Сухая молотая смесь для приготовления ячеистого бетона

 

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к составам ячеистобетонных смесей для производства стеновых блоков, панелей и в монолитном строительстве. Сухая молотая смесь содержит, мас. %: вяжущее 40 - 50; кремнеземистый компонент 42,8 - 44,2; натриевые и триэтаноламиновые соли алкилсульфата или оксиэтилированные алкилфенолы (0,3 - 1) : 2; пластификатор 0,5 - 1,0; ускоритель твердения - компонент с содержанием Al₂O₃ 28 - 98 % из группы: отход производства алюминия из бокситов, некондиционный боксит, отработанный катализатор. Удельная поверхность смеси составляет 3500 - 4500 см²/г. Смесь затворяют водой и осуществляют поризацию при перемешивании ее в смесителе в течение 4 - 10 мин. Пластическая прочность 110 - 180 г/см². Прочность на сжатие через 28 суток 45 - 95 кг/см². 2 табл.

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к составам ячеистобетонных смесей, и может быть использовано при производстве стеновых блоков, стеновых панелей и в монолитном домостроении.

Известны сырьевые смеси для приготовления ячеистого бетона, включающие вяжущее, кремнеземистый компонент (песок, зола), порообразователь и воду [1] Однако эти сырьевые смеси не позволяют интенсифицировать технологический процесс производства изделий из-за медленного набора пластической прочности сырца, необходимой для распалубки изделий и тепловой обработки, сложности процесса приготовления смеси, требующего раздельного перемешивания компонентов, а также отсутствия возможности получить высокие прочностные показатели.

Наиболее близким составом сырьевой смеси является смесь для приготовления ячеистого бетона, включающая вяжущее портландцемент, кремнеземистый компонент золу каменноугольную, порообразователь неионогенное ПАВ - моноалкилфениловый эфир полиэтиленгликоля, пластификатор лигносульфонаты, известь и воду [2] Недостатками известной смеси являются сложность ее приготовления из-за необходимости соблюдения последовательности дозировки компонентов, а также низкая пластическая прочность и морозостойкость и невозможность хранения и транспортирования ее в сухом состоянии.

Техническая задача заключается в упрощении технологии приготовления смеси за счет подбора состава смеси из сухих компонентов, расширении технологических возможностей ее использования, а также повышении прочности в ранние сроки твердения и морозостойкости, увеличении оборачиваемости форм при изготовлении ячеистобетонных изделий.

Поставленная задача решается таким образом, что сухая молотая смесь для приготовления ячеистого бетона, включающая вяжущее, кремнеземистый компонент, порообразователь и пластификатор согласно изобретению дополнительно содержит ускоритель твердения, компонент с содержанием Al₂O₃ 28 98 из группы: отход производства алюминия из бокситов, некондиционный боксит, отработанный катализатор, а в качестве порообразователя натриевые и триэтаноламиновые соли алкилсульфата или оксиэтилированные алкилфенолы при следующем соотношении компонентов, мас. вяжущее 40 50; кремнеземистый компонент 42,8 44,2; указанный порообразователь 0,3 1,2; пластификатор 0,5 1,0; указанный ускоритель твердения 5 15, при этом удельная поверхность смеси составляет 3500 4500 см²/г.

Предлагаемая смесь отличается от известной соотношением компонентов и тем, что дополнительно содержит ускоритель твердения, компонент с содержанием Al₂O₃ 28 98 из группы: отход производства алюминия из бокситов, некондиционный боксит, отработанный катализатор, а в качестве порообразователя натриевые и триэтаноламиновые соли алкилсульфата или оксиэтилированные алкилфенолы, а также удельной поверхностью смеси 3500 4500 см²/г. При введении эффективных пластификаторов требуется меньшее количество воздухововлекающих веществ для обеспечения заданного содержания воздуха в объеме. Сочетание пластификатора и порообразователя снижает распад и повышает эффективность порообразующей добавки за счет изменения поверхностного натяжения растворов и, следовательно, характера и размера пор. При этом пузырьки воздуха, вовлеченные при использовании поверхностно-активных веществ, улучшают адгезионные свойства и гомогенизируют неустойчивые смеси. Воздушные пузырьки также повышают подвижность бетонной смеси. Благодаря повышению подвижности в смесь нужно вводить меньшее количество воды для сохранения заданной осадки конуса. При этом структура пор, которая формируется при применении синтетических порообразователей, способствует повышению морозостойкости и прочностных показателей ячеистого бетона.

При затворении цемента водой определенное количество пластификатора, физически адсорбированного на активных центрах минералов в процессе помола, переходит в жидкую фазу гидратированного цемента, замедляя процессы его гидратации и твердения. Для предотвращения процессов замедления при твердении в состав комплексной добавки вводят ускоритель набора пластической прочности.

Совместный помол вяжущего, кремнеземистого компонента и комплексной добавки, обеспечивает механико-химическую активизацию поверхности компонентов, более равномерное распределение составляющих комплексной добавки в смеси и механико-физическую адсорбцию добавок на поверхности зерен.

Введение добавок в заявленных количествах обеспечивает стабильные физико-механические свойства, изменение их количественного состава в ту или иную сторону ведет к снижению показателей.

Удельная поверхность более 4500 см²/г не целесообразна из-за большой энергоемкости процесса помола, а также снижения технологичности при изготовлении изделий из тонкомолотых вяжущих, а ниже 3500 см²/г приводит к дестабилизации свойств бетона из-за неравномерности распределения в сухой смеси добавок и механо-физической адсорбции добавок на поверхности цементных зерен и увеличения водотвердого отношения. Кроме того, предлагаемый состав смеси, измельченный до удельной поверхности 2500 4500 см²/г, дает возможность хранить и транспортировать к месту приготовления ячеистобетонной смеси в готовом виде.

Особенность предлагаемой смеси заключается в том, что сухие добавки вводят в смесь вяжущего с кремнеземистым компонентом при помоле. Таким образом, смесь дополнительно активизируют равномерным распределением добавок по всему объему смеси.

Готовую смесь перед формованием затворяют водой и перемешивают в течение 2 10 мин до заданной степени поризации.

Используют следующие материалы: портландцемент, шлакопортландцемент и др.

кремнеземистый компонент: песок кварцевый, зола каменоугольная; порообразователь натриевая соль алкилсульфата ТУ 6-00-5763450-86-89; триэтаноламиновая соль алкилсульфата ТУ 13-028-1038-05-89; оксиэтилированный алкилфенол ТУ 427-1-000044-01-92; пластификатор лигносульфонат модифицированный ТУ 13-028-1038-05-89; ускоритель твердения компонент с содержанием Al₂O₃ 28 - 98 отходы производства алюминия из бокситов с содержанием Al₂O₃ 50 80 некондиционные бокситы с содержанием Al₂O₃ 28 35 не пригодные для производства алюминия; отработанные катализаторы с содержанием Al₂O₃ 90 98 - отходы от производства газовой серы.

Примеры составов и физико-механические свойства изделий представлены в табл. 1 и 2.

Ячеистобетонную смесь готовили и производили испытания согласно CH 277 - 80.

Как видно из табл. 2, предлагаемая смесь позволяет по сравнению с известной улучшить физико-механические характеристики ячеистого бетона, упростить технологию его приготовления и расширить технологические возможности, благодаря исключению воды из его состава на период хранения до востребования и возможности поризации смеси в водном смесителе.

Формула изобретения

Сухая молотая смесь для приготовления ячеистого бетона, включающая вяжущее, кремнеземистый компонент, порообразователь и пластификатор, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит ускоритель твердения - компонент с содержанием AI₂О₃ 28 98% из группы: отход производства алюминия из бокситов, некондиционный боксит, отработанный катализатор, а в качестве порообразователя натриевые или триэтаноламиновые соли алкилсульфата или оксиэтилированные алкилфенолы при следующем соотношении компонентов, мас.

Вяжущее 40 50
Кремнеземистый компонент 42,0 44,2
Указанный порообразователь 0,3 1,2
Пластификатор 0,5 1,0
Указанный ускоритель твердения 5 15
при этом удельная поверхность смеси составляет 3500 4500 см²/г.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2