RU2763568C1 - Composition for producing polystyrene concrete, method of its production and monolithic block - Google Patents

Composition for producing polystyrene concrete, method of its production and monolithic block Download PDF

Info

Publication number
RU2763568C1
RU2763568C1 RU2021120038A RU2021120038A RU2763568C1 RU 2763568 C1 RU2763568 C1 RU 2763568C1 RU 2021120038 A RU2021120038 A RU 2021120038A RU 2021120038 A RU2021120038 A RU 2021120038A RU 2763568 C1 RU2763568 C1 RU 2763568C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mixture
aqueous solution
concrete
water
sand
Prior art date
Application number
RU2021120038A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Сергеевич Нестеров
Original Assignee
Николай Сергеевич Нестеров
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Николай Сергеевич Нестеров filed Critical Николай Сергеевич Нестеров
Priority to RU2021120038A priority Critical patent/RU2763568C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2763568C1 publication Critical patent/RU2763568C1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/08Producing shaped prefabricated articles from the material by vibrating or jolting
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B16/00Use of organic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of organic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B16/04Macromolecular compounds
    • C04B16/08Macromolecular compounds porous, e.g. expanded polystyrene beads or microballoons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B22/00Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
    • C04B22/08Acids or salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24Macromolecular compounds
    • C04B24/34Natural resins, e.g. rosin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/08Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by adding porous substances
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C1/00Building elements of block or other shape for the construction of parts of buildings
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

FIELD: building materials.
SUBSTANCE: invention relates to the production of porous building materials, in particular lightweight concrete. The specified technical result is achieved due to the fact that the composition for the manufacture of expanded polystyrene concrete includes polystyrene granules, water, cement grade D0 (M500), sand, characterized in that it additionally contains an aqueous solution of sodium silicate in a ratio of 1:10, as well as wood resin saponified in the form of a 10% aqueous solution. Also described is a method for producing expanded polystyrene concrete and a monolithic block made in this way.
EFFECT: reducing material consumption, reducing the time of construction and finishing work, improving sound insulation, eliminating the need to use additional heaters while maintaining thermal conductivity resistance, reducing moisture absorption, increasing concrete strength and resistance to dynamic loads.
4 cl

Description

Изобретение относится к производству пористых строительных материалов, в частности легких бетонов [МПК C04B 38/00, C04B 38/10, C04B 40/00, СПК C04B 38/08, C04B 38/10].The invention relates to the production of porous building materials, in particular lightweight concrete [MPK C04B 38/00, C04B 38/10, C04B 40/00, SEC C04B 38/08, C04B 38/10].

Из уровня техники известен СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ ИЗДЕЛИЙ [RU2254310, опубл. 20.06.2005], при котором используют портландцемент марки 400-500, вспененный полистирол гранулированный ПВГ марки по насыпной плотности 10-20 кг/м3, в формовочную смесь дополнительно вводят микрокремнезем и суперпластификатор С-3, причем сначала перемешивают указанный портландцемент с микрокремнеземом и указанным вспененным ПВГ в течение 2-3 минут, затем добавляют воду, содержащую суперпластификатор С-3, перемешивают 3-5 минут, смесь загружают в формовочные ящики, осуществляют формование путем виброуплотнения и прессования с последующим извлечением изделий из формовочных ящиков перед термообработкой, которую ведут в следующем режиме: 2 часа при температуре 15-25°С, затем 8 часов при 40-60°С и 1 час при 15-30°С, при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанный портландцемент 60,0-65,6, микрокремнезем 6,6-12,0, указанный ПВГ 2,2-4,4, суперпластификатор С-3 0,6-0,66, вода - остальное. Технический результат - получение теплоизоляционных изделий, характеризуемых сокращением расхода цемента, улучшенной удобоукладываемостью, формуемостью, увеличенной прочностью и производительностью.The prior art known METHOD OF MANUFACTURING THERMAL INSULATION PRODUCTS [RU2254310, publ. 06/20/2005], in which portland cement grade 400-500, expanded polystyrene granulated PVG grade by bulk density 10-20 kg/m foamed PVG for 2-3 minutes, then water containing superplasticizer C-3 is added, mixed for 3-5 minutes, the mixture is loaded into molding boxes, molding is carried out by vibration compaction and pressing, followed by the removal of products from molding boxes before heat treatment, which is carried out in the following mode: 2 hours at a temperature of 15-25°C, then 8 hours at 40-60°C and 1 hour at 15-30°C, with the following ratio of components, wt.%: specified Portland cement 60.0-65.6 , microsilica 6.6-12.0, the specified PVG 2.2-4.4, superplasticizer C-3 0.6-0.66, water - the rest. EFFECT: obtaining heat-insulating products characterized by reduced cement consumption, improved workability, formability, increased strength and productivity.

Недостатком аналога является отсутствие в составе воздухововлекающей добавки, такой как смола древесная омыленная, что ведет к повышению плотности материала и не позволяет достичь высоких показателей прочности.The disadvantage of analogue is the absence of an air-entraining additive, such as saponified wood resin, which leads to an increase in the density of the material and does not allow achieving high strength indicators.

Из уровня техники известна АРМИРОВАННАЯ ПОЛИСТИРОЛБЕТОННАЯ СМЕСЬ, СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СМЕСИ, СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ ИЗДЕЛИЙ, ПАНЕЛЬ И БЛОК (ВАРИАНТЫ) [RU2309134, опубл. 27.10.2007], в состав смеси входят (кг/м3): портландцемент - 160-170, вспененный гранулированный полистирол - 15-17, базальтовое волокно - 0,50-0,70, смола древесная омыленная - 0,35-0,50, пластифицирующая добавка - С-3 - 1,50-2,50, гидрофобизирующая добавка - 0,4-0,5, полиакриламид - 0,40-0,60, лигнопан Б-2 - 0,35-0,50, вода - 50-55. Способ приготовления армированной полистиролбетонной смеси включает смешивание компонентов состава для ее получения. При этом предварительно перемешивают пенополистирол, базальтовое волокно и добавки, введенные совместно с частью воды затворения. Затем при перемешивании вводят портландцемент, продолжают перемешивать в течение 5-15 сек, после чего добавляют воду и перемешивают 25-40 сек. Изготовление изделий из полистиролбетонной смеси осуществляют объемным вибропрессованием при величине уплотнения 8-15 кГ/см2. Технический результат заключается в упрощении способа приготовления смеси, высокой прочности изделий, улучшении теплоизоляционных свойств, высокой морозостойкости низкой паропроницаемости и низком водопоглощении.Known from the prior art REINFORCED POLYSTYRENE CONCRETE MIXTURE, METHOD FOR PREPARING MIXTURES, METHOD FOR MANUFACTURING HEAT-INSULATING PRODUCTS, PANEL AND BLOCK (OPTIONS) [RU2309134, publ. 27.10.2007], the composition of the mixture includes (kg / m 3 ): Portland cement - 160-170, expanded granular polystyrene - 15-17, basalt fiber - 0.50-0.70, saponified wood resin - 0.35-0 .50, plasticizing additive - C-3 - 1.50-2.50, water-repellent additive - 0.4-0.5, polyacrylamide - 0.40-0.60, lignopan B-2 - 0.35-0, 50, water - 50-55. The method for preparing a reinforced polystyrene concrete mixture includes mixing the components of the composition to obtain it. At the same time, expanded polystyrene, basalt fiber and additives introduced together with part of the mixing water are pre-mixed. Then Portland cement is added with stirring, stirring is continued for 5-15 seconds, after which water is added and mixed for 25-40 seconds. The manufacture of products from polystyrene concrete mixture is carried out by volumetric vibrocompression with a compaction value of 8-15 kg/cm2. The technical result consists in simplifying the method of preparing the mixture, high strength products, improved thermal insulation properties, high frost resistance, low vapor permeability and low water absorption.

Недостатком аналога является невысокое (менее 1 мас.%) содержание смолы древесной омыленной, что снижает вовлечение достаточного количества воздуха в смесь и в итоге ведет к утяжелению готового блока и перерасходу материала. Также к недостаткам стоит отнести повышенное (более 3 мас.%) содержание в смеси полистирольных гранул, что требует дополнительной защиты от влаги (кроме гидрофобизирующих добавок), а также нанесения дополнительного защитного покрытия (заштукатуривания, грунтования), с целью избежать снижения прочности в условиях регулярных перепадов температур (замораживания и оттаивания).The disadvantage of the analog is the low (less than 1 wt.%) content of saponified wood resin, which reduces the entrainment of a sufficient amount of air into the mixture and ultimately leads to weighting of the finished block and waste of material. Also, the disadvantages include an increased (more than 3 wt.%) content in the mixture of polystyrene granules, which requires additional protection from moisture (except for water-repellent additives), as well as the application of an additional protective coating (plastering, priming), in order to avoid a decrease in strength under conditions regular temperature changes (freezing and thawing).

Из уровня техники известен СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛИСТИРОЛБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ [RU2223931, опубл. 20.02.2004], при котором воздухововлекающую добавку - смолу древесную омыленную - предварительно разводят водой в соотношении (1:5)-(1:10) до 8-12%-ной концентрации по сухому веществу и выдерживают до 48 часов при температуре 15-35°С.Для смачивания гранулированного вспененного полистирола, имеющего насыпную плотность 25-30 кГ/м3, фракций диаметром 3-5 мм, используют 1/3 часть воды затворения и перемешивают в течение 0,5-1,5 минут.После введения в смеситель портландцемента марки 400-500 смесь перемешивают 30-60 секунд, затем в смеситель подают оставшиеся 2/3 части воды затворения, предварительно разведенную смолу древесную омыленную и пластифицирующую добавку - лигносульфонат или суперпластификатор С3, смесь перемешивают не менее 2 минут и прогревают за счет теплоты гидратации цемента до температуры 35-75°С и получения слитной поризованной однородной структуры. При формовании приготовленную полистиролбетонную смесь подают с помощью шнекового насоса в опалубку с установленным в ней ячеистым каркасом из армирующего материала - нитей или прутков диаметром (0,5-3) d, с ячейкой (50-100)х(50-100) d в 2-4 слоя и связующими поперечными прутками диаметром (1,0-4) d с шагом (100-200)х(100-200) d, где d - средний диаметр гранул полистирола. Защитный слой между арматурой и наружной поверхностью составляет не менее 25 мм. Уложенную смесь разравнивают и выдерживают при температуре 15-35°С не менее 12 часов. На полученное полистиролбетонное изделие, после его распалубки, распыляют воду 1 раз в три дня в течение 30 дней, начиная с 8-го дня после укладки смеси в опалубке. Используют состав, включающий, мас.%: портландцемент 68-70; вспененный полистирол 3-6; смола древесная омыленная (на сухое вещество) 0,02-0,1; пластифицирующая добавка (на сухое вещество) 0,1-0,2; вода - остальное, армирующий материал (сверх 100%) 5-12. Технический результат: снижение объемной массы и теплопроводности изделий, снижение расхода исходных компонентов.The prior art known METHOD OF MANUFACTURING POLYSTYRENE CONCRETE PRODUCTS [RU2223931, publ. 02/20/2004], in which the air-entraining additive - saponified wood resin - is preliminarily diluted with water in the ratio (1:5) - (1:10) to 8-12% concentration on dry matter and kept up to 48 hours at a temperature of 15- 35°C. For wetting granular expanded polystyrene having a bulk density of 25-30 kg/m3, fractions with a diameter of 3-5 mm, use 1/3 of the mixing water and mix for 0.5-1.5 minutes. Portland cement mixer brand 400-500 the mixture is stirred for 30-60 seconds, then the remaining 2/3 parts of mixing water, pre-diluted saponified wood resin and plasticizing additive - lignosulfonate or C3 superplasticizer are fed into the mixer, the mixture is stirred for at least 2 minutes and heated by heat hydration of cement to a temperature of 35-75°C and obtaining a continuous porous homogeneous structure. During molding, the prepared polystyrene concrete mixture is fed using a screw pump into the formwork with a cellular frame made of reinforcing material installed in it - threads or rods with a diameter of (0.5-3) d, with a cell of (50-100) x (50-100) d in 2-4 layers and connecting transverse rods with a diameter of (1.0-4) d with a pitch of (100-200)x(100-200) d, where d is the average diameter of polystyrene granules. The protective layer between the reinforcement and the outer surface is at least 25 mm. The laid mixture is leveled and maintained at a temperature of 15-35°C for at least 12 hours. On the resulting polystyrene concrete product, after its stripping, water is sprayed 1 time in three days for 30 days, starting from the 8th day after laying the mixture in the formwork. Use the composition, including, wt.%: Portland cement 68-70; expanded polystyrene 3-6; saponified wood resin (per dry matter) 0.02-0.1; plasticizing additive (on dry matter) 0.1-0.2; water - the rest, reinforcing material (over 100%) 5-12. EFFECT: reduced bulk density and thermal conductivity of products, reduced consumption of initial components.

Недостатком аналога является повышенное (более 3 мас.%) содержание в смеси полистирольных гранул, что требует дополнительной защиты от влаги (кроме гидрофобизирующих добавок), а также нанесения дополнительного защитного покрытия (заштукатуривания, грунтования), с целью избежать снижения прочности в условиях регулярных перепадов температур (замораживания и оттаивания). Также к недостаткам следует отнести отсутствие в составе песка, с помощью которого при градиентной заливке возможно выполнение фасадной части бетонной стены.The disadvantage of the analogue is an increased (more than 3 wt.%) content in the mixture of polystyrene granules, which requires additional protection from moisture (except for water-repellent additives), as well as the application of an additional protective coating (plastering, priming), in order to avoid strength reduction in conditions of regular drops temperatures (freezing and thawing). Also, the disadvantages include the absence of sand in the composition, with the help of which, with a gradient fill, it is possible to perform the front part of the concrete wall.

Наиболее близким по технической сущности является СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ КЛАДОЧНОГО СТРОИТЕЛЬНОГО РАСТВОРА И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ [RU 2490233, опубл. 20.08.2013], которая содержит, мас.%: портландцемент 18,76-20,70, кварцевый песок с наибольшей крупностью зерен 2,5 и модулем крупности 2,37 56,29-62,10, отходы пенополистирола, дробленые до гранул размером 2-7 мм, насыпной плотностью 38-40 кг/м3, модифицированные 0,25-0,56, жидкое натриевое стекло плотностью 1250 кг/м3 0,415-0,9296, зола-унос от сжигания бурого угля 4,14-9,38, вода - остальное. Способ изготовления кладочного строительного раствора из указанной выше сырьевой смеси включает дробление отходов пенополистирола до гранул указанного размера и плотности, подачу полученных гранул в растворосмеситель, добавление указанного жидкого стекла с водой в соотношении по массе 1:1, перемешивание в течение 1-2 минут, введение указанной золы-унос и перемешивание в течение 1-3 минут, введение в растворосмеситель с модифицированными указанными отходами пенополистирола портландцемента, указанного песка и остальной воды и перемешивание в течение 3-5 минут. Технический результат - получение кладочного раствора с пониженной плотностью и теплопроводностью марок М25-M100.The closest in technical essence is RAW MIXTURE FOR MASONRY MORTAR AND METHOD FOR ITS MANUFACTURE [RU 2490233, publ. 20.08.2013], which contains, wt.%: Portland cement 18.76-20.70, quartz sand with the largest grain size 2.5 and fineness modulus 2.37 56.29-62.10, expanded polystyrene waste, crushed to granules size 2-7 mm, bulk density 38-40 kg / m3, modified 0.25-0.56, liquid soda glass with a density of 1250 kg / m3 0.415-0.9296, fly ash from the combustion of brown coal 4.14-9 ,38, water - the rest. A method for manufacturing a masonry mortar from the above raw mixture includes crushing waste foam polystyrene to granules of a specified size and density, feeding the obtained granules into a mortar mixer, adding the specified liquid glass with water in a ratio by weight of 1:1, mixing for 1-2 minutes, introducing the specified fly ash and mixing for 1-3 minutes, the introduction of portland cement, the specified sand and the rest of the water into the mortar mixer with the specified waste foam polystyrene, the specified sand and the rest of the water and mixing for 3-5 minutes. EFFECT: obtaining masonry mortar with reduced density and thermal conductivity of grades M25-M100.

Основной технической проблемой прототипа является низкое (менее 2 мас.%) содержание полистирольных гранул и цемента в сочетании с высоким (более 25 мас.%) содержанием кварцевого песка, что повышает плотность и массу готового продукта и способно привести к снижению шумо- и теплоизоляции и прочности бетона, а также к увеличению влагопоглощения. Одновременно, повышенное содержание кварцевого песка не позволяет, при необходимости, получить монолитный блок с разной плотностью тела, когда самая высокая плотность формируется именно в фасадной части, где сконцентрировано большое количество тяжелого наполнителя - песка, а самая малая плотность - в тыльной части, где сконцентрировано большое количество легких гранул полистирола.The main technical problem of the prototype is a low (less than 2 wt.%) content of polystyrene granules and cement in combination with a high (more than 25 wt.%) content of quartz sand, which increases the density and mass of the finished product and can lead to a decrease in noise and heat insulation and strength of concrete, as well as an increase in moisture absorption. At the same time, the increased content of quartz sand does not allow, if necessary, to obtain a monolithic block with different body densities, when the highest density is formed precisely in the front part, where a large amount of heavy filler - sand is concentrated, and the lowest density - in the back part, where a large number of light polystyrene granules.

Задачей изобретения является устранение недостатков прототипа.The objective of the invention is to eliminate the disadvantages of the prototype.

Техническим результатом изобретения является уменьшение материалоемкости, сокращение времени строительных и отделочных работ, улучшение звукоизоляции, исключение необходимости применения дополнительных утеплителей при сохранении сопротивления теплопроводности, уменьшение влагопоглощения, увеличение прочности бетона и сопротивления динамическим нагрузкам.The technical result of the invention is to reduce material consumption, reduce the time of construction and finishing work, improve sound insulation, eliminate the need for additional insulation while maintaining thermal conductivity, reduce moisture absorption, increase concrete strength and resistance to dynamic loads.

Указанный технический результат достигается за счет того, что состав для изготовления пенополистиролбетона, включающий полистирольные гранулы, воду, цемент марки Д0 (М500), песок, отличающийся тем, что дополнительно содержит водный раствор силиката натрия согласно ГОСТ 13078-81 в пропорции 1:10, а также смолу древесную омыленную в виде 10% водного раствора, при следующем соотношении компонентов, мас.%:This technical result is achieved due to the fact that the composition for the manufacture of expanded polystyrene concrete, including polystyrene granules, water, cement brand D0 (M500), sand, characterized in that it additionally contains an aqueous solution of sodium silicate according to GOST 13078-81 in a ratio of 1:10, as well as saponified wood resin in the form of a 10% aqueous solution, with the following ratio of components, wt.%:

полистирольные гранулыpolystyrene granules 2-32-3 цемент марки Д0 (М500)cement brand D0 (M500) 69-7269-72 песокsand 15-2515-25 водный раствор силиката натрия aqueous solution of sodium silicate согласно ГОСТ 13078-81 в пропорции 1:10according to GOST 13078-81 in a ratio of 1:10 1,8-2,51.8-2.5 смола древесная омыленная в виде 10% водного раствораsaponified wood resin in the form of a 10% aqueous solution 1,2-1,61.2-1.6 водаwater остальноеrest

Указанный технический результат достигается за счет того, что способ получения пенополистиролбетона по п.1, включающий загрузку в механический бетоносмеситель полистирольных гранул, добавление в смесь воды, добавление в смесь цемента и смешивание до однородной массы в течение 1 минуты, добавление в смесь песка и смешивание до однородной массы в течение 1 минуты, отличающийся тем, что после загрузки в механический бетоносмеситель полистирольных гранул и добавления воды дополнительно добавляют в смесь водный раствор силиката натрия и смешивают в течение 1-2 минут, далее добавляют в смесь смолу древесную омыленную, потом заполняют после изготовления смеси предварительно подготовленные формы с размещенными на дне фасадными матрицами, после чего вибрируют заполненные формы в течение 10-15 секунд, производят ручную штриховку каждой формы для удаления пузырьков воздуха от стенок готового продукта, нагревают смесь в формах в камерах нагрева в течение 1-2 часов до температуры 60-80°C, осуществляют остывание готового материала в течение 4-5 часов, производят изъятие готового материала из форм и обработку фасадной части глубокопроникающей грунтовкой, после чего упаковывают готовый материал в полиэтиленовую пленку и осуществляют отстаивание в течение 2 суток.This technical result is achieved due to the fact that the method for producing expanded polystyrene concrete according to claim 1, including loading polystyrene granules into a mechanical concrete mixer, adding water to the mixture, adding cement to the mixture and mixing until a homogeneous mass for 1 minute, adding sand to the mixture and mixing to a homogeneous mass within 1 minute, characterized in that after loading polystyrene granules into a mechanical concrete mixer and adding water, an aqueous solution of sodium silicate is additionally added to the mixture and mixed for 1-2 minutes, then saponified wood resin is added to the mixture, then it is filled after the preparation of the mixture, pre-prepared forms with facade matrices placed at the bottom, after which the filled forms are vibrated for 10-15 seconds, each form is manually hatched to remove air bubbles from the walls of the finished product, the mixture is heated in the forms in the heating chambers for 1-2 hours to a temperature of 60-80°C, the finished material is cooled down for 4-5 hours, the finished material is removed from the molds and the front part is treated with a deep-penetrating primer, after which the finished material is packed in a plastic film and settling is carried out for 2 days.

Указанный технический результат достигается за счет того, что монолитный блок, изготовленный способом по п.2, отличающийся тем, что он выполнен с градиентной плотностью тела, при этом самая высокая плотность - в фасадной части, а самая малая плотность - в тыльной части.The specified technical result is achieved due to the fact that a monolithic block manufactured by the method according to claim 2, characterized in that it is made with a gradient density of the body, while the highest density is in the front part, and the lowest density is in the back part.

Осуществление изобретения.Implementation of the invention.

Состав для изготовления пенополистиролбетона включает полистирольные гранулы, воду, цемент марки Д0 (М500), песок, водный раствор силиката натрия (жидкое стекло) согласно ГОСТ 13078-81 в пропорции 1:10, а также смолу древесную омыленную в виде 10% водного раствора, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The composition for the manufacture of expanded polystyrene concrete includes polystyrene granules, water, cement brand D0 (M500), sand, an aqueous solution of sodium silicate (liquid glass) according to GOST 13078-81 in a ratio of 1:10, as well as saponified wood resin in the form of a 10% aqueous solution, with the following ratio of components, wt.%:

полистирольные гранулыpolystyrene granules 2-32-3 цемент марки Д0 (М500)cement brand D0 (M500) 69-7269-72 песокsand 15-2515-25 водный раствор силиката натрия aqueous solution of sodium silicate согласно ГОСТ 13078-81 в пропорции 1:10according to GOST 13078-81 in a ratio of 1:10 1,8-2,51.8-2.5 смола древесная омыленная в виде 10% водного раствораsaponified wood resin in the form of a 10% aqueous solution 1,2-1,61.2-1.6 водаwater остальноеrest

При реализации предлагаемого способа изготовления пенополистиролбетона, для получения 1 м3 готовой смеси массой 600 кг, в механический бетоносмеситель загружается необходимое количество (порядка 80% объема конечной смеси, 2-3% от массы смеси) полистирольных гранул, заливается необходимое количество воды (15-25% от массы смеси) и водный раствор силиката натрия (согласно ГОСТ 13078-81, раствор в пропорции 1:10 с водой, в количестве 1,8-2,5% от массы смеси) в качестве поверхностно-активного вещества для обволакивания гранул полистирола. Смешивание происходит до тех пор, пока гранулы не смачиваются полностью (1-2 минуты), после чего в смесь добавляется цемент марки Д0 (М500) (в количестве 69-72% от массы смеси). Смешивание происходит до образования однородной массы (1 минута), после чего добавляется песок (в количестве 15-25% от массы смеси), снова происходит смешивание до однородной массы (1 минута), последним компонентом добавляется смола древесная омыленная (10% раствор в количестве 1,2-1,6% от массы смеси), которая активно вовлекает воздух в полученную смесь и увеличивает объем смеси до планового.When implementing the proposed method for the manufacture of expanded polystyrene concrete, to obtain 1 m 3 of the finished mixture weighing 600 kg, the required amount (about 80% of the volume of the final mixture, 2-3% by weight of the mixture) of polystyrene granules is loaded into a mechanical concrete mixer, the required amount of water is poured (15- 25% by weight of the mixture) and an aqueous solution of sodium silicate (according to GOST 13078-81, a solution in a ratio of 1:10 with water, in an amount of 1.8-2.5% by weight of the mixture) as a surfactant for coating granules polystyrene. Mixing occurs until the granules are completely wetted (1-2 minutes), after which cement grade D0 (M500) is added to the mixture (in the amount of 69-72% by weight of the mixture). Mixing occurs until a homogeneous mass is formed (1 minute), after which sand is added (in an amount of 15-25% by weight of the mixture), mixing again until a homogeneous mass (1 minute), the last component is added saponified wood resin (10% solution in an amount of 1.2-1.6% by weight of the mixture), which actively entrains air into the resulting mixture and increases the volume of the mixture to the planned one.

После изготовления смеси заполняются предварительно подготовленные формы с размещенными на дне стальными или полиуретановыми фасадными матрицами, при этом формы наполняются с избытком, то есть с превышением верхнего уровня. Наполненные формы вибрируются в течение 10-15 секунд, для того чтобы осадить тяжелую фракцию песка на фасадные матрицы, и подвергаются «штриховке» - работник вручную, специальным щупом проводит по контуру каждой формы для того, чтобы удалить пузырьки воздуха, образованные при вибрации, от стенок готового продукта. Формы размещаются на подвижных тележках, и после заполнения и проведения всех работ перемещаются в камеры нагрева.After the preparation of the mixture, pre-prepared molds are filled with steel or polyurethane facade matrices placed at the bottom, while the molds are filled with excess, that is, with excess of the upper level. The filled molds are vibrated for 10-15 seconds in order to precipitate a heavy fraction of sand on the facade matrices, and are subjected to “hatching” - the worker manually, with a special probe, draws along the contour of each mold in order to remove air bubbles formed during vibration from walls of the finished product. Forms are placed on movable trolleys, and after filling and carrying out all the work, they are moved to the heating chambers.

В камерах нагрева смесь в формах в течении 1-2 часов прогревается до 60-80°С, чтобы остановить процесс осаживания тяжелой фракции смеси и ускорить процесс гидратации бетона. Через 4-5 часов формы разбираются, готовый материал изымается, фасадная часть обрабатывается глубокопроникающей грунтовкой и укладывается на паллеты, где упаковывается в пленку и отстаивается еще двое суток.In the heating chambers, the mixture in the molds is heated up to 60-80°C for 1-2 hours in order to stop the process of settling the heavy fraction of the mixture and speed up the process of concrete hydration. After 4-5 hours, the molds are disassembled, the finished material is removed, the facade part is treated with a deep-penetrating primer and placed on pallets, where it is packed in a film and settled for another two days.

Заявленное техническое решение используется при строительстве стен с готовым фасадом.The claimed technical solution is used in the construction of walls with a finished facade.

Заявленный технический результат достигается за счет применения легких пористых полистирольных гранул и использования для вовлечения воздуха смолы древесной омыленной (снижение массы и влагопоглощения, повышение тепло- и звукоизоляции, повышение прочности и сопротивления деформациям), а также за счет использования в смеси песка в рассчитанном экспериментальным путем количестве (15-25 мас.%), при этом последовательность и длительность указанных в способе процессов смешивания, вибрирования и нагрева обеспечивает градиентную плотность готового материала, когда самую высокую плотность имеет именно фасадная часть, что обеспечивает получение готовой фасадной стены без дополнительных отделочных работ, благодаря чему существенно снижается материалоемкость, стоимость готового продукта, сокращается итоговое время, необходимое для проведения строительных и отделочных работ при возведении зданий и сооружений.The claimed technical result is achieved through the use of light porous polystyrene granules and the use of saponified wood resin to entrain air (reduction in mass and moisture absorption, increase in heat and sound insulation, increase in strength and resistance to deformation), as well as through the use of sand in the mixture in an experimentally calculated quantity (15-25 wt.%), while the sequence and duration of the mixing, vibrating and heating processes indicated in the method provides a gradient density of the finished material, when the facade part has the highest density, which ensures that the finished facade wall is obtained without additional finishing work, which significantly reduces the consumption of materials, the cost of the finished product, reduces the total time required for construction and finishing work in the construction of buildings and structures.

Пример достижения технического результата.An example of achieving a technical result.

Для реализации предложенного способа в механический бетоносмеситель загрузили полистирольные гранулы в количестве 2,5% от массы конечной смеси, залили воду в количестве 20% от массы смеси и водный раствор силиката натрия (1:10) в количестве 2% от массы смеси. Смешивали раствор в течение 1,5 минут до полного смачивания гранул полистирола, после чего в смесь добавили цемент марки Д0 (М500) в количестве 70% от массы смеси. Продолжили перемешивание до образования однородной массы (в течение 1 минуты), после чего добавили песок в количестве 20% от массы смеси. Снова смешивали раствор до получения однородной массы (в течение 1 минуты), последним компонентом добавили смолу древесную омыленную (10% раствор в количестве 1,4% от массы смеси).To implement the proposed method, polystyrene granules were loaded into a mechanical concrete mixer in an amount of 2.5% by weight of the final mixture, water was poured in an amount of 20% by weight of the mixture and an aqueous solution of sodium silicate (1:10) in an amount of 2% by weight of the mixture. The solution was mixed for 1.5 minutes until the polystyrene granules were completely wetted, after which cement grade D0 (M500) was added to the mixture in an amount of 70% by weight of the mixture. Mixing was continued until a homogeneous mass was formed (for 1 minute), after which sand was added in an amount of 20% by weight of the mixture. The solution was mixed again until a homogeneous mass was obtained (within 1 minute), the last component was added saponified wood resin (10% solution in an amount of 1.4% by weight of the mixture).

После изготовления смеси заполнили с избытком («с горкой») предварительно подготовленные формы с размещенными на дне полиуретановыми фасадными матрицами, наполненные формы подвергли вибрации в течение 13 секунд для осаждения тяжелой фракции песка на фасадные матрицы, после чего для удаления пузырьков воздуха осуществили «штриховку» по контуру каждой формы специальным щупом. Разместили формы размещаются на подвижных тележках и после заполнения поместили в камеры нагрева, где в течение 1 ч. 50 мин. прогревали до 80°С.Через 4 часа разобрали формы, извлекли из них готовый материал, фасадную часть обработали глубокопроникающей грунтовкой, уложили на паллеты и упаковали в пленку, где готовый материал отстаивался в течение двух суток.After the preparation of the mixture, pre-prepared forms were filled with excess (“heaped”) with polyurethane facade matrices placed at the bottom, the filled forms were subjected to vibration for 13 seconds to deposit a heavy fraction of sand on the facade matrices, after which “hatching” was carried out to remove air bubbles along the contour of each form with a special probe. Placed molds are placed on movable trolleys and after filling placed in heating chambers, where within 1 h. 50 min. warmed up to 80 ° C. After 4 hours, the molds were dismantled, the finished material was removed from them, the front part was treated with a deep-penetrating primer, laid on pallets and packed in a film, where the finished material settled for two days.

Реализация предложенного способа позволила достичь следующих характеристик готовых монолитных блоков: The implementation of the proposed method made it possible to achieve the following characteristics of finished monolithic blocks:

Плотность, кг/м3 Density, kg / m 3 600600 прочность при сжатии, МПаcompressive strength, MPa 1,5-2,11.5-2.1 прочность при изгибе, МПаbending strength, MPa 0,35-0,90.35-0.9 коэффициент теплопроводности, Вт/мКthermal conductivity coefficient, W/mK 0,08-0,140.08-0.14 водопоглощение при полном погружении, % по объемуwater absorption at full immersion,% by volume 0,8-1,20.8-1.2 паропроницаемость, мГ/м⋅ч⋅Паvapor permeability, mg/m⋅h⋅Pa 0,64-0,780.64-0.78 потеря прочности при 100-кратномstrength loss at 100 times замерзании до -50°С, %freezing down to -50°С, % 1,4-1,65.1.4-1.65.

Claims (4)

1. Состав для изготовления пенополистиролбетона, включающий полистирольные гранулы, воду, цемент марки Д0 (М500), песок, отличающийся тем, что дополнительно содержит водный раствор силиката натрия в пропорции 1:10, а также смолу древесную омыленную в виде 10%-ного водного раствора, при следующем соотношении компонентов, мас.%:1. Composition for the manufacture of expanded polystyrene concrete, including polystyrene granules, water, cement brand D0 (M500), sand, characterized in that it additionally contains an aqueous solution of sodium silicate in a ratio of 1:10, as well as saponified wood resin in the form of 10% aqueous solution, with the following ratio of components, wt.%: полистирольные гранулыpolystyrene granules 2-32-3 цемент марки Д0 (М500)cement brand D0 (M500) 69-7269-72 песокsand 15-2515-25 водный раствор силиката натрия в пропорции 1:10an aqueous solution of sodium silicate in a ratio of 1:10 1,8-2,51.8-2.5 смола древесная омыленная в виде 10% водного раствораsaponified wood resin in the form of a 10% aqueous solution 1,2-1,61.2-1.6 водаwater остальноеrest
2. Способ получения пенополистиролбетона по п.1, включающий загрузку в механический бетоносмеситель полистирольных гранул, добавление в смесь воды, добавление в смесь цемента и смешивание до однородной массы в течение 1 минуты, добавление в смесь песка и смешивание до однородной массы в течение 1 минуты, отличающийся тем, что после загрузки в механический бетоносмеситель полистирольных гранул и добавления воды дополнительно добавляют в смесь водный раствор силиката натрия и смешивают в течение 1-2 минут, далее добавляют в смесь смолу древесную омыленную, потом заполняют после изготовления смеси предварительно подготовленные формы с размещенными на дне фасадными матрицами, после чего вибрируют заполненные формы в течение 10-15 секунд, производят ручную штриховку каждой формы для удаления пузырьков воздуха от стенок готового продукта, нагревают смесь в формах в камерах нагрева в течение 1-2 часов до температуры 60-80°C, осуществляют остывание готового материала в течение 4-5 часов, производят изъятие готового материала из форм и обработку фасадной части глубокопроникающей грунтовкой, после чего упаковывают готовый материал в полиэтиленовую пленку и осуществляют отстаивание в течение 2 суток.2. The method for producing expanded polystyrene concrete according to claim 1, including loading polystyrene granules into a mechanical concrete mixer, adding water to the mixture, adding cement to the mixture and mixing until a homogeneous mass for 1 minute, adding sand to the mixture and mixing until a homogeneous mass for 1 minute , characterized in that after loading polystyrene granules into a mechanical concrete mixer and adding water, an aqueous solution of sodium silicate is additionally added to the mixture and mixed for 1-2 minutes, then wood saponified resin is added to the mixture, then after the mixture is made, pre-prepared molds with placed at the bottom with facade matrices, after which the filled forms are vibrated for 10-15 seconds, each form is manually hatched to remove air bubbles from the walls of the finished product, the mixture in the forms is heated in the heating chambers for 1-2 hours to a temperature of 60-80 ° C, carry out the cooling of the finished material for 4-5 hours, the finished material is removed from the molds and the front part is treated with a deep-penetrating primer, after which the finished material is packed in a plastic film and settling is carried out for 2 days. 3. Монолитный блок, изготовленный способом по п.2, отличающийся тем, что он выполнен с градиентной плотностью тела, при этом самая высокая плотность – в фасадной части, а самая малая плотность – в тыльной части. 3. A monolithic block manufactured by the method according to claim 2, characterized in that it is made with a gradient density of the body, while the highest density is in the front part, and the lowest density is in the back part.
RU2021120038A 2021-07-08 2021-07-08 Composition for producing polystyrene concrete, method of its production and monolithic block RU2763568C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021120038A RU2763568C1 (en) 2021-07-08 2021-07-08 Composition for producing polystyrene concrete, method of its production and monolithic block

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021120038A RU2763568C1 (en) 2021-07-08 2021-07-08 Composition for producing polystyrene concrete, method of its production and monolithic block

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2763568C1 true RU2763568C1 (en) 2021-12-30

Family

ID=80039925

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021120038A RU2763568C1 (en) 2021-07-08 2021-07-08 Composition for producing polystyrene concrete, method of its production and monolithic block

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2763568C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2810385C1 (en) * 2023-06-30 2023-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Oil-resistant composite building material based on inorganic binder and cross-linked polyethylene waste

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2593497B1 (en) * 1986-01-27 1989-11-17 Cazalens Georges METHOD, COMPOSITION AND DEVICE FOR MANUFACTURING CELL MORTARS
RU2223931C1 (en) * 2003-01-28 2004-02-20 Наумейко Анатолий Васильевич Polystyrene/concrete products' manufacture process
RU2254310C1 (en) * 2003-12-18 2005-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "МИСИ-КБ" (ООО "МИСИ-КБ") Method of manufacturing heat-insulation products
RU2262496C2 (en) * 2003-11-12 2005-10-20 Животиков Евгений Васильевич Raw mixture for production of heat-insulating material
RU2300934C1 (en) * 2005-10-31 2007-06-20 Олег Иванович Квасенков Method for production of canned goods from ham and vegetables
EP1189853B1 (en) * 1999-04-09 2008-10-15 James Hardie International Finance B.V. Concrete formulation
RU2490233C2 (en) * 2011-08-04 2013-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" Raw material for masonry mortar and method of its production

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2593497B1 (en) * 1986-01-27 1989-11-17 Cazalens Georges METHOD, COMPOSITION AND DEVICE FOR MANUFACTURING CELL MORTARS
EP1189853B1 (en) * 1999-04-09 2008-10-15 James Hardie International Finance B.V. Concrete formulation
RU2223931C1 (en) * 2003-01-28 2004-02-20 Наумейко Анатолий Васильевич Polystyrene/concrete products' manufacture process
RU2262496C2 (en) * 2003-11-12 2005-10-20 Животиков Евгений Васильевич Raw mixture for production of heat-insulating material
RU2254310C1 (en) * 2003-12-18 2005-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "МИСИ-КБ" (ООО "МИСИ-КБ") Method of manufacturing heat-insulation products
RU2300934C1 (en) * 2005-10-31 2007-06-20 Олег Иванович Квасенков Method for production of canned goods from ham and vegetables
RU2490233C2 (en) * 2011-08-04 2013-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" Raw material for masonry mortar and method of its production

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2810385C1 (en) * 2023-06-30 2023-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Oil-resistant composite building material based on inorganic binder and cross-linked polyethylene waste
RU225429U1 (en) * 2023-10-25 2024-04-22 Альберт Дмитриевич Строков FACING THERMAL INSULATION FIRE-RESISTANT PANEL

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107602018B (en) silane coupling agent-fly ash floating bead light high-strength foam concrete and preparation method thereof
US20020117086A1 (en) Low shrinkage, high strength cellular lightweight concrete
EP1594818B1 (en) Cementitious products
RU2233254C2 (en) Composition for manufacture of building materials
EP3568273B1 (en) Plant and method for producing pumice blocks having cavities filled with insulation material
EP3442928B1 (en) Aerated concrete moulded body comprising an overlayer and/or underlayer
CA2416493A1 (en) Low shrinkage, high strength cellular lightweight concrete
CN106045559A (en) Aerated concrete slab preparation method
CN111548080A (en) Thermal insulation wallboard and preparation method thereof
RU2309134C1 (en) Reinforced polystyrene-concrete mix, a mix preparation process, a process for manufacturing heat-insulation articles, a panel and block (embodiments)
CN112624690A (en) Manufacturing method of ceramsite aerated concrete light wall board
RU2763568C1 (en) Composition for producing polystyrene concrete, method of its production and monolithic block
KR102236618B1 (en) Lightweight Concrete Block Manufacturing Method
RU2230717C1 (en) Construction-heat insulation, environmentally safe polystyrene-concrete, method of manufacturing products therefrom, and method of erecting heat-effective protecting structures of buildings therefrom according to "unikon" system
JPH07233587A (en) Light weight concrete and production method thereof and architectural panel by use thereof
RU2393085C1 (en) Method of producing concrete panels and structures reinforced by basalt fibers
RU2577348C1 (en) Reinforced plaster-polysterene concrete mixture
US20080113193A1 (en) Method of Moulding a Part in a Hydraulically-Setting Matrix and Part Thus Produced
RU169086U1 (en) INSULATING FACING PLATE
KR102322227B1 (en) High-strength mortar panel for reducing floor impact sound in apartment houses and its manufacturing method
RU2531981C1 (en) Production of self-compacting super strong reactive powder fibro-mortar with high fluidity and method for production of concrete articles from said mix
JP3158657B2 (en) Manufacturing method of low shrinkage lightweight concrete
CN111908861B (en) ASA plate production method
CN115677297B (en) Prefabricated wallboard backfill material and construction process thereof
RU2734485C1 (en) Crude mixture for light fibre concrete