UA77760U - Процес виготовлення екологічно чистого, гранульованого, армованого полістиролбетону - Google Patents

Description

Корисна модель належить до виробництва будівельних матеріалів і може бути використана при виготовленні заповнювача зі спіненого полістиролу (ПСВ) для отримання теплоізоляційних бетонів з питомою щільністю 150-400 кг/м? (без ведення заповнювачів - піску, шлаку і т. д.) і щільністю 350-600 кг/м" з додаванням заповнювачів і по розрахунках води.

Відповідно до існуючих нормативних документів теплоізоляційні матеріали класифікують за декількома основними ознаками: виду початкової сировини, формулі, зовнішньому вигляду, структурі, середній щільності, стисненості, теплопровідності, горючості.

По вигляду початкової сировини всі теплоізоляційні матеріали підрозділяють на дві великі групи: неорганічні і органічні. До неорганічних матеріалів відносять мінеральну і скляну вату, піноскло, комірчасті бетони, спучений перліт і вермикуліт, теплоізоляційну кераміку, азбестоутримуючі теплоізоляційні маси і вироби. Домінуючі об'єми теплоізоляційної продукції складають неорганічні матеріали. Органічними матеріалами вважають матеріали на основі деревини, різних стебел рослин, а також газонаповнені пластмаси.

Пінополістирол (ПСВ) - найпоширеніший вид будівельних пінопластів. Використовують його для утеплення фасадів, дахів, фундаментів будівель, для ізоляції трубопроводів, при виготовленні архітектурних деталей. ПСВ розділяється на два основні види: блоковий і екструзійний. Блоковий ПСВ проводять шляхом спінювання полістиролу в прес-формі. У результаті виходять блоки, які потім розрізають на плити. Чим нижчий коефіцієнт теплопровідності, тим краще його теплоіїзоляційна здатність Важливим показником для теплоізоляційних матеріалів також є водопоглинання.

Стабільний споживчий попит на пінополістиролові плити в Україні зберігається впродовж останніх 5-6 років, особливо з 2002 року, що було обумовлено нарощуванням об'ємів будівництва, а також дозволом контролюючих органів на широке використання спінених пластиків як утеплювачів. Значною мірою це обумовлено також гостротою питань енергозбереження. Транспортування ПСВ плит на дальні відстані невигідне, набагато доцільніше завозити полістирол і виробляти вказані плити ближче до місця споживання. У

Україні налічується не менше 40 крупних вітчизняних виробників ізоляції, пінопласту, що забезпечують не менше 90 95 споживчого ринку цих товарів.

У Інтернеті на сайті пир/Лимлиу. роїївтігоІреюп.ги/Іпаех.рир"їа-72 поміщений основоположний огляд "Полістиролбетон - технологія, склади, рецептура", підготовлений в Росії, ТОВ "Центр будівельних технологій", м. Єкатеринбург, пер. Автоматики, 3/2 тел./факс: ї7(343)374-16-03, 217-63-67, що розкриває основні технічні проблеми при його виготовленні і напрями досліджень по вдосконаленню технології.

Легкий бетон з пінополістирольним заповнювачем входить до групи надзвичайно легких бетонів, які виробляються з використанням пористих заповнювачів, що звичайно мають малу міцність зерен. Вирішальним чинником для властивостей на стійкість є структура затверділої цементної пасти, що оточує частинки заповнювачів зі спіненого пластику, що впливає і на масу бетону. Крім того, важлива форма і розмір зерен, а також структура поверхні використовуваних пінополістирольних заповнювачів. На відміну від мінеральних заповнювачів, дозування пінополістирольних заповнювачів задається не по масі, а за об'ємом. Таким чином, є можливість точно задати об'єм пор і, завдяки цьому, об'ємну масу полістиролбетону, і виробляти полістиролбетон, що має структуру із закритими порами. За допомогою вибору об'ємної маси бетону можна впливати на характеристики полістиролбетону, щоб вони краще відповідали конкретним вимогам.

У світлі сьогоднішніх вимог представляє інтерес полістиролбетон, об'ємна маса якого знаходитися в нижньому діапазоні (« 600 кг/м3). В цьому випадку поєднання «теплоїізолюючого матеріалу» і «бетону» у одному матеріалі пропонує будівельникам оптимальну комбінацію несучих властивостей, звукоізоляції, термоізоляції і вогнезахисту.

На відміну від легких бетонів з мінеральними заповнювачами, пінобетонів, газобетонів, у разі полістиролбетону є можливість виробництва гранульованого бетону з об'ємною масою менше 200 кг/му, і відповідно хорошими теплоізоляційними характеристиками.

Внаслідок цього подальший розвиток сконцентрований на виробництві полістиролбетону, що потрапляє в цей нижчий діапазон об'ємних мас, і зокрема на поліпшення властивостей гранульованого бетону з пінополістирольним заповнювачем, технології виробництва і на розробці будівельних систем із застосуванням полістиролбетону.

Як заповнювач полістиролбетону використовується пінополістирол з об'ємною щільністю 10- 25 кг/му, яка не впливає на кінцеву міцність гранульованого бетону.

Розмір зерен спінених частинок пінополістиролу знаходиться в діапазоні 0,5-3,5 мм, що дозволяє одержувати дрібнопористий скелет бетону і використовується сировинний матеріал з 60 розміром частинок від 0,2 до 1,0 мм. Погана міцність зчеплення між цементним тестом і поверхнею частинок ПСВ може призвести до розшаровування полістиролбетону під час приготування і укладання. У перші роки практичного застосування цьому ефекту протидіяли введенням добавок, поліпшуючих міцність зчеплення. По цьому шляху йдуть ряд виробників, в основному намагаючись збільшити продажі добавок. Застосовують також спеціальні марки пінополістиролу з великою пористою поверхнею частинок або спеціальні пристрої, що дозволяють укладати бетон, який таких добавок не має. Технологія виробництва полістиролбетону від 150 до 600 кг/м? (суха об'ємна маса), що буде характеризуватися хорошими теплоізоляційними властивостями і що має малу масу, відрізняється цілим рядом особливостей від технології отримання аналогічної гранульованого бетону з щільністю більше 600 кг/м3. Ці особливості істотно впливають на однорідність суміші, легке укладання і подачу полістиролбетону, а також на тенденцію до утворення тріщин від усадки і розшарування.

Вирішальний вплив на властивості свіжого полістиролбетону має те, що дуже велику частину його об'єму складають частинки пінополістиролу. У діапазоні об'ємної маси менше 600 кг/м3 кількість цементного розчину недостатньо, для того, щоб повністю заповнити об'єм «міхурів гранульованого заповнювача. Без внесення відповідних добавок полістиролбетон в цьому діапазоні об'ємної щільності можна укладати і ущільнювати тільки з великими зусиллям із-за його в основному незв'язного характеру.

Додавання великої кількості води вестиме до зменшення міцності при стисненні і посиленню тенденції до утворення тріщин від усадки і розшаруванню.

Щоб дізнатися, як можна поліпшити легке укладання і щільність полістиролбетону, проводилися випробування з внесенням різних добавок.

В результаті виявилось, що найбільші переваги забезпечують добавки, що містять утримуючі повітря компоненти, а також компоненти для стабілізації і розрідження полістиролбетонної суміші. За допомогою створення дуже маленьких сферичних повітряних міхурів (з діаметром до 0,3 мм) об'єм цементного розчину збільшується і відповідно зменшується відмінність в щільності між цементним розчином і легким пінополістиролбетонним заповненням. Суміш набуває пластичної в'язкої консистенції. Завдяки цьому запобігаємо спливанню піносполістирольного заповнювача, навіть у разі інтенсивного вібраційного ущільнення, і легке укладання свіжого полістиролбетону значно поліпшується. Особливе

Зо положення займають білкові піноутворювачі, використовувані при механічному виробництві повітряних пін. Вони характеризуються дуже стабільною структурою піни. Рухливість і прекрасна адгезія цих повітряних пін надає виключно сприятливу дію на легку укладуваність полістиролбетону, навіть у разі малих відносин води до цементу.

Еластичні піностирольні заповнювачі і відносно висока пропорція повітряних міхурів не можуть протидіяти усадці затверділого цементного тіста. Проте вплив надмірно великої усадки під час схоплювання і тенденцію до утворення тріщин можна зменшити, підтримуючи полістиролбетон вологим протягом достатньо тривалого часу. На практиці дуже ефективним виявилося додавання в суміш сумісних з цементом армуючих волокон. Армуючі волокна в затверділому скелеті з цементного тесту в полістиролбетоні приймають на себе напруги, що виникають при розтягуючій усадці і зміні температури під час схоплювання і твердіння полістиролбетону, зменшуючи тим самим тенденцію до утворення тріщин, і значно збільшуючи міцність на розтягування при вигині. Але є ускладнення при застосуванні армуючих волокон, яке існує в тому, що мала вага заповнювача не в змозі роз'єднати волокна з розміщенням їх по усьому об'єму полістиролбетону. Відомий патент Рф Мо 2309134 на "армовану полістиролбетону суміш" виданого на ім'я Пузанов Б.О. включає в себе приготування полістиролбетону з додатком армуючих волокон у герметичному змішувачі. Змішування ведеться під тиском 5 ат.

Піна додається в змішувач під час приготування суміші, для чого використовується піногенератор. Для приготування полістиролбетону придатні звичайні змішувачі з примусовим перемішуванням. Гравітаційні бетонозмішувачі придатні тільки умовно. Для отримання якісної суміші компоненти закладаються в певній послідовності. Час перемішування повинен складати приблизно 2 хвилини. Об'ємне дозування пінополістирольного гравію може змінюватися в певних межах залежно від того, використовується свіжий спінений матеріал або здрібнені матеріали, яких необхідно більше на 20-25 95, ніж спінений.

За замовленням того ж НП "Міжнародний впроваджуваний Центр будівельних технологій" розроблено і випускається ВАТ "Еврогостсрой" концентрована комплексна добавка "ВЦД-О1", призначена для підвищення змочування і обволікання гранул полістиролів цементним молоком, прискорення схоплювання і набору міцності в ранні терміни твердіння, підвищення адгезії полістиролбетонної суміші до незнімної опалубки. бо Спосіб застосування полягає в наступному.

Дозована добавка заливається в змішувач після заливки в нього води, але перед засипкою гранул полістиролів і до засипки цементу. Витрата добавки може корегуватися залежно від марки використовуваного цементу і якості (м'якості) води.

Недоліком є те, що вказана добавка належить до групи слаботоксичних в рідкому вигляді матеріалів. При роботі з добавкою слід використовувати гумові рукавички, захисні окуляри, фартух або комбінезон.

Відомі гранули діаметром 3-6 мм спіненого полістиролу, оброблені на початковій стадії виробництва спеціальною добавкою "Е.І.А.2", що дозволяє досягати відмінних характеристик замісу, уникнути викиду гранул на поверхню. Проте, для замісів необхідно використовувати тільки портландцемент класу м 450-500. Використання цементів іншого типу або меншого класу може понизити дію добавки і кінцеві характеристики розчину.

Відомий патент РФ Мо 2230717. СО4В 38/08; 38/10 на комплексний винахід "конструкційно- теплоізоляційний екологічно чистий полістиролбетон, спосіб виготовлення з нього виробів і спосіб зведення з них афективних до тепла захищаючих конструкцій будівель за системою "Юникон", виданого на ім'я ВАТ Технологічного інституту "ВНІЇ железобетон". Опис винаходу містить цілий ряд інформаційних посилань по рівню техніки даної проблеми.

Відомий полістиролбетон ГОСТ Р 51263-99, розроблений "ВНІ! железобетон", що складається із заповнювача, полістиролу, портландцементу або шлакопортландцементу, добавок і води.

Відомий склад для виготовлення суміші, полістиролу, по патенту РФ Мо 2150446, що включає, мас. 9о:

Мінеральне в'яжуче 68-90; заповнювач, полістиролу, 0,7-2,3; волокнистий матеріал 1,4-5,2; утримуючу повітря добавку 0,3-0,7; пластифікуючу добавку 0,25-0,55 і воду - інше. Як заповнювач полістиролу, полістиролбетон, містить суміш частинок зі спінених гранул полістиролів фракції 0,04-1,25 мм і /"або частинок рваного пінополістиролу фракції 0,04-1,63 мм при їх масовому співвідношенні 1:(8-12).

Недоліком даного технічного рішення є невисока механічна міцність матеріалу і відсутність заходів екологічного захисту від легсолетючих органічних домішок.

Відомий спосіб приготування полістиролбетонної суміші (патент РФ Мо 2103241), полягає в

Зо тому, що готують суміш, яка містить глину, спінений полістирол і воду, укладають суміш в простір поясу з цегли, перемішують і здійснюють електропрогрівання до температури 40-45 "С із швидкістю нагріву 100-120 "С.

За авторським свідоцтвом СРСР Мо 1449555, СО4В 16/08. 28/04 відомий спосіб виготовлення легкої бетонної суміші, який вирішує задачу збільшення рухливості бетонної суміші, а також міцності бетону і зниження його водного поглинання.

У складі легкої бетонної суміші використовують гранули пінополістиролу, які перед введенням в сировинну суміш опудрюють динатрієвою сіллю етилендіамінтетраоцтової кислоти як модифікатор рухливості бетонного розчину.

По патенту РФ Мо 2082696 відомий аналогічний спосіб виготовлення особливо легких полістиролбетонних виробів, що полягають в тому, що у складі суміші, полістиролу, що містить портландцемент, гранули полістиролу, поверхнево-активну добавку і воду, використовують заздалегідь оброблений поверхнево-активною добавкою гранульований полістирол.

Спінювання полістиролу здійснюють в суміші у фіксованому об'ємі форми при одночасній гідратації цементу шляхом теплової обробки гострою парою при температурі 95-105 76.

Відомий спосіб виготовлення, по патенту РФ Мо 2082695, що полягає в тому, що спочатку виготовляють пінополістирольний заповнювач шляхом термостатованої обробки гранул полістиролу, а потім обробляють їх комплексною хімічною добавкою, що складається з суміші дикарбонових кислот, суміші солей органічних кислот і смоли деревної помиленої при наступному співвідношенні компонентів, мас. 95: цемент 67-75; гранульований термостатований пінополістирол 4,75-5,55; комплексна хімічна добавка 0,25-0,45 і вода - інше. Готують суміш з вказаного заповнювача, мінерального в'язкого, комплексної добавки і води, розподіляють і ущільнюють її у формах, здійснюють твердіння і розбирання форм.

Приведені вище три аналоги показують, що модифікація поверхні гранул полістиролу за допомогою нанесення хімічних добавок є достатньо поширеною операцією, не дивлячись на цілий ряд негативних моментів при її використанні.

Таким чином, на підставі представленого детального вивчення існуючого рівня техніки з проблеми приготування гранульованого полістиролбетону на основі ПСВ встановлено, що продовжують залишатися актуальними завдання подальшого підвищення міцності, легке складування, пошуку екологічно чистих добавок для поліпшення змочування поверхні гранул і 60 підвищення адгезії до ним мінеральних в'язких. Як на екологічно безпечну добавку для ефективнішого приготування гранульованого, на основі ПСВ, полістиролбетону, автори звернули увагу на добре відомий і вживаний в будівництві матеріал як рідке натрієве скло - це водний розчин силікату натрію. Натрієве рідке скло є екологічно чистим матеріалом і використовується при виробництві бетонів із спеціальними властивостями (кислототривких, жаростійких, водостійких).

Відомий ряд джерел інформації про спроби використання добавок рідкого скла при приготуванні легких бетонів на основі спучених неорганічних матеріалів (а. с. МоМо 1194854, 1219548, 1530598, 1530620, 1573009).

Так, відомий спосіб отримання безвипалюваного порожнистого заповнювача по авт. св.

СРСР Мо 1219548, СО4В 14/24, 20/10. Згідно з яким для зниження об'ємної насипної маси і підвищення міцності заповнювача як ядро гранули використовують склопір з об'ємною масою 40-80 кг/м3, а перед нанесенням мінеральної суміші, наприклад цементно-зольної, ядра заздалегідь обробляють пульверизацією водним розчином рідкого скла щільністю 1,2-1,3 кг/м3, а потім на них накочують в тарілчастому грануляторі шар заздалегідь меленої і зволоженої 15- 2095 цементно-зольної суміші, що складається з 4095 цементу і 6095 золи теплоелектростанцій. Потім одержані сирцеві гранули пропарюють протягом 6 годин при 80- 90 "С. Під час теплої та вогкої обробки відбувається руйнування ядра, і утворюються порожнисті гранули.

За авторським свідоцтвом СРСР Мо 1573009, СО4В 14/24, 20/10 відомий спосіб виготовлення невипалюваного порожнистого заповнювача, яким розв'язувалося завдання підвищення морозостійкості і зниження собівартості заповнювача. Спочатку для отримання гранульованого заповнювача готують ядро з суміші золи і розчину рідкого скла необхідної щільності при їх співвідношенні по масі 1: (2-10). Щільність розчину рідкого скла розраховують залежно від вибираного співвідношення золи і розчину рідкого скла в суміші. Потім вказану суміш перемішують в змішувачі примусової дії протягом 2-4 хвилин і гранулюють шляхом пропускання крапель суміші в розчин хлористого кальцію 30-40 9о-ної концентрації. Через 40-50 мін. затверділі гранули витягують і підсушують при температурі 70-80 "С протягом 30 мін. Після сушіння гранули спучуються при 350-550 "С і одержують готові ядра розміром 3-15 мм. Ядра обробляють розчином рідкого скла щільністю 1,2-1,3 кг/мУ, наприклад, шляхом пульверизації.

Зо Потім на тарілчастому грануляторі на них наносять мінеральну, наприклад цементно-зольну суміш. Одержані сирцеві гранули піддають пропарюванню при 80-90 "С протягом 4-6 годин. В результаті фізико-хімічної взаємодії продуктів розкладання рідкого скла і золи з матеріалом оболонки відбувається утворення порожнистих гранул з ущільненою оболонкою. Це призводить до зниження водного поглинання заповнювача і до підвищення його морозостійкості.

У даних рішеннях нанесення рідкого скла на поверхню гранул використовувалося тільки як засіб формування ядра і оболонки порожнистих гранул в результаті хімічних реакцій, що реалізовуються в процесі термообробки при температурі 70-90 "С в перебігу декількох годин.

Як прототип, співпадаючий з корисною моделлю, що заявляється, за призначенням і ряду загальних ознак, ухвалено технічне рішення по процитованому раніше патенту РФ Мо 2082695 "Спосіб виготовлення екологічно чистих гранульованих полістиролбетонних виробів".

Недоліком прототипу є низька продуктивність і висока трудомісткість виготовлення полістиролбетонних виробів; необхідність використання досить складної хімічної добавки.

Загальними ознаками прототипу і корисної моделі, що заявляється, є процес виготовлення екологічно чистого гранульованого полістиролбетону, що включає: 1) попереднє спінювання гранул полістиролу; 2) нанесення на поверхню спінених гранул полістиролу модифікуючи добавки для поліпшення змочування і підвищення адгезії мінерального в'яжучого;

З перемішування оброблених гранул з мінеральним в'яжучим, з добавкою при необхідності води; 4 завантаження одержаного гранульованого матеріалу у форми для подальшої обробки.

У основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення процесу виготовлення екологічно чистого, гранульованого, армованого полістиролбетону шляхом застосування екологічно безпечної добавки для змочування поверхні спінених гранул, підвищення адгезії і прискорення гідратації на їх поверхні мінерального в'яжучого, а також техніку її нанесення, щоб забезпечити отримання полістиролбетонів з рівномірним розподілом легких гранул в розчині мінерального в'яжучого з мінімальною кількістю води і поліпшеними параметрами по міцності і теплоізоляції, з розширенням сировинної бази вживаних мінеральних в'яжучих.

Поставлена задача в процесі виготовлення екологічно чистого гранульованого, армованого полістиролбетону, що включає попереднє спінювання сировинних гранул полістиролу (або бо дроблення упаковок з ПСВ, відходів виробництва пінопласту), нанесення на поверхню спінених гранул полістиролу, модифікуючі добавки для поліпшення змочування і підвищення адгезії мінерального в'язкого, перемішування оброблених по поверхні гранул з мінеральними в'яжучими, з добавкою при необхідності води і заповнювача, завантаження одержаного гранульованого матеріалу у форми для подальшої обробки.

Згідно з корисною моделлю - як модифікуючу добавку застосовують водний розчин силікату натрію - натрієвого "рідкого скла" відповідної концентрації для регулювання щільності одержуваного гранульованого полістиролбетону, - нанесення адсорбуючого шару модифікуючі добавки здійснюють одноразовим зануренням спінених гранул під поверхню вказаного водного розчину з швидким (за рахунок малої щільності) випливання гранул ПСВ на поверхню, - оперативно перенавантажують оброблені вказаним водним розчином спінені гранули в змішувач примусового типу, рівномірно розподіляють по довжині змішувача завантаження мінерального в'яжучого, кількість якого визначають відповідно до заданої щільності полістиролбетону, із забезпеченням формування на поверхні гранул зовнішнього шару мінерального в'яжучого рівномірної товщини, - в процесі перемішування мінерального в'яжучого з гранулами ПСВ в змішувач слідом додасться через повітродувний шланг роз'єднана на окремі волокна армуюча фібра (базальтова, поліпропіленова) як зміцнюючий елемент. Роз'єднання фібри проходить у окремій ємкості направленим тиском повітря.

Конкретні відмінності корисної моделі, що заявляється, полягають в наступному. 1. Як водний розчин рідкого скла на підставі проведених експериментів приймають водний розчин 10-20 мас. 95 силікату натрію, силікатним модулем від М1,5 до М3, при вмісті води 80-90 мас. 95. 2. Нанесення адсорбуючого шару водного розчину рідкого скла здійснюється в місткості для заливки необхідного об'єму, забезпеченої дозатором для завантаження гранул ПСВ з розміщенням у його випускному отворі поворотного колеса з лопатями, виконаними для максимального захоплення гранул по ширині вказаної місткості і забезпеченими по поверхні отворами просічень для проходження розчину, по типу друшляка, причому поворотне колесо по

Зо горизонтальний осі розміщують у вказаному водному розчині.

З. Як мінеральне в'яжуче, для вирішення певних завдань по характеристиках полістиролбетону, можуть застосовуватися цементи менших марок, а також мінеральні в'яжучі, гідратація яких у присутності силікату натрію істотно прискорюється. 4. Як початковий матеріал може використовуватися подрібнений ПСВ з упаковки, відходів виробництва пінопласту, що значно знижує собівартість виготовлення полістиролбетону і практично не погіршує його властивості. 5. Для виготовлення гранульованого теплоїзолюючого бетону з малою щільністю 150-450 кг/м" формування виробів, можна здійснювати без додаткового введення води, оскільки її у складі нанесеного на гранули ПСВ водного розчину рідкого скла достатньо для стабільного водоцементного (В/Ц) співвідношення 0,25-0,3 а для гідратації цементу теоретично потрібен в/Ц-0,2-0,25. 6. Отримання легкого гранульованого полістиролбетону з малою щільністю від 150 кг/м3 і вище, з мінімальним В/Ц при формуванні самонесучих виробів, на основі гранул полістиролу з нанесеним зовнішнім шаром мінерального в'яжучого, здійснює можливість застосувати метод пресування і вібропрасування, як для жорстких бетонів. 7. З метою отримання полістиролбетону із кращими показниками міцності при малій щільності, разом з мінеральним в'яжучим в змішувач примусового типу подається через повітродувний шланг армуюча фібра (базальтова, пропіленова) попередньо оброблена у окремій ємкості направленим тиском повітря для роз'єднання склеєних волокон до одиничних.

Причинно-наслідковий зв'язок між ознаками корисної моделі і результатами, що досягаються, полягає в наступному. Відомо, що для забезпечення високих стійкісних властивостей полістиролбетону важливою характеристикою є щільність упаковки гранул у виробі, причому істотний вплив робить структура затверділої цементної пасти в проміжках між гранулами. Використання водного розчину рідкого скла забезпечує, по-перше, хорошу змочуваність і рівномірну адгезію його шару до поверхні спінених гранул ПСВ із закритою внутрішньою порожниною, в других, забезпечує поліпшення рухливості суміші унаслідок хорошого ковзання таких гранул один щодо одного. Це дозволяє виключити широковживаний метод пульверизації і підвищити ефективність нанесення рівномірного шару водного розчину силікату натрію за рахунок використання методу занурення шляхом короткочасного занурення бо одночасно значної маси ПСВ в об'єм вказаного розчину. Одноразовий оберт колеса за допомогою захоплення гранул лопатями з отворами по їх поверхні дозволяє швидко накопичити достатній об'єм гранул ПСВ, негайно спливаючих з розчину за рахунок відштовхуючої сили.

На поверхні гранул ПСВ змоченої водним розчином рідкого скла, здійснюється рівномірне закріплення заданої розрахункової маси в'яжучого, завдяки тому, що гідратація в'яжучого у присутності силікату натрію протікає набагато швидше, ніж у воді.

Кількість закріпленого на поверхні ПСВ мінерального в'яжучого залежить від концентрації силікату натрію до (2095) в адсорбуючому розчині, що дає широкі можливості керувати параметрами полістиролбетону. При застосуванні портландцементу для виготовлення термоїзолюючого бетону щільністю 150-450 Кг/м" додавання води не обов'язково, оскільки водоцементне співвідношення виходить стабільним в межах В/Ц 0,25-0,3, що достатнє для протікання процесу гідратації. Полістиролбетон, одержаний з мінімальною кількістю води, дозволяє працювати з ним, як з жорсткими бетонами - застосовувати вібрацію і пресування навіть при малій його щільності 150-500 кг/мУ, що не можливо при інших способах отримання полістиролбетону.

Використання адсорбуючого розчину силікату натрію дозволяє застосовувати не тільки портландцемент (М400-М500) для отримання полістиролбетону як це показано за іншими технологіями, але і цементи менших марок, а також мінеральні в'яжучі, гідратація яких у присутності силікату натрію істотно прискорюється (глиноземисті цементи, вапно, гіпс і т.п.).

Введення армуючих волокон, зокрема базальтової фібри в полістиролбетон додає йому тривимірне армування, зниження утворення усадкових мікротріщин до 90 95, зменшення утворення внутрішньої напруги при пластичній усадці до 50 95, підвищення зносостійкості, підвищення ударної і втомної міцності до 500 Фо

Якість полістиролбетону практично не погіршується при застосуванні як заповнювача вторинної сировини - подрібненого полістиролу (упаковка, відходи виробництва пінопласту), що значно знижує його собівартість.

Експерименти із застосуванням технології, що заявляється, дозволяють одержувати полістиролбетон з наступними властивостями: - важкогорючий матеріал, група горючості - Г 1. - марка по середній щільності від 150 до 600 кг/м3.

Ко) - морозостійкість від Е 25 до Е 100 і більш, при додача фібри збільшується до 35 95 - коефіцієнт теплопровідності від 0,055 до 0,125 Вт/м'С - середня міцність на стиснення від 0,73 до 3,6 В, МПа. (клас по міцності на стиснення від М 2,5 до В 2,5), при додачі фібри збільшується до 35 95. - межа міцності на розтягування при вигині від 0,10 до 0,73 МПа., при додачі фібри збільшується до 35 95. - температура застосування від -60 "С до -70 "С.

Представлені дані підтверджують можливість вирішення поставленої задачі в частині виготовлення екологічно чистого гранульованого, армованого полістиролбетону і відповідність корисної моделі, що заявляється, нормативній вимозі новизни і вимозі промислової застосовності.

Claims (8)

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ

1. Процес виготовлення екологічно чистого, гранульованого, армованого полістиролбетону, що включає попереднє спінювання сировинних гранул ПСВ або дроблення відходів і тари ПСВ, нанесення на поверхню спінених гранул полістиролу модифікуючої добавки для поліпшення змащуваності і підвищення адгезії мінерального в'яжучого, закріплення по поверхні оброблених гранул мінерального в'яжучого, з додаванням при необхідності додаткової кількості води, завантаження одержаного гранульованого матеріалу у форми для подальшої обробки, який відрізняється тим, що як модифікуючу добавку застосовують водний розчин силікату натрію - натрієвого "рідкого скла" відповідної концентрації для регулювання щільності одержуваного гранульованого полістиролбетону, нанесення адсорбуючого шару модифікуючої добавки здійснюють одноразовим зануренням спінених гранул під поверхню вказаного водного розчину з швидким випливанням гранул ПСВ на поверхню за рахунок їх малої щільності, оперативно перенавантажують оброблені вказаним водним розчином спінені гранули в змішувач примусового типу, рівномірно розподіляють по довжині змішувача завантаження мінерального в'яжучого, кількість якого визначають відповідно до заданої щільності полістиролбетону, із забезпеченням формування на поверхні гранул зовнішнього шару мінерального в'яжучого рівномірної товщини, у процесі перемішування мінерального в'яжучого в змішувач примусового бо типу подають через повітродувний шланг фібру (базальтову, пропіленову) попередньо оброблену у окремій ємкості направленим тиском повітря для роз'єднання склеєних волокон до одиничних.

2. Процес за п. 1, який відрізняється тим, що застосовують водний розчин 10-20 мас. Фо силікату натрію, силікатним модулем від М1,5 до М3, при вмісті води 80-90 мас. 95.

3. Процес за п. 1, який відрізняється тим, що нанесення адсорбуючого шару водного розчину рідкого скла здійснюється в місткості для заливки необхідного його об'єму, забезпеченої дозатором для завантаження гранул ПСВ з розміщенням у його випускному отворі поворотного колеса з лопатями, виконаними для максимального захоплення гранул по ширині вказаної місткості і забезпеченими по поверхні отворами просічень, для проходу розчину по типу друшляка, причому поворотне колесо по горизонтальний осі розміщують у вказаному водному розчині.

4. Процес за п. 1, який відрізняється тим, що як мінеральне терпке, для вирішення певних завдань по характеристиках полістиролбетону, можуть застосовуватися цементи менших марок, а також мінеральні в'яжучі, гідратація яких у присутності силікату натрію істотно прискорюється.

5. Процес за п. 1, який відрізняється тим, що як початковий матеріал може використовуватися подрібнений ПСВ з упаковки відходів виробництва пінопласту, що значно знижує собівартість виготовлення полістиролбетону і практично не погіршує його властивості.

6. Процес за п.1, який відрізняється тим, що для виготовлення легкого теплоїзолюючого бетону з малою щільністю 150-400 кг/м3 формування самонесучих виробів, можна здійснювати без додаткового введення води, оскільки її у складі нанесеного на гранули ПСВ водного розчину рідкого скла достатньо для стабільного водоцементного (В/Ц) співвідношення 0,25-0,3, оскільки для гідратації цементу теоретично потрібен В/Ц-0,2-0,25.

7. Процес за п.1, який відрізняється тим, що для отримання легких гранульованих полістиролбетонів з малою щільністю віді5О0 кг/м" і вище, з мін мальним В/Ц формування самонесучих виробів на основі гранул полістиролу з нанесеним зовнішнім шаром мінерального в'яжучого можливо здійснювати із застосуванням методів пресування і вібропресування як для жорстких бетонів.

8. Процес за п. 1, який відрізняється тим, що з метою отримання полістиролбетону із кращими Зо показниками міцності при малій щільності, разом з мінеральним в'яжучим, в змішувач примусового типу подається через повітродувний шланг армуюча фібра (базальтова, пропіленова), попередньо оброблена у окремій ємкості направленим тиском повітря для роз'єднання склеєних волокон до одиничних.