UA81153C2

UA81153C2 - Method for making gas polystyrene concrete

Info

Publication number: UA81153C2
Application number: UAA200511133A
Authority: UA
Inventors: Mykola Mykhailovych Zaichenko; Vita Borysivna Martynova
Original assignee: Mykola Mykhailovych Zaichenko; Vita Borysivna Martynova
Priority date: 2005-11-24
Filing date: 2005-11-24
Publication date: 2007-12-10

Abstract

A process for preparation of gas polystyrene concrete comprises preparation of light concrete mixture from complex binding material from portland cement and lime, superplastifier, polystyrene granules, ash spheres as filler, poly vinyl acetate emulsion (PVA), aluminium powder as gasifier and water. Mixing components is carried out in definite sequence, and light concrete mixture is made as counting content of solid components of 817 kg/m3, ratio of amount of foam polystyrene to the amount of solid components according to the volume of 1:1.5, content of superplastifier of 1.59 % of cement mass,content of PVA of 0.06 kg per 2.0 l of polystyrene, water solid ratio of 0.45. Reduction of average density and coefficient of heat conductivity of articles from gas polystyrene concrete is provided.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід стосується до галузі будівельних матеріалів та може буди використаний при виготовленні 2 теплоізоляційних та конструкційно-теплоізоляційних бетонів та виробів на їх основі.The invention relates to the field of building materials and can be used in the production of 2 heat-insulating and structural-heat-insulating concrete and products based on them.

Відомий спосіб виготовлення легкої бетонної суміші (1), який включає змішування води з модифікуючою добавкою протягом 2-3 хвилин, з наступним введенням до суміші і перемішуванням гранул пінополістиролу і цементу, причому у водний розчин водорозчинної аліфатичної епоксидної смоли спочатку вводять гранули пінополістиролу з перемішуванням протягом 2-3 хвилин, а потім вводять цемент і суміш додатково перемішують 70 на протязі 3-4 хвилин до отримання однорідної легкої бетонної суміші. Компоненти суміші беруть у такому співвідношенні, мас. 90: цемент 62,00-72,00 пінополістирол 2,00-3,50 водорозчинна аліфатична епоксидна смола 6,20-7,20 вода 17,30-29,80There is a known method of manufacturing a light concrete mixture (1), which includes mixing water with a modifying additive for 2-3 minutes, followed by the introduction and mixing of polystyrene foam granules and cement into the mixture, and polystyrene foam granules are first introduced into the aqueous solution of a water-soluble aliphatic epoxy resin with mixing for 2-3 minutes, and then cement is introduced and the mixture is additionally stirred at 70 for 3-4 minutes until a homogeneous light concrete mixture is obtained. The components of the mixture are taken in this ratio, mass. 90: cement 62.00-72.00 polystyrene foam 2.00-3.50 water-soluble aliphatic epoxy resin 6.20-7.20 water 17.30-29.80

Недоліком відомого способу є те, що при такому низькому відсотковому відношенні пінополістиролу відносно до цементу бетонні вироби з середньою щільністю Рор"2Окг/м? мають підвищений коефіцієнт теплопровідності.The disadvantage of the known method is that with such a low percentage ratio of polystyrene foam relative to cement, concrete products with an average density of Рор"2Окг/m? have an increased coefficient of thermal conductivity.

Причому характер пористості не завжди можливо характеризувати за середньою щільністю. Використання епоксидної смоли не є раціональним, якщо вироби не виготовляються з використанням ТВО (тепло вологої обробки), тобто аліфатичний полімер епоксидної смоли лише частково адсорбується на поверхні гідравлічного в'яжучого у природних умовах |2). Слід також врахувати винятково жорсткі умови експлуатації бетону з використанням епоксидної смоли при різких коливаннях температури та відносної вологості навколишнього с 29 середовища. оMoreover, it is not always possible to characterize the nature of porosity by the average density. The use of epoxy resin is not rational, if the products are not manufactured using TVO (heat wet processing), that is, the aliphatic polymer of the epoxy resin is only partially adsorbed on the surface of the hydraulic binder under natural conditions |2). It is also necessary to take into account the extremely harsh conditions of operation of concrete with the use of epoxy resin with sharp fluctuations in temperature and relative humidity of the surrounding environment. at

Найбільш близьким до винаходу технічним рішенням є спосіб виготовлення легкобетонної суміші, яка включає приготування легкобетонної суміші в певній послідовності таких її компонентів, як в'яжучого на основі цементу, наповнювача, суперпластифікатора, в'язкої органічної речовини, гранул пінополістиролу та води.The closest technical solution to the invention is the method of manufacturing lightweight concrete mixture, which includes the preparation of lightweight concrete mixture in a certain sequence of its components, such as cement-based binder, filler, superplasticizer, viscous organic matter, polystyrene foam granules and water.

Компоненти суміші беруть у такому відношенні, мас. 90: і. ю в'яжуче на основі цементу 51-57, суперпластифікатор (595 розчин ПАР) 4,1-4,8, ьо в'язка органічна речовина (в'язка піна) на основі смоли деревної 15,5-18,7, «-- гранули пінополістиролу 2,1-2,7,The components of the mixture are taken in this ratio, mass. 90: i. cement-based binder 51-57, superplasticizer (595 surfactant solution) 4.1-4.8, viscous organic substance (viscous foam) based on wood resin 15.5-18.7, " -- polystyrene foam granules 2.1-2.7,

Зо наповнювач (кварцовий пісок) останнє. соThe filler (quartz sand) is the last. co

Після чого суміш додатково перемішують протягом 1,5 хвилини. Після формування зразки витримують протягом 48 годин за температурою 202С та вологості більше 9096 |З. «After that, the mixture is additionally stirred for 1.5 minutes. After forming, the samples are kept for 48 hours at a temperature of 202C and a humidity of more than 9096 °C. "

Недоліком цього способу є те, що одержання в'язкої піни, яка характеризується одним із показників - кратність піни, за допомогою піногенератора не завжди можливо. Це пов'язано з технічними та технологічними о, с аспектами виготовлення. "» Одержані легкі бетонні вироби характеризуються високими показниками міцності, наприклад, у ранні терміни " твердіння (48 годин). Однак, недоліком цього способу є невисокі теплоізоляційні властивості, які не можуть бути досягненні при такому відсотковому відношенні гранул пінополістиролу відносно компонентів, а також з використанням такого наповнювача, як кварцовий пісок. Як відомо, кварцовий пісок збільшує коефіцієнт со теплопровідності та збільшує щільність виробів. Поєднання фізико-технічних властивостей при збереженні, - зокрема, високих показників міцності дуже важливо, наприклад, для легких стінових блоків, які забезпечують не тільки показники міцності, та і опору теплопередачі. - В основу ввиноходу поставлена задача створення такого способу виготовлення виробів із сл 20 газополістиролбетону, яким шляхом виконання послідовності операцій, підготовки компонентів формованої суміші, забезпечується зниження як середньої щільності, так і коефіцієнту теплопровідності при достатньому с» показнику міцності при стиску згідно ДСТУ Б В.2.7-45-96.The disadvantage of this method is that it is not always possible to obtain viscous foam, which is characterized by one of the indicators - foam multiplicity, with the help of a foam generator. This is related to the technical and technological aspects of manufacturing. "» The resulting lightweight concrete products are characterized by high strength indicators, for example, in the early "hardening" period (48 hours). However, the disadvantage of this method is low thermal insulation properties, which cannot be achieved with such a percentage ratio of polystyrene foam granules relative to the components, as well as with the use of such a filler as quartz sand. As is known, quartz sand increases the coefficient of thermal conductivity and increases the density of products. The combination of physical and technical properties while maintaining, in particular, high strength indicators is very important, for example, for light wall blocks, which provide not only strength indicators, but also heat transfer resistance. - The basis of the invention is the task of creating such a method of manufacturing products from sl 20 polystyrene concrete, which, by performing a sequence of operations and preparing the components of the molded mixture, ensures a decrease in both the average density and the coefficient of thermal conductivity with a sufficient compressive strength index according to DSTU BV. 2.7-45-96.

Зазначена задача досягається тим, що у способі виготовлення газополістиролбетону шляхом виготовлення легкобетонної суміші використовують комплексне в'яжуче із портландцементу і вапна, як наповнювач зольні 22 сфери, як в'язку органічну речовину полівінілацетатну емульсію (ПВА) та додатково алюмінієву пудру як о газоутворювач, а змішування компонентів здійснюють у такій послідовності: комплексне в'яжуче зачиняють 5090 водою водопровідною і суперпластифікатором, далі додаються зольні сфери та перемішують протягом 4 хвилин, о одночасно додається остання вода водопровідна, після чого вводять газоутворювач у вигляді алюмінієвої пудри та перемішують протягом 2 хвилин; гранули пінолістиролу перемішані попередньо з полівінілацетатною 60 емульсією (ПВА), засипають до суміші та ретельно перемішують утворену формувальну суміш протягом 2 хвилин, при цьому суміш виготовляють з розрахунку вмісту твердих компонентів 817кг/м , відношення кількості пінополістиролу до кількості твердих компонентів за об'ємом 1:1,5, вмісту суперпластифікатора 1,59 95 від маси цементу, вмісту ПВА на 2,0л полістиролу 0,0бкг, водотвердого відношення 0,45.The specified task is achieved by the fact that in the method of manufacturing aerated polystyrene concrete by making a lightweight concrete mixture, a complex binder made of Portland cement and lime is used as a filler for ash 22 spheres, as a viscous organic substance polyvinyl acetate emulsion (PVA) and additionally aluminum powder as a gas generator, and the components are mixed in the following sequence: the complex binder is closed with 5090 tap water and a superplasticizer, then ash spheres are added and mixed for 4 minutes, and at the same time the last tap water is added, after which the gas generator in the form of aluminum powder is introduced and mixed for 2 minutes; Styrofoam granules are pre-mixed with polyvinyl acetate 60 emulsion (PVA), poured into the mixture and thoroughly mixed the resulting molding mixture for 2 minutes, while the mixture is made based on the calculation of the solids content of 817 kg/m, the ratio of the amount of polystyrene foam to the number of solids by volume of 1 :1.5, superplasticizer content 1.59 95 by weight of cement, PVA content per 2.0 liters of polystyrene 0.0 bkg, water-solid ratio 0.45.

Легкобетонну суміш (газобетонна суміш) виготовляють з рахунковою середньої щільністю виробів 9ООкг/м 3, 62 вміст твердих компонентів (Р,) у складі газобетонної суміші складає 817кг/м3. Компоненти -Д-Lightweight concrete mixture (aerated concrete mixture) is made with a calculated average density of products of 9OOkg/m 3, 62 the content of solid components (P,) in the composition of aerated concrete mixture is 817 kg/m3. Components -D-

газополістиролбетонної суміші беруть у такому співвідношенні, мас. 9о: суперпластифікатор "Адаійтепі ЕМ-34" -1,59 95 від маси портландцементу відношення вмісту гранул піолістиролу в суміші до твердих компонентів за об'ємом складає 1:1,5; | полівінілацетатна емульсія (ПВА) - на 2,О0л пінополістиролу - 0,0бкг, водотверде відношення - 0,45.polystyrene concrete mixture is taken in this ratio, mass. 9o: superplasticizer "Adaiytepi EM-34" -1.59 95 from the mass of Portland cement, the ratio of the content of polystyrene granules in the mixture to solid components by volume is 1:1.5; | polyvinyl acetate emulsion (PVA) - 0.0 bkg per 2.00 liters of polystyrene foam, water-solid ratio - 0.45.

Готову суміш укладають у форму та через три години утворений "окраєць" зрізають. Після чого вироби піддають термообробці шляхом ізотермічної витримки протягом 12 годин при температурі не вище 70 г ізотермічної витримки.The finished mixture is placed in a mold and after three hours the formed "edge" is cut. After that, the products are subjected to heat treatment by isothermal exposure for 12 hours at a temperature not higher than 70 g of isothermal exposure.

Після ТВО згідно з діючими стандартами визначили міцність зразків на стиск та середню щільність у сухому 70 стані. Результати випробувань подані в таблиці.After TVO, in accordance with current standards, the compressive strength of the samples and the average density in a dry state of 70 were determined. The test results are presented in the table.

ТаблицяTable

Результати випробувань газополістиролбетонних виробів кг/м З Вт(мес) МпаResults of tests of aerated polystyrene concrete products kg/m Z W(ms) Mpa

Результати досліджень, подані в таблиці свідчать про те, що вироби із газополістиролбетону, виготовлені за пропонованим способом, характеризуються зниженим як коефіцієнтом теплопровідності, так і показником середньої щільності при достатньому показнику міцності на стиск згідно ДСТУ Б В8.2.7-45-96. Це свідчить про те, що даний спосіб виготовлення виробів із газополістиролбетону забезпечує достатню міцність виробів із газополістиролбетону за рахунок міцної адгезії зони контакту гранули пінополістиролу та матриці газобетону яку забезпечує полівінілацетатна емульсія (ПВА). Використання наповнювача - зольних сфер (насипна щільність 40окг/м3), як одного із компонентів суміші та гранул пінополістиролу (насипна щільність ЗЗкг/м З), дозволяє се знизити середню щільність виробів з рахункової середньої щільності 900кг/м? до фактичної середньої щільності о 420кг/м З.The research results presented in the table indicate that products made of aerated polystyrene concrete manufactured by the proposed method are characterized by a reduced coefficient of thermal conductivity and an average density index with a sufficient compressive strength index according to DSTU B B8.2.7-45-96. This indicates that this method of manufacturing products from aerated polystyrene concrete provides sufficient strength of products from aerated polystyrene concrete due to the strong adhesion of the contact zone of polystyrene foam granules and the aerated concrete matrix, which is provided by polyvinyl acetate emulsion (PVA). Using a filler - ash spheres (bulk density 40 okg/m3), as one of the components of the mixture and polystyrene foam granules (bulk density 33 kg/m 3), is it possible to reduce the average density of the products from the calculated average density of 900 kg/m? to the actual average density of 420 kg/m Z.

Таким чином, використання запропонованого способу дозволяє виробляти теплоізоляційні та конструкційно-теплоїзоляційні бетони зі зниженою середньою щільністю та зниженим коефіцієнтом теплопровідності при достатньому показнику міцності на стиск згідно ДСТУ Б В.2.7-45-96. оThus, the use of the proposed method makes it possible to produce heat-insulating and structural-heat-insulating concrete with a reduced average density and a reduced coefficient of thermal conductivity with a sufficient index of compressive strength according to DSTU B B.2.7-45-96. at

Джерела інформації: ю 1. Авторське свідоцтво СРСР Мо3022 СО4В16/08 (аналог). 2. Хувинк Р., Ставерман А. Химия и технология полимеров /ЛПромьішленное получение и свойства -- полимеров. - Т.2. - М.: Химия. - 1966.-1123 с. «-- 3. РФ Мо2033406 СО48В38/08 (прототип). г)Sources of information: 1. Author's certificate of the USSR Mo3022 СО4В16/08 (analogue). 2. Khuvynk R., Staverman A. Chemistry and technology of polymers / Industrial production and properties of polymers. - T.2. - M.: Chemistry. - 1966.-1123 p. "-- 3. RF Mo2033406 СО48В38/08 (prototype). d)

Claims

The formula of the invention is the method of making aerated polystyrene concrete, which includes the preparation of lightweight concrete mixture by mixing in a certain sequence such components as cement-based binder, filler, superplasticizer, viscous organic substance, polystyrene foam granules and water, which is characterized by that "" for the production of lightweight concrete mixture, a complex binder of Portland cement and lime is used as a "filler - ash spheres, as a viscous organic substance - polyvinyl acetate emulsion (PVA) and additionally - aluminum powder as a gas generator, and the mixing of components is carried out in such sequences: the complex binder is closed with half of the calculation water and superplasticizer, ash spheres are added and mixed for 4 minutes with the simultaneous addition of the rest of the calculation water, then a gas generator is introduced and mixed for 2 minutes, after which polystyrene foam granules, pre-mixed with PVA, are added. and stir the resulting mixture for 2 minutes ilin, while the mixture is made based on the calculation - the content of solid components is 817 kg/m, the ratio of the amount of polystyrene foam to the amount of solid components is 20 by volume 1:1.5, the content of superplasticizer is 1.59 95 by weight of cement, the content of PVA is 2 .0 l of polystyrene 0.06 syu kg, water-solid ratio 0.45. Official Bulletin "Industrial Property". Book 1 "Inventions, useful models, topographies of integrated microcircuits", 2007, M 20, 10.12.2007. State Department of Intellectual Property of the Ministry of Education and Science of Ukraine.

F) name) 60 b5