Сырьевая смесь для изготовления ячеистого бетона

 

Сырьевая смесь для изготовления ячеистого бетона относится к пористым строительным материалам и может быть использовано для изготовления конструктивно -теплоизоляционных и теплоизоляционных изделий автоклавного и безавтоклавного твердения. Решаемая техническая задача состоит в снижении осадки массива. Сырьевая смесь содержит портландцемент 4,7 - 55%, известь 7,8 - 30%, молотый цеолит 37 - 64%, алюминиевую пудру 0,07 - 0,29%, суперпластификатор С-3 0,13 - 1,2%. За счет снижения осадки массива повышается коэффициент конструктивного качества ячеистого бетона. 2 табл.

Изобретение относится к пористым строительным материалам и может быть использовано для изготовления конструктивно-теплоизоляционных изделий автоклавного и безавтоклавного твержения.

Известна ячеистобетонная смесь, включающая портландцемент, алюминиевую пудру, тонкомолотый песок и комплексную добавку: едкий натр и карбоксиметилцеллюлозу [1] Недостатком данной смеси является нестабильность процессов кинетики вспучивания, ведущая к осадке массива ячеистого бетона.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является сырьевая смесь для изготовления ячеистого бетона безавтоклавного твердения, включающая цемент, молотый песок с уд. поверх. 4200 см²/г (остаток на сите 008 5%), суперпластификатор С-3 в количестве 0,2 0,8% и алюминиевую пудру 0,18 0,20% от веса вяжущего, добавки. Цемент и песок взяты в соотношении 1:1 [2] Недостатки данной смеси.

1. Высокая осадка массива при формовании ячеистого бетона низкой плотности. В случаях, когда начальная температура смеси составляет менее 40 - 42^oC, смесь слабо вспучивается и не достигает необходимой плотности. Когда же температура смеси превышает оптимальную, происходит ее бурное вспучивание и значительная осадка массива, т.к. момент вспучивания не совпадает с моментом схватывания. Высокая осадка массива в свою очередь ведет к снижению коэффициента конструктивного качества ячеистого бетона.

2. Высокие энергозатраты на помол песка до удельной поверхности свыше 3000 см²/г при резком снижении производительности помольного агрегата.

Задачей изобретения является снижение осадки массива при высоком коэффициенте конструктивного качества.

Поставленная задача решается тем, что в сырьевой смеси, содержащей портландцемент, микронаполнитель, алюминиевую пудру и суперпластификатор, С-3 на основе натриевых солей продукта конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом в качестве микронаполнителя используют природный молотый цеолит и дополнительно измельчают известь при следующем соотношении компонентов, вес.

портландцемент 4,7 55 молотый цеолит 37 64 алюминиевая пудра 0,07 0,29 указанный суперпластификатор С-3 0,13 1,2 измельченная известь 7,8 30 Введение природного молотого цеолита в состав ячеистого бетона способствует быстрому вспучиванию смеси и стабилизации массы после вспучивания. После выливки смеси в форму начинается основное гашение извести с повышением температуры и рост массива. Пустоты цеолита заполняются молекулами воды и ионами кальция, происходит частичное замещение ионов натрия на ионы кальция, при этом усиливается электростатическое притяжение частиц, частицы гашеной извести удерживаются частицами цеолита. Образуются объемные каркасы, количество которых возрастет с увеличением степени гидратации извести. К моменту окончания процесса вспучивания ячеистой смеси создается известково-цеолитовая объемнокаркасная структура, препятствующая осадке массива.

При дальнейшем твердении ячеистого бетона щелочная среда частично разрушает структуру цеолита с выделением активных и SiO₂ и Al₂O₃, происходит взаимодействие с известью и цементом собразованием гидросиликатов, гидроалюминатов и гидрогранатов, которые обеспечивают омоноличивание частиц цеолита в прочный искусственный камень. Процесс взаимодействия между наполнителем и вяжущим наиболее эффективен при автоклавной обработке.

Природный цеолит месторождения Хонгуруу Саха (Якутия) имеет следующий химический состав, SiO₂ 66,88; Al₂O₃ 11,28; Fe₂O₃ 1,41; CaO 3,47, MgO 1,69; SO₃ 0,26; TiO₂ 0,09; (K₂O + Na₂O) 3,72, п.п. 11,00.

Содержание растворимого глинозема 8% активного глинозема 3% Минералогически породы представлены в основном клиноптилолитом (70 95%).

Содержание компонентов в смеси обосновано экспериментально, данные приведены в табл. 1,2.

Введение цеолита в количестве, превышающем 64 (составы 5, 12) и снижении расхода цемента и извести прочность ячеистого бетона снижается, ухудшается коэффициент конструктивного качества.

Введение цеолита в количестве менее 37% увеличивает осадку массива, т.к. не обеспечивается создание известково-цеолитовых структур, стабилизирующих массу ячеистого бетона.

Пример.

1. Подготовка сырьевых материалов.

Раздельно размалывают в лабораторной шаровой мельнице цеолит и известь до остатка на сите 008 10% Кварцевый песок разламывают до удельной поверхности 3200 см²/г.

Содержание кварца в песке составляет 70% В качестве вяжущего применяется портландцемент М400 и известь активностью 65% 2. Приготовление ячеистобетонной смеси.

Ячеистобетонную смесь приготавливают в смесителе емкостью 20 л.

Последовательность загрузки материалов в смеситель: вода + суперпластификатор С-3 + цемент (перемешивание 1 мин) + цеолит + известь (перемешивание 2 мин) + алюминиевая суспензия (перемешивание 2 мин).

Температура смеси при выгрузке составляет 35 40^oC. Водно-твердое отношение подбирают так, чтобы растекаемость смеси по Суттарду была для ячеистого бетона плотностью: а) Д600 12 14 см, B/D 0,5 0,52
б) Д300 16 20 см, B/D 0,58 0,6
Составы смеси приведены в табл.1.

Приготовленную смесь заливают в формы высотой 600 мм и под воздействием вибрации вспучивают.

После вспучивания замеряют осадку массы и при достижении пластической прочности 150 г/см² горбушку ячеистого бетона подрезают.

Набор прочности ячеистого бетона проводят:
а) пропариванием образцов по режиму:
подъем температуры 3 ч
изотермическая выдержка при 95^oC 10 ч
охлаждение 3 ч
б) автоклавированием образцов по режиму:
подъем давления 3 ч
изобарическая выдержка при 0,8 МПа 8 ч
спуск давления 2 ч.

Данные по примеру приведены в табл. 2.

В графе 11 табл.2 приведены физико-механические показатели прототипа, ячеистый бетон плотностью 600 кг/м³.

Формула изобретения

Сырьевая смесь для изготовления ячеистого бетона, содержащая портландцемент, микронаполнитель, алюминиевую пудру и суперпластификатор С-3 на основе натриевых солей продукта конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом, отличающаяся тем, что в качестве микронаполнителя используют природный молотый цеолит и дополнительно измельченную известь при следующем соотношении компонентов, мас.

Портландцемент 4,7 55,0
Молотый цеолит 37 64
Алюминиевая пудра 0,07 0,29
Указанный суперпластификатор 0,13 1,2
Измельченная известь 7,8 30,0й

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3