Способ получения пенобетонной смеси

 

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при производстве облегченных строительных материалов. Способ состоит в смешении вяжущего, наполнителя, технической пены и воды. При этом предварительно определяют коэффициент водопотребности сухих материалов и приготовление пенобетонной смеси осуществляют в три стадии. На первой раздельно приготавливают растворную составляющую и пену, причем растворную составляющую делают из части сухих компонентов, количество которых определяют по формуле С₁ = 0,025·С·В, где С₁ - количество сухих компонентов, используемых на первой стадии, кг; С - общее количество сухих компонентов, кг; В - коэффициент водопотребности сухих материалов, и всего расчетного количества воды. Массу перемешивают в течение 0,5-1,5 мин. На второй стадии в растворную составляющую вводят пену и перемешивают их вместе в течение 1-2 мин. На третьей стадии в полученную массу при перемешивании в течение 1-2 мин вводят оставшуюся часть сухих компонентов. Технический результат: пенобетонные смеси, полученные по данному способу, обладают высокой стойкостью против усадочных явлений при твердении пенобетона, а также сохранностью ячеистой структуры при любых видах транспортирования к месту укладки или формования. 1 табл.

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам получения пенобетонных смесей, используемых для производства облегченных строительных материалов.

Известен способ получения строительных изделий из пенобетонных смесей, заключающийся в том, что вначале осуществляют смешивание волокна с водным раствором пенообразователя, а затем полученную смесь вспенивают, последовательно вводя при этом гипсовое вяжущее и заполнитель (См. а.с. 1021666 БИ N 21, 1983 г.).

Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому техническому результату является способ изготовления пенобетона путем смешивания раздельно приготовленных растворной смеси и пены, образующей воздушные ячейки. Растворную смесь получают из вяжущего (цемента или воздушной извести), кремнеземного компонента и воды. Пену приготавливают из водного раствора пенообразователей, содержащих поверхностно-активные вещества (см. Г.И.Горчаков, Ю.М.Баженов "Строительные материалы", М., Строиздат, 1986 г., с. 309).

Недостатком указанного способа является неконтролируемое нерегулируемое количество пузырьков во вспененной массе, т.е. отсутствие возможности получения требуемой, заданной степени поризации, определяющей как прочность, так и теплопроводность бетона.

Задачей заявленного технического решения является обеспечение возможности получения пенобетонов с определенными, заданными параметрами и свойствами путем достижения желаемой степени поризации.

Указанная задача решается тем, что приготовление пенобетонной смеси осуществляют в три стадии, предварительно определяя коэффициент водопотребности сухих материалов. На первой стадии раздельно приготавливают растворную составляющую и пену. Причем растворную составляющую делают из части сухих компонентов и полного требуемого количества воды путем их перемешивания в течение 0,5-1,5 мин.

На второй стадии отдельно приготовленную пену вводят в приготовленную на первой стадии растворную составляющую и тщательно перемешивают их вместе в течение 1-2 мин.

На третьей стадии в полученную массу при постоянном помешивании в течение 1-2 мин вводят оставшуюся часть сухих сыпучих материалов (компонентов).

При этом количество сухих сыпучих компонентов, вводимых на первой стадии приготовления пенобетонной смеси, определяют по формуле: C₁= 0,025·C·B, (1) где C₁ - количество сухих компонентов, вводимых на первой стадии, кг; C - общее количество сухих компонентов, кг; B - коэффициент водопотребности сухих материалов (определяется опытным путем) 0,025 - постоянна величина, полученная по усредненному количеству воды в составе пены.

Количество сухих компонентов, вводимых на третьей стадии, определяют по формуле: C₂=C-C₁, (2) где C₂ - количество сухих компонентов, вводимых на третьей стадии (кг).

C и C₁ - то же, что и в формуле 1.

Введение на первой стадии полного расчетного количества воды позволяет при введении пены в растворную составляющую на втором этапе не подвергать ее разрушению. Сохранность пены обеспечивается тем, что не происходит заимствования воды сухими компонентами и, следовательно, разрушения ячеистой структуры пенобетонной смеси.

Отделение части сухих сыпучих компонентов и добавление их в смесь на третьей заключительной стадии позволяет достичь расчетного, водотвердого соотношения и высокой степени минерализации, за счет чего устраняются усадочные явления в процессе твердения бетона.

Таким образом, предлагаемая совокупность существенных признаков обеспечивает решение поставленной задачи.

Пример реализации способа Вначале опытным путем определяют водопотребность сухих материалов, т.е. количество воды, требующейся для получения теста нормальной густоты, нормируемой действующим ГОСТом, и выражают ее в процентах к сухим компонентам.

Затем по формулам 1 и 2 определяют количество сухих компонентов, вводимых на первой и третьей стадиях приготовления пенобетонной смеси.

Способ может быть реализован на установке, состоящей из пеногенератора и смесителя, соединенных в один агрегат (объем корпуса пеногенератора является одновременно дозатором количества вводимой пены).

Установка работает следующим образом. На первой стадии заполняют пенообразователем пеногенератор и включают его. Через 2-3 мин включают смеситель и вводят в него воду и первую часть сухих компонентов C₁, определенных по формуле 1. Массу перемешивают в течение 0,5-1,5 мин. Таким образом раздельно приготавливают пену и растворную часть.

На второй стадии в смеситель, т.е. в растворную часть вводят полученную пену. Смеситель продолжает работать, перемешивая смесь в течение 1-2 мин.

Освободившийся пеногенератор вновь заполняют пенообразователем и начинается приготовление пены уже для следующего замеса.

Одновременно с этим осуществляют третью завершающую стадию приготовления пенобетонной смеси, вводя в смеситель вторую часть сухих компонентов - C₂ и перемешивая массу 1-2 мин. После этого производят выгрузку готовой пенобетонной смеси.

Время работы смесителя на третьей стадии и его выгрузки, а также время работы смесителя на первой стадии (всего порядка 4-5 мин) является достаточным для приготовления пены.

Для приготовления 1 м³ пенобетона марки М35 были использованы следующие наборы компонентов: Пример 1. Цемент М-400 - 225 кг; песок строительный - 400 кг; пенообразователь (водный раствор СДО) - 40 кг.

Предварительно опытным путем была определена водопотребность сухих материалов (по ГОСТ 310.3-76). Она составила 150 кг или 24% от общего количества сухих материалов.

Затем было определено количество сухих компонентов, вводимых на первой стадии (формула 1) и на третьей стадии (формула 2) приготовления пенобетонной смеси:
C₁ = 0,025·625 кг·24 = 375 кг
C₂ = 625 кг-375 кг = 250 кг
Далее по вышеописанному способу приготавливали пенобетонную смесь при следующей длительности стадий: первая - 0,5 мин, вторая - 1 мин, третья - 2 мин.

Пример 2. По аналогии с предыдущим примером изготавливали пенобетонную смесь из следующих компонентов: цемент М-400 - 225 кг; гранулированный шлак - 400 кг; пенообразователь (водный раствор СДО) - 40 кг.

C₁= 0,025·625 кг·30 = 469 кг
C₂ = 625 кг-469 кг = 156 кг
Первая стадия - 1 мин, вторая - 1,5 мин, третья - 1,5 мин.

Пример 3. Цемент М-400 - 225 кг; пыль керамзитовая - 400 кг; пенообразователь (водный раствор СДО) - 40 кг.

C₁= 0,025·625 кг·34 = 531 кг
C₂ = 625 кг-531 кг = 94 кг
Первая стадия - 1,5 мин, вторая - 2 мин, третья - 1 мин.

Результаты испытаний образцов из пенобетона, приготовленного по предлагаемому способу, приведены в таблице.

Из таблицы видно, что при использовании в качестве мелкого заполнителя различных материалов достигается высокая стабильность результатов.

Пенобетонные смеси, полученные по предлагаемому способу, обладают высокой стойкостью против усадочных явлений при твердении пенобетона, а также сохранностью ячеистой структуры при любых видах транспортирования к месту укладки или формования.

Формула изобретения

Способ получения пенобетонной смеси, включающий смешение вяжущего, наполнителя, технической пены и воды, отличающийся тем, что предварительно определяют коэффициент водопотребности сухих материалов и приготовление пенобетонной смеси осуществляют в три стадии, на первой из которых раздельно приготавливают растворную составляющую и пену, причем растворную составляющую делают из части сухих компонентов, количество которых определяют по формуле
C₁ = 0,025 · C · B,
где C₁ - количество сухих компонентов, используемых на первой стадии, кг;
C - общее количество сухих компонентов, кг;
B - коэффициент водопотребности сухих материалов,
и всего расчетного количества воды путем перемешивания в течение 0,5 - 1,5 мин, на второй стадии в растворную составляющую вводят пену и перемешивают их вместе в течение 1 - 2 мин, а на третьей стадии в полученную массу при постоянном перемешивании в течение 1 - 2 мин вводят оставшуюся часть сухих компонентов, количество которых определяют по формуле
C₂ = C - C₁,
где C₂ - количество сухих компонентов, вводимых на третьей стадии, кг.

РИСУНКИ

Рисунок 1