilicate nanosilicon microspheres and one : 10 in the following ratio of components (see patent No. 2394007, IPC С04В 38/10 В82В 3/00 G21F 1/04 (2006.01), 2010):
Данное решение принято за прототип.This decision was made as a prototype.
Недостатком прототипа является сложность и дороговизна улучшения физико-механических характеристик за счет модифицирующей добавки, состоящей из комбинации алюмосиликатных микросфер и одно- или многослойных углеродных нанотрубок в соотношении 1:10.The disadvantage of the prototype is the complexity and high cost of improving physical and mechanical characteristics due to the modifying additive, consisting of a combination of aluminosilicate microspheres and single or multilayer carbon nanotubes in a ratio of 1:10.
Также к недостаткам данной смеси следует отнести:Also, the disadvantages of this mixture include:
- наличие в ее составе порообразователя, что значительно уменьшает срок годности сухой смеси, и впоследствии сказывается на качестве приготовляемого газобетона;- the presence in its composition of a blowing agent, which significantly reduces the shelf life of the dry mixture, and subsequently affects the quality of the aerated concrete;
- наличие в составе сухой смеси полипропиленовой фибры, что приводит к невозможности равномерного распределения волокон фибры в объеме сухой смеси и затем уже в объеме приготавливаемого газобетона. Данный недостаток приводит к нестабильным свойствам газобетона при вспучивании и, как следствие, к нестабильным характеристикам готового продукта.- the presence in the composition of the dry mixture of polypropylene fiber, which leads to the impossibility of a uniform distribution of fiber fibers in the volume of the dry mixture and then in the volume of the prepared aerated concrete. This disadvantage leads to unstable properties of aerated concrete during expansion and, as a result, to unstable characteristics of the finished product.
Задачей предлагаемого изобретения является снижение стоимости смеси, увеличение срока хранения сухой смеси при сохранении ее высоких потребительских свойств и повышение скорости твердения газобетона, получаемого в результате использования данной смеси.The objective of the invention is to reduce the cost of the mixture, increase the shelf life of the dry mixture while maintaining its high consumer properties and increase the rate of hardening of aerated concrete resulting from the use of this mixture.
Кроме того, поставлена задача по расширению географии изготовления неавтоклавного газобетона за счет использования пустынного песка.In addition, the task was set to expand the geography of manufacturing non-autoclaved aerated concrete through the use of desert sand.
Поставленная задача достигается тем, что сухая смесь для приготовления неавтоклавного газобетона, включающая портландцемент, минеральный наполнитель, пластификатор, микрокремнезем, в соответствии с изобретением, дополнительно содержит гипс и негашеную известь, при следующем соотношении компонентов:The problem is achieved in that the dry mixture for the preparation of non-autoclaved aerated concrete, including Portland cement, mineral filler, plasticizer, silica fume, in accordance with the invention, additionally contains gypsum and quicklime, in the following ratio of components:
Технический результат от использования всех существенных признаков изобретения заключается в снижении стоимости смеси, увеличении срока хранения сухой смеси при сохранении ее высоких потребительских свойств и повышении скорости твердения газобетона, получаемого в результате использования данной смеси.The technical result from the use of all the essential features of the invention is to reduce the cost of the mixture, increase the shelf life of the dry mixture while maintaining its high consumer properties and increase the curing rate of aerated concrete obtained by using this mixture.
Введение в состав гипса в указанном количестве и при условии соблюдения указанного соотношения остальных компонентов смеси позволяет увеличить конечную прочность материала до 15%. Введение извести как добавки к цементу при условии соблюдения указанного соотношения компонентов позволяет сократить расход цемента и одновременно увеличить щелочность раствора, обеспечивая энергичное протекание реакции газообразования. Кроме того, снижается стоимость как самой смеси, так и ее изготовления.Introduction to the composition of gypsum in the specified amount and subject to the specified ratio of the remaining components of the mixture can increase the final strength of the material up to 15%. The introduction of lime as an additive to cement, subject to the specified ratio of components, allows to reduce cement consumption and at the same time increase the alkalinity of the solution, providing a vigorous course of the gas formation reaction. In addition, the cost of both the mixture itself and its manufacture is reduced.
Выбранное соотношение компонентов смеси, а также отсутствие в смеси порообразователя и фибры пропиленовой по сравнению с прототипом позволяет не только значительно снизить стоимость смеси, но и увеличить срок хранения сухой смеси при сохранении ее высоких потребительских свойств в течение более длительного срока по сравнению с прототипом, а также повысить скорость твердения газобетона, получаемого в результате использования данной смеси. Введение в смесь порообразователя и фибры производят не на этапе приготовления сухой смеси, а на этапе смешивания смеси с водой.The selected ratio of the components of the mixture, as well as the absence of a pore former and propylene fiber in the mixture in comparison with the prototype can not only significantly reduce the cost of the mixture, but also increase the shelf life of the dry mixture while maintaining its high consumer properties for a longer period compared to the prototype, and also increase the curing rate of aerated concrete obtained by using this mixture. The introduction of a pore former and fiber into the mixture is carried out not at the stage of preparing the dry mixture, but at the stage of mixing the mixture with water.
Портландцемент вводят в состав сухой смеси от 210 (при использовании наполнителя из смеси золы-уноса, кварцевого песка и шлаков) до 600 кг на 1 тонну смеси. Уменьшение количества цемента по отношению к минеральному наполнителю позволяет снизить стоимость смеси, при сохранении ее высоких потребительских свойств.Portland cement is introduced into the composition of the dry mixture from 210 (when using a filler from a mixture of fly ash, silica sand and slag) to 600 kg per 1 ton of the mixture. Reducing the amount of cement in relation to the mineral filler can reduce the cost of the mixture, while maintaining its high consumer properties.
В качестве минерального наполнителя используются: зола-унос от сжигания углей, песок, доломит или смеси, состоящие из двух или более из перечисленных добавок. При этом минеральные добавки должны удовлетворять требованиям действующих стандартов или технических условий:The following are used as mineral filler: fly ash from burning coal, sand, dolomite or mixtures consisting of two or more of the listed additives. At the same time, mineral additives must meet the requirements of current standards or specifications:
кварцевые пески - ГОСТ 8736 и СН-277-80;quartz sands - GOST 8736 and SN-277-80;
зола-унос - ГОСТ 25818.fly ash - GOST 25818.
В качестве минерального наполнителя, кроме указанных выше, также могут быть использованы гранитная пыль, габбровая пыль, карбонатная пыль (все указанные наполнители являются отходами дробления нерудных материалов). Использование данных наполнителей не оказывает влияния на качество получаемой сухой смеси по сравнению с золой-уносом или кварцевыми песками, но может привести к ее удорожанию.As a mineral filler, in addition to the above, granite dust, gabbro dust, carbonate dust can also be used (all of these fillers are waste from the crushing of non-metallic materials). The use of these fillers does not affect the quality of the obtained dry mixture in comparison with fly ash or quartz sand, but can lead to its cost increase.
Микрокремнезем - активная добавка марки МКУ-85, отходы металлургического производства.Silica fume - an active additive of the MKU-85 brand, waste from metallurgical production.
Пластификатор - добавка на основе натриевых солей продуктов конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида.A plasticizer is an additive based on sodium salts of condensation products of naphthalenesulfonic acid and formaldehyde.
В качестве альтернативы может использоваться любой из аналогов суперпластификаторов (сведения об аналогах размещены на сайте http://www.polyplast-un.ru/products/stroitelnaya-otrasl/dobavki-dlva-betonov/superplastifikatoryi.html). Все приведенные в перечне на сайте пластификаторы обеспечивают тот же результат. Выбор именно указанного пластификатора обусловлен его низкой стоимостью и показателями соотношения цена-качество.As an alternative, any of the analogues of superplasticizers can be used (information on analogues is available at http://www.polyplast-un.ru/products/stroitelnaya-otrasl/dobavki-dlva-betonov/superplastifikatoryi.html). All plasticizers listed on the website provide the same result. The choice of the specified plasticizer is due to its low cost and price-quality ratio.
В целях водоредуцирования могут использоваться и другие пластифицирующие, например, из класса гиперпластификаторов. Гиперпластификаторы (ГП) являются последним поколением суперпластификаторов на основе поликарбоксилатных полимеров. ГП - это поликарбоксилатные эфиры. По строению это привитые сополимеры. Отличаются они тем, что диспергирование (дефлокуляция, разрушение агломератов, пластификация и т.д.) происходит по электростерическому принципу (электрстатическое+стерическое (пространственное) диспергирование (отталкивание мелких частиц). В зависимости от условий синтеза получаются разные продукты, поэтому внутри торговой марки может быть много абсолютно разных продуктов.For water reduction, other plasticizing agents, for example, from the class of hyperplasticizers, can also be used. Hyperplasticizers (GP) are the latest generation of polycarboxylate-based superplasticizers. GP are polycarboxylate esters. By structure, these are grafted copolymers. They differ in that dispersion (deflocculation, destruction of agglomerates, plasticization, etc.) occurs according to the electrosteric principle (electrostatic + steric (spatial) dispersion (repulsion of small particles). Depending on the synthesis conditions, different products are obtained, therefore, inside the brand there may be many completely different products.
Благодаря стерическому эффекту снижается трение компонентов суспензии строительного раствора. Гиперпластификаторы (ВД>30%) создаются для получения самоуплотняющихся бетонов, изготавливаемых из литых бетонных смесей, характеризующихся не осадкой, а растекаемостью конуса в пределах 500-850 мм. Они могут применяться и для изготовления бетонов из малоподвижных бетонных смесей. При этом обеспечиваются высокая прочность бетона и морозостойкость, высокая водонепроницаемость и другие качественные показатели, обусловленные структурными характеристиками бетона. Водоредуцирующий эффект ГП, который обусловлен более значительным «эффектом стерического отталкивания», вызванным конформацией и молекулярным дизайном получаемого полимера, почти в два раза выше по сравнению с суперпластификаторами (СП).Due to the steric effect, the friction of the components of the mortar suspension is reduced. Hyperplasticizers (VD> 30%) are created to produce self-compacting concrete made of cast concrete mixtures, characterized not by sediment, but by the spreadability of the cone within 500-850 mm. They can be used for the manufacture of concrete from inactive concrete mixtures. At the same time, high concrete strength and frost resistance, high water resistance and other quality indicators due to the structural characteristics of concrete are ensured. The water-reducing effect of GP, which is due to the more significant “steric repulsion effect” caused by the conformation and molecular design of the obtained polymer, is almost two times higher compared to superplasticizers (SP).
Но применение таких гиперпластификаторов целесообразно для применения в специальных растворах (гидроизоляционных, морозоустойчивых и т.д.) Как правило, стоимость таких пластификаторов превосходит стоимость суперпластификаторов в 5-20 раз, что приводит к удорожанию газобетонных изделий.But the use of such hyperplasticizers is advisable for use in special solutions (waterproofing, frost-resistant, etc.) As a rule, the cost of such plasticizers exceeds the cost of superplasticizers by 5-20 times, which leads to an increase in the cost of aerated concrete products.
Гипс - введение в состав смеси гипса способствует более раннему «схватыванию» смеси.Gypsum - the introduction of gypsum into the mixture contributes to an earlier "setting" of the mixture.
Гипс строительный (алебастр) - быстротвердеющее на воздухе вяжущее вещество, получаемое обжигом (при 140-180°C) гипса, подвергаемого помолу до или после обжига. В качестве добавки гипса может использоваться строительный гипс любой марки (Г4, Г5, Г7…Г12). Подробнее марки гипса приведены на сайте http://geoqips.ru/gipsy/. Также может использоваться ангидрит или эстрих-гипс, но это опять приводит к удорожанию без существенного влияния на улучшение прочностных показателей.Building gypsum (alabaster) is a quick-setting cementitious substance in the air obtained by firing (at 140-180 ° C) of gypsum subjected to grinding before or after firing. As a gypsum additive, building gypsum of any brand can be used (G4, G5, G7 ... G12). More gypsum brands are listed on the website http://geoqips.ru/gipsy/. Anhydrite or oestrich-gypsum can also be used, but this again leads to a rise in price without a significant impact on the improvement of strength indicators.
Негашеная известь - способствует поризации смеси при размешивании смеси с водяной суспензией алюминиевого порошка во время приготовления газобетона.Quicklime - promotes the porosity of the mixture by stirring the mixture with an aqueous suspension of aluminum powder during the preparation of aerated concrete.
Поставленные задачи также решаются за счет того, что в сухой смеси для приготовления неавтоклавного газобетона, включающей портландцемент, минеральный наполнитель, пластификатор, микрокремнезем, в соответствии с изобретением, в качестве минерального наполнителя применен пустынный песок, содержащий до 50% СаО, при следующем соотношении компонентов:The tasks are also solved due to the fact that in a dry mixture for the preparation of non-autoclaved aerated concrete, including Portland cement, mineral filler, plasticizer, silica fume, in accordance with the invention, desert sand containing up to 50% CaO is used as a mineral filler in the following ratio of components :
Технический результат заключается также в возможности расширения географии производства неавтоклавного газобетона в местах, где есть пустынный песок при сохранении ее высоких потребительских свойств и повышении скорости твердения газобетона, получаемого в результате использования данной смеси.The technical result also consists in the possibility of expanding the geography of production of non-autoclaved aerated concrete in places where there is desert sand while maintaining its high consumer properties and increasing the rate of hardening of aerated concrete resulting from the use of this mixture.
Основные запасы мелкозернистых песков находятся в песчаных пустынях, представляющих собой своеобразную область с особым климатом, гидрологией и морфологическими формами. Добыча его может осуществляться в любом месте, предназначенном для постройки сооружений. Месторождение песка в этом случае выбирается в зависимости от близости к объекту строительства Физико-механические показатели песка зависят в значительной степени от условия его образования, характера взаимоотношений с окружающей средой. В песчаных массивах насчитывается сравнительно небольшое количество генетических типов песка. Основная масса песков пустынь аллювиального происхождения.The main reserves of fine-grained sand are in sandy deserts, which are a kind of region with a special climate, hydrology and morphological forms. Its extraction can be carried out in any place intended for the construction of structures. The sand deposit in this case is selected depending on the proximity to the construction object. The physical and mechanical parameters of the sand depend to a large extent on the conditions of its formation, the nature of the relationship with the environment. In sand massifs, there are a relatively small number of genetic types of sand. The bulk of the desert sands of alluvial origin.
Для большей части пустынных песков характерно почти полное отсутствие глинистых частиц и пыли, унесенных ветром в процессе перевеивания, что положительным образом отражается на характеристиках бетонов, в том числе и ячеистых. Пески, применяемые в качестве заполнителя для газобетона, не должны содержать посторонних включений и примесей (в частности глинистых включений), которые негативно влияют на прочностные характеристики изделий. Для того чтобы очистить песок от посторонних включений, его промывают в турбулентных смесителях - активаторах. В процессе промывки поверхность песка очищается и, за счет соударения песчинок между собой, становится шероховатой и более активной.Most of the desert sands are characterized by an almost complete absence of clay particles and dust carried away by the wind during the rewinding process, which positively affects the characteristics of concrete, including cellular concrete. Sands used as aggregate for aerated concrete should not contain impurities and impurities (in particular clay inclusions) that adversely affect the strength characteristics of products. In order to clean the sand from impurities, it is washed in turbulent mixers - activators. In the process of washing, the surface of the sand is cleaned and, due to the collision of the grains of sand with each other, becomes rough and more active.
Таким образом, использование пустынных песков позволит решить проблему изготовления неавтоклавного газобетона в районах, где отсутствуют такие компоненты, как зола-унос, строительный песок, что обеспечит возможность строительства в непосредственной близости от районов с большим количеством пустынного песка.Thus, the use of desert sands will solve the problem of manufacturing non-autoclaved aerated concrete in areas where there are no such components as fly ash, building sand, which will make it possible to build in close proximity to areas with a lot of desert sand.
При этом полученная смесь сохраняет высокие потребительские свойства и скорость твердения газобетона, получаемого в результате использования данной смеси соответствует заданным параметрам.In this case, the resulting mixture retains high consumer properties and the hardening rate of aerated concrete obtained as a result of using this mixture corresponds to the specified parameters.
Сухую смесь готовят следующим образом.The dry mixture is prepared as follows.
По первому варианту смеси.According to the first version of the mixture.
Из расходных емкостей в групповой дозатор материалов по заданному рецепту подается цемент, наполнитель, гипс, известь. В групповой дозатор химических добавок подается пластификатор, микрокремнезем. Затем все компоненты подаются в смеситель и перемешиваются. Далее смесь равномерно подается в загрузочное отверстие дезинтегратора. После механоактивации смесь поступает в подмельничный бункер, из которого осуществляется фасовка смеси в мешки либо отбор смеси для заливки газобетонных массивов.From consumable containers, cement, filler, gypsum, lime are supplied to the group dispenser of materials according to a given recipe. A plasticizer, silica fume is fed to a group dispenser of chemical additives. Then all the components are fed into the mixer and mixed. Next, the mixture is evenly fed into the feed opening of the disintegrator. After mechanical activation, the mixture enters the mill hopper, from which the mixture is packed into bags or the mixture is selected for pouring aerated concrete masses.
Результаты проведенных испытаний показали, что механоактивация смеси - совместное измельчение цемента, наполнителя и остальных добавок - действенный способ увеличения его прочности и скорости твердения. Домол производят в шаровых или струйных мельницах, дезинтеграторах, роторно-центробежных дробилок и т.д.The results of the tests showed that the mechanical activation of the mixture - joint grinding of cement, filler and other additives - an effective way to increase its strength and hardening speed. Domol is produced in ball or jet mills, disintegrators, rotor-centrifugal crushers, etc.
Для совместного тонкого помола песка и цемента в производстве газобетона предпочтительней использование агрегатов измельчения по методу свободного удара (оборудование - измельчители-дезинтеграторы). Увеличение удельной поверхности методом свободного удара как инертных, так и вяжущих компонентов бетонной смеси обуславливает увеличение их активности (реакционной способности), и как следствие получение газобетонов, имеющих повышенную прочность, особенно в первые сутки твердения.For joint fine grinding of sand and cement in the production of aerated concrete, it is preferable to use grinding units according to the free-blow method (equipment - grinders-disintegrators). The increase in the specific surface by the method of free impact of both inert and cementitious components of the concrete mixture causes an increase in their activity (reactivity), and as a result, the production of aerated concrete having increased strength, especially on the first day of hardening.
Помимо механоактивации, так же были применены добавки, заметно увеличивающие прочность материала. К таким можно отнести микрокремнезем, гипс.In addition to mechanical activation, additives were also used that significantly increased the strength of the material. These include microsilica, gypsum.
Введение в газобетонную смесь наноразмерных частиц (обычно диаметром 100 нм) микрокремнезема оказывает существенное влияние на долговечность бетонной структуры. Добавка микрокремнезема действует на наноуровне и повышает прочность материала при сжатии. Увеличение прочности связано с заполнением пор мелкими частицами микрокремпезема и образованием дополнительных количеств C-S-H при пуццолановой реакции микрокремнезема с Са(ОН)2. Кроме того, введение в газобетон микрокремнезема снижает величину его усадки, повышает его износостойкость и сцепление со стальной арматурой, также снижает проницаемость, газобетоны с добавкой микрокремнезема все больше используются в гражданском строительстве.The introduction of nanosized particles (usually with a diameter of 100 nm) of silica fume in a gas-concrete mixture has a significant effect on the durability of the concrete structure. The addition of silica fume acts at the nanoscale and increases the compressive strength of the material. The increase in strength is associated with the filling of pores with small particles of silica fume and the formation of additional amounts of CSH during the pozzolanic reaction of silica fume with Ca (OH) 2 . In addition, the introduction of microsilica into aerated concrete reduces its shrinkage, increases its wear resistance and adhesion to steel reinforcement, and also reduces permeability; aerated microsilica additives are increasingly used in civil engineering.
Зола-унос не является однородным материалом. Морфология, гранулометрия, содержание стеклофазы, а также вид кристаллической составляющей - муллита, кварца, гематита, магнетита и пр. могут изменяться в широком диапазоне. Обычно размер частиц золы-уноса в десять раз больше, чем частиц микрокремнезема. Ввиду того, что размер частиц микрокремнезема мельче, влияние ввода микрокремнезема как наполнителя и его пуццолановая активность при одинаковой дозировке выше, чем золы-уноса.Fly ash is not a homogeneous material. Morphology, granulometry, the content of glass phase, as well as the type of crystalline component - mullite, quartz, hematite, magnetite, etc. can vary over a wide range. Typically, the particle size of fly ash is ten times larger than the particles of silica fume. Due to the fact that the particle size of silica fume is smaller, the effect of introducing silica fume as a filler and its pozzolanic activity at the same dosage is higher than fly ash.
Достигнутые в результате механоактивации характеристики материала сохраняются в течение длительного времени. Смесь хранилась в стандартной упаковке (трехслойный мешок 25 кг с ПЭТ вкладышем), в отапливаемом помещении со средней температурой 20-25оC. По истечении 5 мес. характеристики материалов не изменились. Так, прочность на сжатие сухой газобетонной смеси остались на уровне исходной (Таблица 1).The characteristics of the material achieved as a result of mechanical activation are maintained for a long time. The mixture was stored in a standard package (25 kg bag of a three-layer PET liner), in a heated room with an average temperature of 20-25 C. After 5 months. material characteristics have not changed. So, the compressive strength of the dry aerated concrete mixture remained at the initial level (Table 1).
Ниже приведены основания количественного состава компонентов сухой смеси для производства ячеистого газобетона.Below are the grounds for the quantitative composition of the components of the dry mix for the production of cellular aerated concrete.
При содержании портландцемента менее 21% прочность газобетона ниже допустимого стандартами уровня, а при содержании портландцемента более 60% в газобетоне появляются усадочные деформации, приводящие к снижению прочности и морозостойкости.When the content of Portland cement is less than 21%, the strength of aerated concrete is below the level acceptable by standards, and when the content of Portland cement is more than 60%, shrinkage deformations appear in aerated concrete, leading to a decrease in strength and frost resistance.
При содержании негашеной извести менее 1% уменьшается скорость вспучивания смеси, а при содержании извести более 2,5% возможно снижение прочности газобетона.When the content of quicklime is less than 1%, the rate of expansion of the mixture decreases, and when the content of lime is more than 2.5%, aerated concrete strength may decrease.
При содержании песка менее 32,7% появляются усадочные деформации, приводящие к снижению прочности и морозостойкости. При содержании песка более 75,7% прочность газобетона ниже допустимого стандартами уровня.When the sand content is less than 32.7%, shrinkage deformations appear, leading to a decrease in strength and frost resistance. When the sand content is more than 75.7%, the strength of aerated concrete is below the level acceptable by standards.
При содержании гипса менее 2% скорость схватывания существенно не увеличивается. При содержании гипса более 4% происходит потеря прочности в конце процесса.When the gypsum content is less than 2%, the setting speed does not significantly increase. When the gypsum content is more than 4%, a loss of strength occurs at the end of the process.
При содержании пластификатора менее 0,2% не достигается получения необходимой текучести бетона при его изготовлении из заявляемой смеси. При содержании пластификатора более 0,6% дальнейшего улучшения свойств текучести не наблюдается, при этом значительно увеличивается стоимость смеси.When the content of the plasticizer is less than 0.2%, it is not possible to obtain the necessary fluidity of concrete during its manufacture from the inventive mixture. When the plasticizer content is more than 0.6%, further improvement in the flow properties is not observed, while the cost of the mixture is significantly increased.
При содержании микрокремнезема менее 0,1% не происходит существенного влияния на долговечность бетонной структуры. Содержание микрокремнезема более 0,2% способствует образованию трещин. Добавка микрокремнезема действует на наноуровне и повышает прочность материала при сжатии. Увеличение прочности связано с заполнением пор мелкими частицами микрокремпезема и образованием дополнительных количеств C-S-H при пуццолановой реакции микрокремнезема с Са(ОН)2. Кроме того, введение в газобетон микрокремнезема снижает величину его усадки, повышает его износостойкость и сцепление со стальной арматурой, также снижает проницаемость.When the content of silica fume is less than 0.1%, there is no significant effect on the durability of the concrete structure. Silica fume content of more than 0.2% contributes to the formation of cracks. The addition of silica fume acts at the nanoscale and increases the compressive strength of the material. The increase in strength is associated with the filling of pores with small particles of silica fume and the formation of additional amounts of CSH during the pozzolanic reaction of silica fume with Ca (OH) 2 . In addition, the introduction of silica fume into aerated concrete reduces its shrinkage, increases its wear resistance and adhesion to steel reinforcement, and also reduces permeability.
Марочная прочность цемента зависит от его минералогического состава и тонины помола (удельной поверхности). Как неоднократно говорилось, прочность ячеистого бетона в первую очередь зависит от прочности межпоровых перегородок. Прочность межпоровых перегородок в свою очередь зависит от марочной прочности цемента. Увеличение активности цемента неизменно увеличивает и прочность материала на его основе.Brand strength of cement depends on its mineralogical composition and grinding fineness (specific surface). As has been said many times, the strength of aerated concrete primarily depends on the strength of the inter-pore walls. The strength of the inter-pore walls in turn depends on the brand strength of the cement. An increase in the activity of cement invariably increases the strength of the material based on it.
Тонкость помола цемента оценивается по показателям его удельной поверхности, цементы марочной прочности 500 обычно имеют показатели удельной поверхности в пределах 2500-3000 см2/г.The fineness of cement grinding is estimated by its specific surface indices;
Известно, что цементные зерна размерами до 40 мкм оказывают основное влияние на набор прочности цементного камня в первые сутки твердения, частицы цемента размерами около 60 мкм - на прочность после 28 суток твердения, а крупные частицы цемента гидратируют более длительное время и оказывают влияние на уплотнение цементного камня, его последующее упрочнение и самовосстановление.It is known that cement grains up to 40 microns in size have a major effect on the set of strength of cement stone on the first day of hardening, cement particles of about 60 microns in size have an effect on strength after 28 days of hardening, and large particles of cement hydrate for a longer time and affect the compaction of cement stone, its subsequent hardening and self-healing.
Таким образом, для ускорения набора прочности цемента в первые сутки желательно увеличение содержания мелких частиц (размерами до 60 мкм) в общей массе цемента. Иными словами, увеличение показателей удельной поверхности цемента вызывает повышение марочной прочности цементного камня при сокращении сроков набора материалом распалубочной прочности в первые сутки нормального твердения.Thus, to accelerate the set of cement strength in the first day, it is desirable to increase the content of small particles (sizes up to 60 microns) in the total mass of cement. In other words, an increase in the specific surface area of cement causes an increase in the brand strength of the cement stone while reducing the time required for the material to form the stripping strength on the first day of normal hardening.
Это же подтверждается в статье: Лепилин, А.Б., Коренюгина Н.В., Векслер М.В. Селективная дезинтеграторная активация портландцемента // Строительные материалы, 2007, №7. Повышение прочности портландцемента в первые сроки твердения в значительной степени обуславливается именно тонкостью помола. Домолотый, механо-активированный цемент обеспечивает получение более прочных бетонных изделий, строительных смесей на цементно-песчаной основе, что открывает широкие возможности снижения расхода портландцемента при их производстве при нормируемых показателях прочности.The same is confirmed in the article: Lepilin, A.B., Korenyugina N.V., Veksler M.V. Selective disintegration activation of Portland cement // Building Materials, 2007, No. 7. The increase in the strength of Portland cement in the first stages of hardening is largely determined by the fineness of grinding. Ground, mechanically activated cement provides more durable concrete products, cement-sand-based construction mixtures, which opens up wide possibilities for reducing the consumption of Portland cement in their production at normalized strength indicators.
Однако помимо показателей удельной поверхности цемента на его практическую прочность также оказывают влияние сроки и условия хранения.However, in addition to the specific surface area of cement, its practical strength is also affected by the terms and conditions of storage.
Под действием углекислого газа и влаги на поверхности цементного зерна появляются неактивные поверхностные пленки, вызванные процессами окисления цементного зерна. Причем, чем выше марка цемента, тем выше показатели его удельной поверхности и тем скорее происходит потеря марочной прочности. Цемент марки 500, попадая на производство, зачастую уже не отвечает предъявляемым требованиям и заявленной марке.Under the influence of carbon dioxide and moisture, inactive surface films appear on the surface of cement grains caused by processes of oxidation of cement grains. Moreover, the higher the grade of cement, the higher the performance of its specific surface and the sooner there is a loss of brand strength.
Марочная прочность цемента во многом определяет качество получаемого строительного материала и скорости его твердения. Качество используемого цемента особенно актуально в производстве ячеистого бетона. Существуют несколько способов восстановления и повышения марочной прочности цемента. Наиболее перспективным является метод механо-активации вяжущих (цемент, известь) в производстве строительных материалов вообще и ячеистых бетонов в частности.Brand strength of cement largely determines the quality of the resulting building material and the speed of its hardening. The quality of the cement used is especially relevant in the production of cellular concrete. There are several ways to restore and increase the brand strength of cement. The most promising method is the mechanical activation of binders (cement, lime) in the production of building materials in general and cellular concrete in particular.
Для тонкого помола используемых компонентов смеси применяются шаровые и молотковые мельницы, дезинтеграторы и десмембраторы различных конструкций.For fine grinding of the used components of the mixture, ball and hammer mills, disintegrators and desembrators of various designs are used.
Причем указанные механизмы используются не только для помола вяжущих, но и для обработки инертных составляющих смеси (песок, шлак, зола и т.д.). Помол инертных составляющих смеси позволяет резко увеличить реакционную способность используемых материалов. При разрушении цементного либо песчаного зерна образуется большое количество свежих разломов не загрязненных посторонними материалами, без неактивных поверхностных пленок. Как следствие - резкое повышение реакционной способности таких материалов, увеличение прочности, ускорение процессов твердения материала впервые сутки.Moreover, these mechanisms are used not only for grinding binders, but also for processing inert components of the mixture (sand, slag, ash, etc.). Grinding inert components of the mixture can dramatically increase the reactivity of the materials used. Upon the destruction of cement or sand grain, a large number of fresh faults are formed that are not contaminated with extraneous materials, without inactive surface films. As a result, a sharp increase in the reactivity of such materials, an increase in strength, an acceleration of the hardening of the material for the first day.
По второму варианту смесь готовят следующим образом.According to the second embodiment, the mixture is prepared as follows.
Из расходных емкостей в групповой дозатор материалов по заданному рецепту подается цемент, гипс и пустынный песок. В групповой дозатор химических добавок подается пластификатор, микрокремнезем. Затем все компоненты подаются в смеситель и перемешиваются. Далее смесь равномерно подается в загрузочное отверстие дезинтегратора. После механоактивации смесь поступает в подмельничный бункер, из которого осуществляется фасовка смеси в мешки либо отбор смеси для заливки газобетонных массивов.From consumable containers, cement, gypsum and desert sand are supplied to the group dispenser of materials according to a given recipe. A plasticizer, silica fume is fed to a group dispenser of chemical additives. Then all the components are fed into the mixer and mixed. Next, the mixture is evenly fed into the feed opening of the disintegrator. After mechanical activation, the mixture enters the mill hopper, from which the mixture is packed into bags or the mixture is selected for pouring aerated concrete masses.
Доказательством пористости материала в межпоровой перегородке или практически ее отсутствия служат фото (см. Фото 1), выполненные на электронном микроскопе при разном увеличении. Пористая структура цементного камня первого образца на цементе типа СЕМ I 42,5Н и молотом песке имеет меньше сквозных межпоровых отверстий, форма пор близка к шарообразной с гладкой внутренней поверхностью (Фото 1. а) и б)). На Фото 1 в) и г) второго образца газобетона, изготовленного на цементе типа СЕМ I 42,5Н и немолотом фракционированном песке видно, что сами поры имеют дефекты в виде рыхлой пористой матрицы. Таким образом, рационально подобранная рецептура газобетона на тонкодисперсных цементах с молотым песком способствует созданию равномерно поровой структуры цементного камня без сквозных пор и высокой плотности цементного камня в межпоровом пространстве.The proof of the porosity of the material in the inter-pore septum or its practically absence is provided by photos (see Photo 1), performed using an electron microscope at different magnifications. The porous structure of the cement stone of the first sample on cement of the type CEM I 42.5N and ground sand has fewer through pore openings, the pore shape is close to spherical with a smooth inner surface (Photo 1. a) and b)). In Photo 1 c) and d) of the second sample of aerated concrete made on cement of the type CEM I 42.5N and non-ground fractionated sand, it can be seen that the pores themselves have defects in the form of a loose porous matrix. Thus, a rationally selected aerated concrete formulation on finely dispersed cements with ground sand helps to create a uniformly pore structure of a cement stone without through pores and a high density of cement stone in the inter-pore space.
При одной и той же средней плотности второй образец газобетона имел прочность в два раза ниже. При большом увеличении в структуре материала второго образца отмечены большие сквозные отверстия между крупными порами, что приводит к снижению прочности всей структуры.At the same average density, the second aerated concrete sample had a strength two times lower. With a large increase in the structure of the material of the second sample, large through holes between large pores are noted, which leads to a decrease in the strength of the entire structure.
Основываясь на приведенной выше схеме образования структуры ячеистого бетона, следует выделить некоторые принципиальные точки зрения о характере поверхности зерен природных песков.Based on the above diagram of the formation of the structure of cellular concrete, it is necessary to highlight some fundamental points of view on the nature of the grain surface of natural sands.
Для применения песка со склеившимися глинистыми и карбонатными соединениями в комья различных размеров необходимо песок и цемент обрабатывать в смесительных агрегатах, таких как дезинтегратор, который разрушает естественную цементацию и освобождает поверхность зерен от пленок.To use sand with clay and carbonate bonded compounds in lumps of various sizes, sand and cement must be processed in mixing units, such as a disintegrator, which destroys natural cementation and frees the grain surface from films.
Для большей части пустынных песков характерно почти полное отсутствие глинистых частиц и пыли, унесенных ветром в процессе перевеивания, что положительным образом отражается на характеристиках бетонов, в том числе и ячеистых.Most of the desert sands are characterized by an almost complete absence of clay particles and dust carried away by the wind during the rewinding process, which positively affects the characteristics of concrete, including cellular concrete.
Известно, что достижение наибольшей прочности ячеистого бетона может быть достигнуто за счет исключения из вяжущей матрицы посторонних включений и продуктов новообразований с размерами, превышающими толщину каркаса и стенок газовых пор. Для этого целесообразно измельчить инертный наполнитель (песок), тем самым увеличив его удельную поверхность.It is known that the achievement of the greatest strength of cellular concrete can be achieved by eliminating foreign inclusions and neoplasms from the binding matrix with dimensions exceeding the thickness of the frame and walls of the gas pores. To do this, it is advisable to grind an inert filler (sand), thereby increasing its specific surface.
При изготовлении газобетонных изделий зерна песка являются в процессе возникновения новообразований активными компонентами, поэтому форма зерен с точки зрения качества изделий имеет важное значение. Как известно, из круглозернистого песка, каким и является пустынный песок, не получается таких прочных цементно-песчаных монолитов, какие может дать песок с угловатыми зернами. Молекулярные силы твердого вещества находятся на круглой поверхности в большем равновесии, чем на гранях. Следовательно, шарообразная поверхность зерен является самой инертной, и производство качественных материалов из такого песка наиболее трудоемко. Пески с острогранными и угловатыми зернами более пригодны для изготовления газобетонных изделий, чем пески с полукруглыми и круглыми зернами. Шероховатые матовые поверхности зерен по тем же соображениям должны быть более пригодными, чем гладкие блестящие.In the manufacture of aerated concrete products, sand grains are active components in the process of neoplasm formation; therefore, the shape of the grains is important in terms of product quality. As you know, from round-grained sand, such as desert sand, one does not get such strong cement-sand monoliths as sand with angular grains can give. The molecular forces of a solid are on a round surface in greater equilibrium than on the faces. Therefore, the spherical surface of the grains is the most inert, and the production of high-quality materials from such sand is the most time-consuming. Sands with pointed and angular grains are more suitable for the manufacture of aerated concrete products than sands with semicircular and round grains. For the same reasons, rough matte grain surfaces should be more suitable than smooth shiny ones.
Пески, применяемые в качестве заполнителя для газобетона, не должны содержать посторонних включений и примесей (в частности глинистых включений), которые негативно влияют на прочностные характеристики изделий.Sands used as aggregate for aerated concrete should not contain impurities and impurities (in particular clay inclusions) that adversely affect the strength characteristics of products.
Для того чтобы очистить песок от посторонних включений, его промывают в турбулентных смесителях - активаторах. В процессе промывки поверхность песка очищается и, за счет соударения песчинок между собой, становится шероховатой и более активной.In order to clean the sand from impurities, it is washed in turbulent mixers - activators. In the process of washing, the surface of the sand is cleaned and, due to the collision of the grains of sand with each other, becomes rough and more active.
От активности вещества поверхности зерен зависит скорость и полнота процессов образования прочной структуры монолита. Если молекулы вещества зерен природного песка инертны (с точки зрения процесса набора прочности газобетона), то после механического дробления зерен вещество новых поверхностей имеет молекулы активные. Свойства поверхности зерен природного пустынного песка после обработки в дезинтеграторе почти не влияют на качество смесей, так как в процессе дезинтегрирования поверхность зерен многократно возрастает.The speed and completeness of the formation of a solid monolith structure depends on the activity of the substance of the surface of the grains. If the molecules of the material of the grains of natural sand are inert (from the point of view of the process of building strength of aerated concrete), then after the mechanical crushing of the grains, the substance of the new surfaces has active molecules. The surface properties of natural desert sand grains after processing in a disintegrator almost do not affect the quality of the mixtures, since in the process of disintegration the surface of the grains increases many times.
Основным способом формирования качественной перегородки является повышение плотности упаковки частиц и сокращение свободного порового пространства в перегородке исходного состояния путем введения тонкодисперсных добавок, таких как тонкомолотый пустынный песок.The main way to form a high-quality partition is to increase the packing density of particles and reduce the free pore space in the partition of the initial state by introducing finely dispersed additives, such as fine-ground desert sand.
Именно применение дезинтеграции позволяет применять пустынный песок в производстве неавтоклавного газобетона, что значительно расширяет географические возможности размещения производства. А правильно спроектированный состав смеси с применением молотого песка позволяет снизить усадочные деформации.It is the use of disintegration that allows the use of desert sand in the production of non-autoclaved aerated concrete, which greatly expands the geographical possibilities of the location of production. A correctly designed composition of the mixture with the use of ground sand can reduce shrinkage deformation.
Пустынный песок имеет карбонатную основу. В нем до 50% СаО, то есть извести. Поэтому во втором варианте смеси не присутствует такой компонент, как известь.Desert sand has a carbonate base. It contains up to 50% CaO, that is, lime. Therefore, in the second version of the mixture is not present such a component as lime.
При содержании портландцемента менее 40% прочность газобетона ниже допустимого стандартами уровня, а при содержании портландцемента более 60% в газобетоне появляются усадочные деформации, приводящие к снижению прочности и морозостойкости. Карбонатная основа пустынного песка позволяет изменить соотношение цемент/наполнитель.When the content of Portland cement is less than 40%, the strength of aerated concrete is below the level acceptable by standards, and when the content of Portland cement is more than 60%, shrinkage deformations appear in aerated concrete, leading to a decrease in strength and frost resistance. The carbonate base of desert sand allows you to change the cement / aggregate ratio.
При содержании песка менее 32,7% появляются усадочные деформации, приводящие к снижению прочности и морозостойкости. При содержании песка более 60% прочность газобетона ниже допустимого стандартами уровня.When the sand content is less than 32.7%, shrinkage deformations appear, leading to a decrease in strength and frost resistance. When the sand content is more than 60%, the strength of aerated concrete is below the level acceptable by standards.
При содержании гипса менее 2% скорость схватывания существенно не увеличивается. При содержании гипса более 4% происходит потеря прочности в конце процесса.When the gypsum content is less than 2%, the setting speed does not significantly increase. When the gypsum content is more than 4%, a loss of strength occurs at the end of the process.
При содержании пластификатора менее 0,2% не достигается получения необходимой текучести бетона при его изготовлении из заявляемой смеси. При содержании пластификатора более 0,6% дальнейшего улучшения свойств текучести не наблюдается, при этом значительно увеличивается стоимость смеси..When the content of the plasticizer is less than 0.2%, it is not possible to obtain the necessary fluidity of concrete during its manufacture from the inventive mixture. When the plasticizer content is more than 0.6%, no further improvement in the flow properties is observed, while the cost of the mixture increases significantly ..
При содержании микрокремнезема менее 0,1% не происходит существенного влияния на долговечность бетонной структуры. Содержание микрокремнезема более 0,2% способствует образованию трещин. Добавка микрокремнезема действует на наноуровне и повышает прочность материала при сжатии. Увеличение прочности связано с заполнением пор мелкими частицами микрокремнезема и образованием дополнительных количеств C-S-H при пуццолановой реакции микрокремнезема с Са(ОН)2. Кроме того, введение в газобетон микрокремнезема снижает величину его усадки, повышает его износостойкость и сцепление со стальной арматурой, также снижает проницаемость.When the content of silica fume is less than 0.1%, there is no significant effect on the durability of the concrete structure. Silica fume content of more than 0.2% contributes to the formation of cracks. The addition of silica fume acts at the nanoscale and increases the compressive strength of the material. The increase in strength is associated with the filling of pores with small particles of silica fume and the formation of additional amounts of CSH during the pozzolanic reaction of silica fume with Ca (OH) 2 . In addition, the introduction of silica fume into aerated concrete reduces its shrinkage, increases its wear resistance and adhesion to steel reinforcement, and also reduces permeability.
Применение предлагаемого изобретения позволит получать неавтоклавный газобетон, ни в чем не уступающий автоклавному газобетону и превышающий по основным показателям ГОСТ.The application of the invention will allow to obtain non-autoclaved aerated concrete, in no way inferior to autoclaved aerated concrete and exceeding the main indicators of GOST.
Примеры состава сухой смеси приведены в таблице 2.Examples of the composition of the dry mixture are shown in table 2.
ГАЗОБЕТОНА(варианты)
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013159285/03A RU2547532C1 (en) | 2013-12-30 | 2013-12-30 | Dry mix for preparation of non-autoclave foam concrete (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013159285/03A RU2547532C1 (en) | 2013-12-30 | 2013-12-30 | Dry mix for preparation of non-autoclave foam concrete (versions) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2547532C1 true RU2547532C1 (en) | 2015-04-10 |
Family
ID=53296380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013159285/03A RU2547532C1 (en) | 2013-12-30 | 2013-12-30 | Dry mix for preparation of non-autoclave foam concrete (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2547532C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2591223C1 (en) * | 2015-07-20 | 2016-07-20 | Игорь Алексеевич Быков | Concrete mix |
| CN110590306A (en) * | 2019-09-26 | 2019-12-20 | 中国建筑第八工程局有限公司 | Autoclaved aerated concrete slab prepared from desert sand and preparation method thereof |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU885191A1 (en) * | 1980-03-11 | 1981-11-30 | Институт Сейсмостойкого Строительства Госстроя Туркменской Сср | Raw mixture for producing cellular concrete |
| RU2145310C1 (en) * | 1999-02-12 | 2000-02-10 | Базоев Олег Казбекович | Dry cement mix progress-i |
| JP2001348253A (en) * | 2000-06-02 | 2001-12-18 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Method for manufacturing lightweight aggregate from coal ash |
| RU2338723C2 (en) * | 2006-04-12 | 2008-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Пионер" | Raw material for preparation of cellular concrete |
| RU2392245C1 (en) * | 2008-12-26 | 2010-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью фирма "ВЕФТ" | Dry mortar for preparation of cellular concrete |
| RU2394007C2 (en) * | 2008-08-22 | 2010-07-10 | Евгений Николаевич Ястремский | Dry mixture for making cellular foamed fibre reinforced concrete |
-
2013
- 2013-12-30 RU RU2013159285/03A patent/RU2547532C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU885191A1 (en) * | 1980-03-11 | 1981-11-30 | Институт Сейсмостойкого Строительства Госстроя Туркменской Сср | Raw mixture for producing cellular concrete |
| RU2145310C1 (en) * | 1999-02-12 | 2000-02-10 | Базоев Олег Казбекович | Dry cement mix progress-i |
| JP2001348253A (en) * | 2000-06-02 | 2001-12-18 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Method for manufacturing lightweight aggregate from coal ash |
| RU2338723C2 (en) * | 2006-04-12 | 2008-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Пионер" | Raw material for preparation of cellular concrete |
| RU2394007C2 (en) * | 2008-08-22 | 2010-07-10 | Евгений Николаевич Ястремский | Dry mixture for making cellular foamed fibre reinforced concrete |
| RU2392245C1 (en) * | 2008-12-26 | 2010-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью фирма "ВЕФТ" | Dry mortar for preparation of cellular concrete |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КОРНЕЕВ В.И. и др., Сухие строительные смеси (состав, свойства), РИФ "СТРОЙМАТЕРИАЛЫ", Москва, 2010, с. 7 - 11, 54 - 63, 122 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2591223C1 (en) * | 2015-07-20 | 2016-07-20 | Игорь Алексеевич Быков | Concrete mix |
| CN110590306A (en) * | 2019-09-26 | 2019-12-20 | 中国建筑第八工程局有限公司 | Autoclaved aerated concrete slab prepared from desert sand and preparation method thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10865143B2 (en) | Method for recycling waste plastic into concrete | |
| Ledesma et al. | Maximum feasible use of recycled sand from construction and demolition waste for eco-mortar production–Part-I: ceramic masonry waste | |
| Pitarch et al. | Effect of tiles, bricks and ceramic sanitary-ware recycled aggregates on structural concrete properties | |
| CN102951876A (en) | Vibration-free self-compacting concrete composition | |
| RU2233254C2 (en) | Composition for manufacture of building materials | |
| RU2673092C2 (en) | Hydraulic composition with low content of clinker | |
| JP7490669B2 (en) | Manufacturing of wet cast slag based concrete products | |
| CN107265969B (en) | Micro-expansive concrete | |
| CN102659370B (en) | Mineral admixture concrete and preparation method thereof | |
| CN106904903B (en) | A kind of gradient type porous concrete product and preparation method thereof | |
| Hasan et al. | Sustainable mortar made with local clay bricks and glass waste exposed to elevated temperatures | |
| Wahane | Manufacturing process of AAC block | |
| Sivakumar et al. | Durability and mechanical characterization of concrete using alccofines | |
| RU2547532C1 (en) | Dry mix for preparation of non-autoclave foam concrete (versions) | |
| EP3129201A1 (en) | Masonry composite materials and processes for their preparation | |
| Safiuddin et al. | Effect of quarry dust and mineral admixtures on the strength and elasticity of concrete | |
| CN116119990A (en) | Carbonization maintenance Gao Jiangmei gangue-based low-carbon baking-free grass planting brick and preparation method thereof | |
| Villaquirán-Caicedo et al. | Valorization of a low-quality coal ash, in the preparation of alkali activated inks for applications in 3D additive manufacturing | |
| JP3665770B2 (en) | Strength improving material for hardened cement body and hardened cement body containing the same | |
| JP2013100190A (en) | Method for producing concrete composition | |
| Cai et al. | Behavior of concrete with recycled clay brick as coarse aggregate | |
| US8435342B2 (en) | Concrete composition | |
| JP5974534B2 (en) | Lightweight immediate demolding block and manufacturing method thereof | |
| Babu et al. | Study on self-Compacting Concrete Using Portland Slag Cement with Partial Replacement of Fine Aggregate by Foundry Sand | |
| Courard et al. | New developments in the recycling of Construction and Demolition Wastes for the concrete industry |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161231 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20180312 |
|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20180403 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191231 |