RU2804960C2 - Raw mixture for manufacturing large format fire-retardant board and method for manufacturing large format fire-retardant board based on this mixture - Google Patents
Raw mixture for manufacturing large format fire-retardant board and method for manufacturing large format fire-retardant board based on this mixture Download PDFInfo
- Publication number
- RU2804960C2 RU2804960C2 RU2021103868A RU2021103868A RU2804960C2 RU 2804960 C2 RU2804960 C2 RU 2804960C2 RU 2021103868 A RU2021103868 A RU 2021103868A RU 2021103868 A RU2021103868 A RU 2021103868A RU 2804960 C2 RU2804960 C2 RU 2804960C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fire
- mixture
- additive
- hardening
- retardant
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и предназначено для огнезащиты стальных, железобетонных и армоцементных конструкций в гражданском, промышленном и сельском строительстве.The invention relates to the building materials industry and is intended for fire protection of steel, reinforced concrete and reinforced cement structures in civil, industrial and rural construction.
Известны огнезащитные составы на портландцементе, гипсе, жидком стекле, глиноземистом цементе с различными добавками [Страхов В.Л., Гаращенко А.Н. Огнезащита строительных конструкций: современные средства и методы оптимального проектирования // Строительные материалы. 2002. №6. С. 2-5.; Авторское свидетельство СССР №275342. МПК Е04В 1/94. Состав для покрытия металлических элементов / Щипанов А.И., Лабозин П.Г. // БИ №22, 03.07.1970; Руководство по составам и применению теплоизоляционных и огнестойких перлитовых штукатурок. М.: Стройиздат, 1975. - 15 с.]. В качестве пористых заполнителей используются вспученный вермикулит и перлит.Known fire retardant compositions based on Portland cement, gypsum, liquid glass, aluminous cement with various additives [Strakhov V.L., Garashchenko A.N. Fire protection of building structures: modern means and methods of optimal design // Construction materials. 2002. No. 6. pp. 2-5.; Copyright certificate of the USSR No. 275342. IPC E04B 1/94. Composition for coating metal elements / Shchipanov A.I., Labozin P.G. // BI No. 22, 07/03/1970; Guide to the compositions and use of thermal insulation and fire-resistant perlite plasters. M.: Stroyizdat, 1975. - 15 p.]. Expanded vermiculite and perlite are used as porous aggregates.
Технической проблемой этих составов является низкая трещиностойкость покрытия при высоких температурах во время пожара, потребность в использовании гипса и относительно высокий коэффициент теплопроводности.The technical problem of these compositions is the low crack resistance of the coating at high temperatures during a fire, the need for the use of gypsum and the relatively high thermal conductivity coefficient.
Из патента RU2385851, опубликовано: 2010,04.10, известна сырьевая смесь для изготовления огнезащитного покрытия, включающая гипс и пористые заполнители, отличающаяся тем, что она содержит в качестве заполнителей вспученный вермикулит и отходы пиления вулканического туфа, являющиеся одновременно и активной минеральной добавкой, а в качестве добавок - негашеную известь и смолу древесную омыленную при следующем соотношении компонентов, мас.%: гипс 14,6-21,7 вспученный вермикулит 33,4-50 отходы пиления вулканического туфа 22,5-33,3 негашеная известь 7,83-11,5 смола древесная омыленная 0,07-0,1,From patent RU2385851, published: 2010,04.10, a raw mixture for the manufacture of fire-retardant coating is known, including gypsum and porous fillers, characterized in that it contains expanded vermiculite and volcanic tuff sawing waste as fillers, which are both an active mineral additive, and as additives - quicklime and saponified wood resin in the following ratio of components, wt.%: gypsum 14.6-21.7 expanded vermiculite 33.4-50 sawing waste from volcanic tuff 22.5-33.3 quicklime 7.83- 11.5 saponified wood resin 0.07-0.1,
Технической проблемой этого состава является потребность в использовании гипса и относительно высокий коэффициент теплопроводности.The technical problem with this composition is the need to use gypsum and the relatively high thermal conductivity coefficient.
В патенте RU2689751, опубликовано: 28.05.2019., описан волокнистый облицовочный мат для получения гипсовой панели. Волокнистый мат содержит по меньшей мере один слой нетканого материала и связующую композицию. При этом связующая композиция составляет 10- 40% мас. от общей массы мата. Связующая композиция содержит сополимер, содержащий сомономерное звено сложного винилового эфира альфа-разветвленной алифатической монокарбоновой кислоты, и указанный сополимер присутствует в количестве 25 - 100% мас. от массы связующей композиции. Обеспечиваются улучшенные характеристики сцепления между гипсовой сердцевиной и матом, при сохранении механической прочности.Patent RU2689751, published: 05.28.2019, describes a fibrous facing mat for producing a gypsum panel. The fibrous mat contains at least one layer of nonwoven material and a binder composition. In this case, the binder composition is 10-40% wt. from the total mass of the mat. The binder composition contains a copolymer containing a comonomer unit of an alpha-branched aliphatic monocarboxylic acid vinyl ester, and said copolymer is present in an amount of 25 to 100% by weight. by weight of the binder composition. Provides improved adhesion characteristics between the gypsum core and the mat, while maintaining mechanical strength.
Технической проблемой прототипа является то, что панель имеет трехслойную структуру, состоящую из двух наружных слоев нетканого материала и сердечника из гипсовой панели, а в заявленном изобретении панель однослойная на основе гидравлического вяжущего - портландцемента и легких наполнителей - перлита и вермикулита.The technical problem of the prototype is that the panel has a three-layer structure, consisting of two outer layers of non-woven material and a gypsum panel core, while in the claimed invention the panel is single-layer based on a hydraulic binder - Portland cement and light fillers - perlite and vermiculite.
В аналоге используется вяжущее воздушного твердения - гипс с модифицированными добавками, предающий ему водостойкие свойства.The analogue uses an air-hardening binder - gypsum with modified additives, which gives it water-resistant properties.
Заявленная панель и аналог обладают схожими признаками. В первую очередь к ним можно отнести водостойкость. Также обе панели могут быть использованы как для наружных, так и внутренних работ.The declared panel and the analogue have similar features. First of all, these include water resistance. Also, both panels can be used for both external and internal work.
Но, в отличие от аналога, заявленное изобретение может быть использовано в качестве конструкционного огнезащитного и теплоизоляционного материала для защиты строительных конструкций и электрических кабелей.But, unlike its analogue, the claimed invention can be used as a structural fire-retardant and heat-insulating material to protect building structures and electrical cables.
Также, в аналоге представлен очень трудоемкий способ производства данного изделия. Отдельно изготавливается нетканый материал для наружных слоев изделия и последующего нанесения гипсового вяжущего с модифицирующими добавками с применением клеильного процесса.Also, the analogue presents a very labor-intensive method for producing this product. Separately, non-woven material is produced for the outer layers of the product and the subsequent application of gypsum binder with modifying additives using the gluing process.
Кроме того, аналог не является конструктивным материалом и для поддержки указанной гипсовой панели необходимы металлические или деревянные каркасы или стойки. Также не указано, что данная панель может быть использована в качестве огнезащитной.In addition, the analogue is not a structural material and metal or wooden frames or racks are required to support the specified gypsum panel. It is also not indicated that this panel can be used as a fireproof panel.
Известен патент RU2597336, опубликовано: 2016.09.10, известна фиброгипсовермикулитобетонная сырьевая смесь для изготовления огнезащитного покрытия, включающая гипс и пористые заполнители, отличающаяся тем, что она содержит в качестве заполнителей вспученный вермикулит фракции 0,16-5 мм и вулканический пепел фракции 0-0,16 мм, являющийся одновременно и активной минеральной добавкой, а в качестве добавок - портландцемент, базальтовое волокно и смолу древесную омыленную при следующем соотношении компонентов, мас.%: гипс 40,0-47,7; вспученный вермикулит 35,40-45,33; вулканический пепел 3,0-3,5; портландцемент 10,0-12,1; базальтовое волокно 1,2-1,5; смола древесная омыленная 0,07-0,1.Known patent RU2597336, published: 2016.09.10, a known fiber-gypsum-vermiculite-concrete raw material mixture for the manufacture of a fire-retardant coating, including gypsum and porous aggregates, characterized in that it contains expanded vermiculite of a fraction of 0.16-5 mm and volcanic ash of a fraction of 0-0 as fillers .16 mm, which is at the same time an active mineral additive, and as additives - Portland cement, basalt fiber and saponified wood resin in the following ratio of components, wt.%: gypsum 40.0-47.7; expanded vermiculite 35.40-45.33; volcanic ash 3.0-3.5; Portland cement 10.0-12.1; basalt fiber 1.2-1.5; saponified wood resin 0.07-0.1.
Технической проблемой всех известных решений является то, что в них в качестве основного компонента используется вяжущее воздушного твердения - гипс.The technical problem with all known solutions is that they use an air-hardening binder - gypsum - as the main component.
Гипс имеет высокую гигроскопичность. Из-за пористой структуры минеральное сырье впитывает большое количество воды. Это свойство ограничивает применение строительного гипса во влажной среде.Gypsum is highly hygroscopic. Due to their porous structure, mineral raw materials absorb large amounts of water. This property limits the use of building gypsum in damp environments.
Также, гипс имеет низкую влагостойкость. В результате намокания высока вероятность деформации панелей из таких материалов.Also, gypsum has low moisture resistance. As a result of getting wet, there is a high probability of deformation of panels made from such materials.
При укладке арматуры внутри панелей нельзя использовать металлическую арматуру из-за возможной коррозии, а при использовании натуральных волокнистых материалов - дерево, камыш и пр., такие панели не будут обладать огнезащитными свойствами.When laying reinforcement inside the panels, you cannot use metal reinforcement due to possible corrosion, and when using natural fibrous materials - wood, reeds, etc., such panels will not have fire-retardant properties.
Гипс имеет низкую прочность из-за пористой структуры. Гипсовое покрытие легко поцарапать, причем иногда для этого даже не нужны инструменты.Gypsum has low strength due to its porous structure. Gypsum coating is easy to scratch, and sometimes you don’t even need tools to do it.
Таким образом, панели из гипса неэффективны в качестве огнезащитных материалов, поскольку:Thus, gypsum panels are ineffective as fire retardant materials because:
- из-за непрочной структуры их нельзя устанавливать на потолок, по причине того, что при пожаре и последующем заливе водой таких панелей, они под действием своего веса с водой разломаются и упадут на пол, что чревато травмами для людей;- due to their fragile structure, they cannot be installed on the ceiling, because in the event of a fire and subsequent flooding of such panels with water, under the influence of their weight with water, they will break and fall to the floor, which can cause injury to people;
- в летний период высокой влажности панели из гипса впитывают влагу и увеличивают свой вес, и из-за непрочной структуры их нельзя устанавливать на потолок, по причине того, что есть риск их разлома и падение вниз, что чревато травмами для людей.- during the summer period of high humidity, gypsum panels absorb moisture and increase their weight, and due to their fragile structure they cannot be installed on the ceiling, because there is a risk of them breaking and falling down, which can cause injury to people.
Наиболее близким аналогом является огнезащитная фибровермикулитопемзобетонная сырьевая смесь (RU2671010, опубликовано: 29.10.2018), включающая портландцемент, пористые заполнители, воду и добавки, отличающаяся тем, что она содержит в качестве заполнителей вспученный вермикулит фракции 0,63-5 мм и вулканическую пемзу фракции 0-0,63 мм, являющуюся одновременно и активной минеральной добавкой, а в качестве добавок - негашеную известь, строительный гипс, базальтовое волокно и смолу древесную омыленную при следующем соотношении компонентов, мас.%:The closest analogue is a fire-retardant fibrovermiculite-pumice-concrete raw mixture (RU2671010, published: 10/29/2018), including Portland cement, porous aggregates, water and additives, characterized in that it contains expanded vermiculite fraction 0.63-5 mm and volcanic pumice fraction as fillers 0-0.63 mm, which is at the same time an active mineral additive, and as additives - quicklime, building gypsum, basalt fiber and saponified wood resin in the following ratio of components, wt.%:
Недостатками этого состава является иное назначение использования, высокая стоимость и относительно низкая прочность на сжатие.The disadvantages of this composition are a different purpose of use, high cost and relatively low compressive strength.
Задачей изобретения является создание крупноформатной огнезащитной панели с не меньшей огнестойкостью, которая не содержит гипс в качестве основного вещества и может использоваться в том числе в качестве потолочных панелей.The objective of the invention is to create a large-format fireproof panel with no less fire resistance, which does not contain gypsum as the main substance and can also be used as ceiling panels.
Техническим результатом изобретения является обеспечение огнестойкости и упрощение технологии монтажа защитных конструкций за счет крупноформатности и толщины плиты, ее возможность использования в качестве потолочных плит. Кроме того, обеспечиваются высокие прочностные характеристики и теплоизоляционные свойства, позволяющие надежно предохранить и защитить строительные конструкции от воздействия теплового потока и пламени.The technical result of the invention is to ensure fire resistance and simplify the technology for installing protective structures due to the large format and thickness of the slab, its ability to be used as ceiling slabs. In addition, high strength characteristics and thermal insulation properties are provided, which make it possible to reliably protect and protect building structures from the effects of heat flow and flame.
Указанный технический результат достигается за счет того, что заявлена сырьевая смесь для изготовления крупноформатной огнезащитной плиты, включающая в качестве заполнителей необожженную кремнистую породу с размером частиц < 100 мкм, портландцемент, базальтовое волокно, отличающаяся тем, что в качестве основного вещества смеси использован портландцемент, также содержит воду затворения, легковесный заполнитель из группы кремнеалюминатных пород с размером частиц 0,5-1,5 мм и объемным весом 40 - 60 кг/м3, легковесный заполнитель из группы гидрослюд с размером частиц 1-3 мм и объемным весом 120-150 кг/м3, известь гидратную, антипирен, добавку, ускоряющу твердение портландцемента, воздухововлекающую добавку, пластифицирующую добавку, а также смесь минеральных и органических волокон: базальтовое волокно, мулитовое волокно, полипропиленовое волокно, подобранных в соотношении 2:10:2,5, соответственно, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The specified technical result is achieved due to the fact that a raw material mixture is claimed for the manufacture of large-format fire-retardant boards, including as fillers unburnt siliceous rock with a particle size of <100 microns, Portland cement, basalt fiber, characterized in that Portland cement is used as the main substance of the mixture, also contains mixing water, a lightweight filler from the group of silica-aluminate rocks with a particle size of 0.5-1.5 mm and a volumetric weight of 40-60 kg/m 3 , a lightweight filler from the hydromica group with a particle size of 1-3 mm and a volumetric weight of 120-150 kg/ m3 , hydrated lime, fire retardant, additive that accelerates the hardening of Portland cement, air-entraining additive, plasticizing additive, as well as a mixture of mineral and organic fibers: basalt fiber, mullite fiber, polypropylene fiber, selected in the ratio 2:10:2.5, accordingly, with the following ratio of components, wt.%:
- портландцемент - 38-50%;- Portland cement - 38-50%;
- необожженная кремнистая порода с размером частиц < 100 мкм - 1,5-3%;- unburnt siliceous rock with particle size < 100 microns - 1.5-3%;
- легковесный заполнитель из группы кремнеалюминатных пород с размером частиц 0,5-1,5 мм и объемным весом 40 - 60 кг/м3 - 1,5-3%;- lightweight aggregate from the group of silica-aluminate rocks with a particle size of 0.5-1.5 mm and a volumetric weight of 40 - 60 kg/m 3 - 1.5-3%;
- легковесный заполнитель из группы гидрослюд с размером частиц 1-3 мм и объемным весом 120-150 кг/м3 - 5-8%;- lightweight aggregate from the hydromica group with a particle size of 1-3 mm and a volumetric weight of 120-150 kg/m 3 - 5-8%;
- известь гидратная - 2-7%;- hydrated lime - 2-7%;
- смесь минеральных и органических волокон - 1,5-2.5%;- mixture of mineral and organic fibers - 1.5-2.5%;
- антипирен (тетраборат натрия) - 0,2-0,5%;- fire retardant (sodium tetraborate) - 0.2-0.5%;
- добавка, ускоряющая твердение портландцемента - 1-2%;- additive accelerating the hardening of Portland cement - 1-2%;
- воздухововлекающая добавка - 0,01-0,05%;- air-entraining additive - 0.01-0.05%;
- пластифицирующая добавка - 0,01-1%;- plasticizing additive - 0.01-1%;
- вода затворения - остальное.- mixing water - the rest.
Допустимо, что портландцемент использован как неорганическое вяжущее -портландцемент без добавок или как шлакопортландцемент, или как портландцемент с пуццолановыми добавками, или как описанные смеси на основе портландцемента.It is acceptable that Portland cement is used as an inorganic binder - Portland cement without additives, or as Portland slag cement, or as Portland cement with pozzolanic additives, or as the described mixtures based on Portland cement.
Допустимо, что в качестве необожженной кремнистой породы использован диатомит, или цеолит, или опоку, или туф, или вулканический пепел.It is acceptable that diatomite, or zeolite, or opoku, or tuff, or volcanic ash is used as an unburnt siliceous rock.
Допустимо, что в качестве воздухововлекающей добавки использован альфа-олефин сульфонат натрия.It is acceptable that sodium alpha-olefin sulfonate is used as an air-entraining additive.
Также заявлен способ изготовления крупноформатной огнезащитной плиты на основе вышеуказанной смеси, в котором плиту получают путем затворения вышеописанных компонентов смеси водой, перемешиванием в смесителе принудительного типа и формования в формах вибролитьем; твердение смеси проводят в камере тепловлажностной обработки.Also claimed is a method for manufacturing a large-format fire-retardant board based on the above mixture, in which the board is obtained by mixing the above-described components of the mixture with water, mixing in a forced-type mixer and molding by vibration casting; Hardening of the mixture is carried out in a heat and humidity treatment chamber.
Предпочтительно, после приготовления раствора бетона в мешалке принудительного типа по средствам смешивания компонентов с водой, производят выгрузку готового раствора в форму размером 1240×2040 мм через промежуточный бункер.Preferably, after preparing the concrete solution in a forced-type mixer by mixing the components with water, the finished solution is unloaded into a mold measuring 1240×2040 mm through an intermediate hopper.
Предпочтительно, процесс схватывания и твердения раствора ведут в кассетах по 9 форм, собранных друг на друга, затем кассеты разбортовывают, а плиты направляют на дополнительную сушку.Preferably, the process of setting and hardening of the solution is carried out in cassettes of 9 forms, assembled on top of each other, then the cassettes are beaded, and the slabs are sent for additional drying.
Предпочтительно, процесс твердения бетона выдерживают не менее 10 дней с момента заливки.Preferably, the concrete hardening process is maintained for at least 10 days from the moment of pouring.
Осуществление изобретенияCarrying out the invention
Заявленный состав сырьевой смеси для изготовления крупноформатной огнезащитной плиты подбирают при следующем соотношении компонентов, мас.%:The declared composition of the raw material mixture for the manufacture of large-format fire-retardant boards is selected at the following ratio of components, wt.%:
- неорганическое вяжущее - портландцемент без добавок, или шлакопортландцемент, или портландцемент с пуццолановыми добавками, или смешанный портландцемент - 38-50%;- inorganic binder - Portland cement without additives, or Portland slag cement, or Portland cement with pozzolanic additives, or mixed Portland cement - 38-50%;
- необожженная кремнистая порода с размером частиц < 100 мкм, например, диатомит или цеолит, или опока, или туф, или вулканический пепел - 1,5-3%;- unburnt siliceous rock with a particle size < 100 microns, for example, diatomite or zeolite, or opoka, or tuff, or volcanic ash - 1.5-3%;
- легковесный заполнитель из группы кремнеалюминатных пород с размером частиц 0,5-1,5 мм и объемным весом 40 - 60 кг/м3 - 1,5-3%;- lightweight aggregate from the group of silica-aluminate rocks with a particle size of 0.5-1.5 mm and a volumetric weight of 40 - 60 kg/m 3 - 1.5-3%;
- легковесный заполнитель из группы гидрослюд с размером частиц 1-3 мм и объемным весом 120-150 кг/м3 - 5-8%;- lightweight aggregate from the hydromica group with a particle size of 1-3 mm and a volumetric weight of 120-150 kg/m 3 - 5-8%;
- щелочной компонент - известь гидратная - 2-7%;- alkaline component - hydrated lime - 2-7%;
- смесь минеральных и органических волокон - 1,5-2.5% в соотношении: базальтовое волокно 2 части, мулитовое волокно - 10 частей, полипропиленовое волокно - 2,5 части;- a mixture of mineral and organic fibers - 1.5-2.5% in the ratio: basalt fiber 2 parts, mullite fiber - 10 parts, polypropylene fiber - 2.5 parts;
- антипирен - тетраборат натрия - 0,2-0,5%;- fire retardant - sodium tetraborate - 0.2-0.5%;
- добавка, ускоряющая твердение портландцемента - 1-2%;- additive accelerating the hardening of Portland cement - 1-2%;
- воздухововлекающая добавка - 0,01-0,05%, например, альфа-олефин сульфонат натрия, трехкальциевый силикат или трехкальциевый алюминат;- air-entraining additive - 0.01-0.05%, for example, sodium alpha-olefin sulfonate, tricalcium silicate or tricalcium aluminate;
- пластифицирующая добавка - 0,01-1%, например, поликарбоксилатный гиперплпстификатор ТС-090, DOA - диоктиладипинат, 3G8 - триэтиленгликоля диоктиат, DUO1, DUO2, TOTM - триоктилтримилитат, DOP - диоктил фталат, GPO - диэтилгексилфталат, DINP - диизононилфталат;- plasticizing additive - 0.01-1%, for example, polycarboxylate hyperpstifier TS -090, DOA - dioxyldipinate, 3G8 - triatilen glycol diocytate, Duo1, Duo2, TOTM - trioxylitrimilitis, DOP - diOxilate, GPO - diettylhexille Nonalftalat;
- вода затворения - остальное.- mixing water - the rest.
Плиту получают путем затворения компонентов смеси водой, перемешиванием в смесителе принудительного типа и формования в формах вибролитьем. Твердение смеси производится в камере тепловлажностной обработки. Окончательный набор марочной прочности изделия производится в естественных условиях.The plate is produced by mixing the components of the mixture with water, mixing in a forced-type mixer and molding in molds using vibration casting. The mixture is hardened in a heat and humidity treatment chamber. The final set of brand strength of the product is produced under natural conditions.
Изготовление крупноформатной огнезащитной плиты осуществляют способом, отраженным на следующем примере.The production of large-format fire-retardant boards is carried out in a manner reflected in the following example.
В первую очередь идет подготовка навесов сырья согласно технической карте. Далее происходит приготовление раствора бетона в мешалке принудительного типа по средствам смешивания компонентов с водой.First of all, raw material sheds are prepared according to the technical map. Next, the concrete solution is prepared in a forced-type mixer by mixing the components with water.
Затем, производится выгрузка готового раствора в форму размером 1240×2040 мм через промежуточный бункер. Далее осуществляется распределение и выравнивание раствора по формам с помощью механического правила.Then, the finished solution is unloaded into a mold measuring 1240x2040 mm through an intermediate hopper. Next, the solution is distributed and leveled into shapes using a mechanical rule.
Схватывание и твердение раствора может осуществляться в кассетах по 9 форм, собранных друг на друга. Затем кассеты разбортовываются, а плиты направляются на дополнительную сушку.Setting and hardening of the solution can be carried out in cassettes of 9 forms, stacked on top of each other. Then the cassettes are flattened, and the slabs are sent for additional drying.
После завершения процесса твердения бетона, который составляет приблизительно 10 дней с момента заливки, плиты отправляются на обрезку и шлифовку наружной поверхности.After the concrete hardening process is completed, which is approximately 10 days from the moment of pouring, the slabs are sent for cutting and grinding of the outer surface.
За этапом механической обработки поверхности плиты следует упаковка готовых плит на поддоны.The stage of mechanical processing of the surface of the slab is followed by packaging of the finished slabs on pallets.
Указанным способом на основе вышеописанного состава сырьевой смеси получают крупноформатную огнезащитную плиту, имеющую следующие строительно-технические характеристики, отраженные в таблице 1.Using the above method, based on the above-described composition of the raw material mixture, a large-format fire-retardant board is obtained, which has the following construction and technical characteristics reflected in Table 1.
Ширина 1000-1200 мм
Толщина 30-50 ммLength 1200 - 2400 mm
Width 1000-1200 mm
Thickness 30-50 mm
Выбор ингредиентов заявленного состава смеси и их количества в составе смеси обусловлен следующим.The choice of ingredients of the declared composition of the mixture and their quantity in the mixture is determined by the following.
В качестве основного действующего вещества использовано - неорганическое вяжущее - портландцемент. Опытным путем было установлено, что более низкое его содержание (менее 38%) приводит к недопустимо низкой механической прочности как на сжатие, так и на изгиб. Тем временем более высокое (более 50%) содержание приводило к высокой объемной массе плиты, что в результате вело к низким теплоизоляционным и огнезащитным свойствам плиты.The main active ingredient used is an inorganic binder - Portland cement. It was experimentally established that its lower content (less than 38%) leads to unacceptably low mechanical strength in both compression and bending. Meanwhile, higher (more than 50%) content resulted in a high bulk density of the slab, which resulted in poor thermal insulation and fire retardant properties of the slab.
Применение в составе смеси необожжённой кремнистой породы обеспечивает повышение огнестойкости плиты, увеличивает теплоизолирующие свойства, замедляет скорость повышения температуры при огневом воздействии путем высвобождения химически связанной воды. Опытным путем было установлено, что более низкое содержание - менее 1,5% в составе смеси необожжённой кремнистой породы не дает повышение огнезащитных свойств, а более 3% приводит к ухудшению прочностных характеристик плиты.The use of unfired siliceous rock in the mixture increases the fire resistance of the slab, increases the heat-insulating properties, and slows down the rate of temperature increase during fire exposure by releasing chemically bound water. It was experimentally established that a lower content - less than 1.5% in the composition of the mixture of unfired siliceous rock does not increase the fire-retardant properties, and more than 3% leads to a deterioration in the strength characteristics of the slab.
Легковесный заполнитель из группы кремнеалюминатных пород также обеспечивает теплоизоляционные свойства плиты. Опытным путем было установлено, что более низкое (менее 1,5%) содержание легковесного заполнителя из группы кремнеалюминатных пород приводит к уменьшению теплоизоляционных свойств, а более высокое (более 3%) ведет к снижению механической прочности плиты.Lightweight filler from the group of silica-aluminate rocks also provides the thermal insulation properties of the slab. It was experimentally established that a lower (less than 1.5%) content of lightweight aggregate from the group of silica-aluminate rocks leads to a decrease in thermal insulation properties, and a higher (more than 3%) content leads to a decrease in the mechanical strength of the slab.
В составе смеси также необходимым явилось использование легковесного заполнителя из группы гидрослюд, который обеспечивал уплотнение (сжатие компонентов смеси). При этом, опытным путем было установлено, что более низкое (менее 5%) содержание способствует увеличению объемной массы плиты, а более высокое (более 8%) приводит к снижению механической прочности.In the composition of the mixture, it was also necessary to use a lightweight filler from the hydromica group, which provided compaction (compression of the mixture components). At the same time, it was experimentally established that a lower content (less than 5%) helps to increase the volumetric mass of the slab, and a higher content (more than 8%) leads to a decrease in mechanical strength.
Смесь минеральных и органических волокон использована в составе смеси в качестве армирующих компонентов. Уменьшение их содержания до значений менее 1,5% приводит к исчезновению эффекта армирования волокнами (повышения механической прочности и огнестойкости), а повышение их содержание свыше 2.5% приводило к ухудшению технологичности и гомогенности состава при производстве плиты.A mixture of mineral and organic fibers is used in the mixture as reinforcing components. Reducing their content to values less than 1.5% leads to the disappearance of the effect of fiber reinforcement (increasing mechanical strength and fire resistance), and increasing their content above 2.5% led to a deterioration in manufacturability and homogeneity of the composition in the production of the slab.
Функциональная добавка - ускоритель твердения портландцемента, используется для ускорения схватываемости, без которой невозможно обеспечить достаточный уровень прочности. Опытным путем было установлено, что содержание ускорителя менее 1% не позволяет вести технологический процесс из-за недостаточной ранней механической прочности, а увеличение его до значений более 2% ведет к ухудшению удобоукладываемости смеси, росту пористости и, как следствие, к ухудшению прочностных характеристик плиты.A functional additive is a hardening accelerator for Portland cement, used to accelerate setting, without which it is impossible to ensure a sufficient level of strength. It was experimentally established that an accelerator content of less than 1% does not allow the technological process to be carried out due to insufficient early mechanical strength, and increasing it to values of more than 2% leads to a deterioration in the workability of the mixture, an increase in porosity and, as a consequence, a deterioration in the strength characteristics of the slab .
Наличие в составе антипирена (тетрабората натрия) увеличивает огнезащитные свойства плиты. Опытным путем было установлено, что выход за максимальный допустимый предел ингредиента 0,5% приведет к быстрой потере подвижности бетона. А в случае с выходом антипирена за минимальный предел 0,2%, изделие теряет свои огнезащитные свойства.The presence of a fire retardant (sodium tetraborate) in the composition increases the fire retardant properties of the slab. It has been experimentally determined that exceeding the maximum permissible ingredient limit of 0.5% will lead to a rapid loss of concrete workability. And in the case of fire retardant release beyond the minimum limit of 0.2%, the product loses its fire retardant properties.
Воздухововлекающая добавка способствует смачиванию компонентов смеси и лучшей удобоукладываемости. В случае использования более 0,03% ингредиента происходит потеря прочности изготавливаемого изделия, менее 0,03% - воздухововлекающая добавка не выполняет свои свойства.The air-entraining additive promotes wetting of the mixture components and better workability. If more than 0.03% of the ingredient is used, the strength of the manufactured product is lost; if less than 0.03%, the air-entraining additive does not fulfill its properties.
Пластифицирующая добавка улучшает удобоукладываемость смеси и за счет сокращения количества воды затворения увеличивает прочность изделия и сокращает время твердения. Опытным путем было установлено, что в случае добавления более 0,03%, произойдёт расслоение бетонной смеси, а при значениях менее 0,03% - пропадает пластифицирующий эффект.The plasticizing additive improves the workability of the mixture and, by reducing the amount of mixing water, increases the strength of the product and reduces the hardening time. It was experimentally established that if more than 0.03% is added, the concrete mixture will separate, and with values less than 0.03%, the plasticizing effect disappears.
Благодаря указанному процентному содержанию компонентов и их соотношению, плита представляет собой негорючую композитную систему, обладающую высокими прочностными характеристиками и теплоизоляционными свойствами, позволяющими надежно предохранить и защитить строительные конструкции от воздействия теплового потока и пламени. Заявленные пределы концентрации определяются необходимостью получения положительного технического эффекта, так как выход за указанные пределы приводит к снижению свойств плиты.Thanks to the specified percentage of components and their ratio, the slab is a non-flammable composite system with high strength characteristics and thermal insulation properties that make it possible to reliably protect and protect building structures from the effects of heat flow and flame. The declared concentration limits are determined by the need to obtain a positive technical effect, since going beyond the specified limits leads to a decrease in the properties of the slab.
Примеры осуществления изобретения предлагаемого состава сырьевой смеси для изготовления крупноформатных огнезащитных плит для конструктивной огнезащиты строительных конструкций отражены в таблице 2.Examples of the invention of the proposed composition of the raw material mixture for the manufacture of large-format fireproof boards for structural fire protection of building structures are shown in Table 2.
- портландцемент м500 Д20
- шлакопортландцемент м400
- пуццолановый портландцементInorganic binder:
- Portland cement m500 D20
- Portland slag cement m400
- pozzolanic Portland cement
- диатомит
- цеолит
- опока
-туф
- вулканический пепелUnfired siliceous rock with particle size < 100 µm:
- diatomite
- zeolite
- flask
-tuff
- volcanic ash
- альфа-олефин сульфонат натрия
- трехкальциевый силикат
- трехкальциевый алюминатAir-entraining additive:
- sodium alpha-olefin sulfonate
- tricalcium silicate
- tricalcium aluminate
- поликарбоксилатный гиперплпстификато ТС-090
- DOA - диоктиладипинат
- 3G8 - триэтиленгликоля диоктиат
- TOTM - триоктилтримилитат
- DOP - диоктил фталатPlasticizing additive:
- polycarboxylate hyperplasticato TS-090
- DOA - dioctyl adipate
- 3G8 - triethylene glycol dioctate
- TOTM - trioctyl trimylitate
- DOP - dioctyl phthalate
Технические характеристики плит, полученных согласно примерам 1 - 5, были исследованы и их параметры отражены в таблице 3.The technical characteristics of the slabs obtained according to examples 1 - 5 were studied and their parameters are reflected in table 3.
Из таблицы 3 видно, что полученные по примерам 1, 2, 3, 4, 5 все плиты обладают повышенной огнестойкостью и атмосферостойкостью огнезащитной плиты.From Table 3 it can be seen that all the boards obtained from examples 1, 2, 3, 4, 5 have increased fire resistance and weather resistance of the fire-retardant board.
Следовательно, была решена задача изобретения и был создан состав сырьевой смеси для создания крупноформатной огнезащитной панели с не меньшей огнестойкостью, чем известные гипсовые, но которая не содержит гипс в качестве основного вещества и может использоваться в том числе в качестве потолочных панелей, поскольку не впитывает влагу и имеют высокую прочность.Consequently, the problem of the invention was solved and a raw material mixture was created to create a large-format fire-retardant panel with no less fire resistance than known gypsum panels, but which does not contain gypsum as the main substance and can also be used as ceiling panels, since it does not absorb moisture and have high strength.
Claims (6)
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2021103868A RU2021103868A (en) | 2022-08-16 |
RU2804960C2 true RU2804960C2 (en) | 2023-10-09 |
Family
ID=
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2372314C1 (en) * | 2008-04-07 | 2009-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова | Fireproof raw mix |
US7658794B2 (en) * | 2000-03-14 | 2010-02-09 | James Hardie Technology Limited | Fiber cement building materials with low density additives |
RU2504529C1 (en) * | 2012-07-25 | 2014-01-20 | Открытое Акционерное Общество "Каустик" | Method of producing heat insulating fireproof material |
RU2595016C1 (en) * | 2015-04-23 | 2016-08-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Fire-retardant fibre-vermiculite-concrete crude mixture |
RU2597336C1 (en) * | 2015-04-23 | 2016-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Fibre-gypsum-vermiculite-concrete crude mixture for making fireproof coating |
RU2660154C1 (en) * | 2017-10-05 | 2018-07-05 | Акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство", АО "НИЦ "Строительство" | Dry mixture for fire-protective coating |
RU2671010C2 (en) * | 2017-03-23 | 2018-10-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Fire resistant fiber vermiculite pumice concrete raw mix |
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7658794B2 (en) * | 2000-03-14 | 2010-02-09 | James Hardie Technology Limited | Fiber cement building materials with low density additives |
RU2372314C1 (en) * | 2008-04-07 | 2009-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова | Fireproof raw mix |
RU2504529C1 (en) * | 2012-07-25 | 2014-01-20 | Открытое Акционерное Общество "Каустик" | Method of producing heat insulating fireproof material |
RU2595016C1 (en) * | 2015-04-23 | 2016-08-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Fire-retardant fibre-vermiculite-concrete crude mixture |
RU2597336C1 (en) * | 2015-04-23 | 2016-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Fibre-gypsum-vermiculite-concrete crude mixture for making fireproof coating |
RU2671010C2 (en) * | 2017-03-23 | 2018-10-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Fire resistant fiber vermiculite pumice concrete raw mix |
RU2660154C1 (en) * | 2017-10-05 | 2018-07-05 | Акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство", АО "НИЦ "Строительство" | Dry mixture for fire-protective coating |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10040720B2 (en) | Thermally insulating aerogel based rendering materials | |
Wang et al. | Study on the improvement of the waterproof and mechanical properties of hemihydrate phosphogypsum-based foam insulation materials | |
Majumdar et al. | Glass fibre reinforced cement | |
CN102561532B (en) | Functionally-graded cellular-concrete thermal-insulating material and preparation method thereof | |
US20150175887A1 (en) | Fire core compositions and methods | |
US20150240163A1 (en) | Fire core compositions and methods | |
EP2799409A1 (en) | Thermally insulating aerogel based rendering materials | |
RU2351562C1 (en) | Concrete mix for manufacture of thin-walled products | |
KR102228810B1 (en) | Lightweight Aerated Concret Block | |
CN113563034A (en) | Normal-temperature-cured fireproof ultrahigh-performance concrete and preparation method thereof | |
WO2006123632A1 (en) | Lightweight cement based hardened article reinforced with fiber | |
RU2804960C2 (en) | Raw mixture for manufacturing large format fire-retardant board and method for manufacturing large format fire-retardant board based on this mixture | |
WO2019038120A1 (en) | Wood-concrete composite floor | |
EP2789594A1 (en) | Composite material and method of manufacturing thereof | |
RU2283293C1 (en) | Raw mixture for production of the gas concrete of the non-autoclave curing | |
RU174634U1 (en) | INSULATING FACING PLATE | |
RU2440941C2 (en) | Foam concrete based on non-fired ceramic composition | |
RU2644367C1 (en) | Composite system for floor devices | |
RU2577348C1 (en) | Reinforced plaster-polysterene concrete mixture | |
RU2598389C1 (en) | Reinforced gypsum-modified mineral plate | |
RU2789473C1 (en) | Mixture for manufacturing plates from foam polystyrene concrete | |
EP4242191A1 (en) | Reactive binder mixture for cementitious article | |
RU2541340C1 (en) | Raw material mixture for porous concrete | |
RU2734485C1 (en) | Crude mixture for light fibre concrete | |
JP7304237B2 (en) | Inorganic porous molded body |