Сырьевая смесь для изготовления пенобетона на магнезиальном вяжущем

 

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления конструкционно-теплоизоляционных бетонов и конструкционных бетонов, предназначенных в первую очередь для жилищного строительства. Технический результат - получение пенобетона, обладающего высокой водостойкостью, а также устойчивостью к трещинообразованию. Сырьевая смесь для изготовления пенобетона на магнезиальном вяжущем, содержащая каустический магнезит, водный раствор хлористого магния, наполнитель и пенообразователь, в качестве наполнителя содержит гидросиликат натрия, а в качестве пенообразователя - смесь канифоли, фосфопротеинов, полиэтилгидроксилоксана и этилгидросиликоната натрия при следующем соотношении указанных компонентов, мас.ч.: каустический магнезит - 100; водный раствор хлористого магния - 103-211; гидросиликат магния - 1-7,0; канифоль - 1-1,5; фосфопротеины - 1-5; полиэтилгидросилоксан - 1-1,5; этилгидросиликонат натрия - 0,5-3,0. 2 табл.

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления конструкционно-теплоизоляционных и конструктивных бетонов, предназначенных прежде всего для жилищного строительства, а также для технической изоляции - "скорлупы" для изоляции холодного и горячего водоснабжения.

Известна сырьевая смесь для изготовления пенобетона на магнезиальном вяжущем, содержащая каустический магнезит, водный раствор хлористого магния, наполнитель, животный клей, канифоль и едкий натр при следующем расходе компонентов на 1 м³ пеномагнезита (кг): Каустический магнезит - 200 - 225 Наполнитель - 100 Раствор хлористого магния плотностью 1,142 г/см³ - 165 - 180 Канифоль - 0,075 Клей твердый - 0,15 Щелочь - 0,01 (Килессо С.И., Иванова А.В. Пеномагнезит, его свойства и технология производства. Изд-во Министерства коммунального хозяйства РСФСР. - М., 1947, с. 19 - 21, 25).

При этом в качестве наполнителя используют цемянку - тонкомолотый красный керамический кирпич.

Однако пеномагнезит, полученный из известной сырьевой смеси, обладает недостаточной прочностью на сжатие, а также низкой водостойкостью.

Необходимо отметить, что основным недостатком бетонов на магнезиальном вяжущем является их низкая водостойкость и высокое водопоглощение влаги воздуха, что значительно ухудшает теплофизические и прочностные показатели таких бетонов.

Авторами известны гидрофобизирующие составы для звукотеплоизоляционных материалов на минеральных вяжущих: - гидрофобизирующий состав, содержащий алкилсиликонат щелочного металла, водорастворимый силикат щелочного металла и неорганическую кислоту, а также способ его изготовления (см. RU 2093630, МКИ D 21 H 21/16, опубл. 1997); - гидрофобизирующий состав, содержащий полиорганогидросилоксан и натрий бис(2-этилгексил) сукцинатосульфонат (см. RU 2001897, МКИ C 04 B 38/10, опубл. 1993);
состав гидрофобизирующей пропитки, содержащей органосилоксан, содержащий алкоксигруппы, соль водорастворимой органической или неорганической кислоты и органополисилоксан (DE 4119562, МКИ C 04 B 41/64, 1992).

Однако известные гидрофобизирующие составы, позволяя повысить водостойкость бетонов, все-таки не позволяют существенным способом изменить водопоглощение бетонов на магнезиальном вяжущем.

Ближайшим аналогом настоящего изобретения является сырьевая смесь для изготовления пенобетона на магнезиальном вяжущем, содержащем каустический магнезит, водный раствор хлористого магния, наполнитель и пенообразователь (RU 2103242, опубл. 1998).

При этом в качестве наполнителя используют тонкомолотый бой керамического кирпича, в качестве пенообразователя - неионогенное поверхностно-активное вещество - синтанол, а в качестве каустического магнезита - активированный порошкообразный отход обжига магнезита.

Известный пенобетон обладает достаточно высокой прочностью и пониженной теплопроводностью при использовании в его составе доступных недорогих ингредиентов.

Однако такой бетон также обладает низкой водостойкостью за счет высокого водопоглощения.

Новым техническим результатом от использования предлагаемого изобретения является создание состава для изготовления пенобетона на магнезиальном вяжущем, обладающего высокой водостойкостью, а также устойчивостью к трещинообразованию под действием внутренних напряжений или внешних нагрузок и повышенными физико-механическими свойствами.

Этот результат достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления пенобетона на магнезиальном вяжущем, содержащая каустический магнезит, водный раствор хлористого магния, наполнитель и пенообразователь, согласно изобретению в качестве наполнителя содержит гидросиликат магния, а в качестве пенообразователя смесь канифоли, фосфопротеинов, полиэтилгидроксилоксана и этилдигидросиликсоната натрия при следующем соотношении указанных компонентов (в мас.ч.):
Каустический магнезит - 100
Водный раствор хлористого магния - 103 - 211
Гидросиликат магния - 1 - 7
Канифоль - 1 - 5
Фосфопротеины - 1 - 5
Полиэтилгидросилоксан - 1 - 5
Этилдигидросиликонат натрия - 0,5 - 3,0
При этом сырьевая смесь в качестве каустического магнезита может содержать каустический магнезит нормального обжига или порошкообразный отход обжига магнезита (пыль-унос), а в качестве фосфопротеинов может содержать костный или мездровый клей.

Использование в предлагаемой сырьевой смеси в качестве наполнителя волокнистого гидросиликата магния супертонкой распушки (хризотиловый асбест) в сочетании с порообразователем позволяет не только сократить расход вяжущего, но и придать определенные свойства пенобетону, а именно - снизить усадочные явления при схватывании бетона, а также придать бетону трещиностойкость и водостойкость.

Достижение такого эффекта возможно за счет введения в состав магнезиального вяжущего MgO-MgCl₂-H₂O указанного выше пенообразователя, содержащего кремнийорганические соединения, высокомолекулярные белковые соединения (костный или мездровый клей) и канифоль, и армирующего наполнителя (хризотиловый асбест супертонкой распушки) с высокоразвитой межфазной поверхностью.

Объемная масса пенобетона, полученного из предлагаемой сырьевой массы, регулируется в широких пределах (от 200 кг/м³ и выше) изменением соотношения магнезиального вяжущего и объемом (количеством) клееканифольной пены, содержащей кремнийорганические соединения. Такой состав позволяет получать изделия с широким спектром применения от строительной до технической теплоизоляции, а именно: теплозвукоизоляционные панели и плиты, полы и кровли, а также "скорлупы" для изоляции холодного и горячего водоснабжения, которое обеспечивает многократные ремонтные работы без разрушения теплоизоляционного слоя и пр.

Пенобетоны на магнезиальном вяжущем из предлагаемой сырьевой смеси готовят следующим образом:
- в смесителе (бетономешалке) готовят магнезиальное вяжущее путем смешения каустического магнезита, водного раствора хлористого магния плотностью 1100 - 1200 кг/м³ и гидросиликата магния при заданном соотношении компонентов;
- одновременно в пеногенераторе готовят пену из пенообразователя, содержащего в заданном соотношении следующие компоненты: фосфопротеины, полиэтилгидросилоксан (ГКЖ-94), этилдигидросиликонат натрия (силоксил), канифоль и воду или водный раствор хлористого магния.

Затем пену выгружают в смеситель, содержащий магнезиальное вяжущее, и перемешивают до образования однородной пеномассы.

Полученную массу загружают в формы соответствующих размеров и конфигураций для получения изделия и выдерживают при нормальных условиях до полного отверждения (застывания) смеси.

После этого проводят распалубку и выгрузку изделия на склад готовой продукции. Примеры составов и свойств приведены в таблицах 1 и 2.

Анализ таблицы 2 показывает, что при одной плотности пеномагнезит, выполненный из предлагаемой смеси (примеры 8, 9), имеет влагопоглощение на 60% меньше, чем пеномагнезит, выполненный из смеси по прототипу (примеры 10, 11). Кроме того, прочность при сжатии больше на 0,8 - 0,6 МПа, а прочность на изгиб на 1,6 - 1,9 МПа. Качественные показатели пеномагнезита определены после выдержки в течение 10 суток. Достижение такого эффекта обеспечено введением в состав магнезиального вяжущего указанного выше пенообразователя и армирующего наполнителя и позволяет получать изделия с широким спектром применения от строительной до технической теплоизоляции.

Формула изобретения

Сырьевая смесь для изготовления пенобетона на магнезиальном вяжущем, содержащая каустический магнезит, водный раствор хлористого магния, наполнитель и пенообразователь, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя она содержит гидросиликат магния, а в качестве пенообразователя - смесь канифоли, фосфопротеинов, полиэтилгидросилоксана и этилдигидросиликоната натрия при следующем соотношении указанных компонентов, мас.ч.:
Каустический магнезит - 100
Водный раствор хлористого магния - 103 - 211
Гидросиликат магния - 1 - 7,0
Канифоль - 1 - 5
Фосфопротеины - 1 - 5
Полиэтилгидросилоксан - 1 - 5
Этилдигидросиликонат натрия - 0,5 - 3,0

РИСУНКИ

Рисунок 1