Сырьевая строительная смесь для получения теплоизоляционных конструкций, способ ее изготовления и способ изготовления теплоизоляционной конструкции из этой смеси

 

Изобретение относится к строительным материалам. Сырьевая строительная смесь, из которой изготавливают формованием, например, стеновые панели или которую наносят в качестве теплоизоляционного слоя на обрабатываемую поверхность изделия, содержит портландцемент, воду, пенообразующую добавку типа "Морпен", пластификатор и в качестве заполнителя скоп из отходов целлюлозно-бумажного производства, пропитанный Вупротеком, при следующем соотношении компонентов, мас. %: портландцемент 10-30, скоп 60-80, пластификатор 0,05, Вупротек 1-3, пенообразующая добавка типа "Морпен" 1-3, вода 4-6. Скоп пропитывают Вупротеком и отжимают его, вводят в воду пенообразующую добавку типа "Морпен" и взбивают до образования стойкой пены. Добавляют в пенный раствор отжатый скоп, портландцемент и пластификатор и перемешивают в течение не более 5 мин. При изготовлении теплоизоляционной конструкции полученную смесь размещают в форме или наносят на обрабатываемую поверхность и сушат в течение 10 ч при температуре 50-60^oС. Технический результат: улучшение эксплуатационных показателей изготавливаемых изделий, обеспечение теплоизоляционных свойств и трудносгораемости при сниженном расходе цемента. 3 с. и 4 з. п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления строительных изделий типа стеновых панелей и перегородок, применяемых для тепловой изоляции жилых, производственных и другого назначения зданий, а также для обеспечения тепловой изоляции трубопроводов горячей и холодной воды, паропроводов и других поверхностей различного назначения.

Известна сырьевая строительная смесь для получения теплоизоляционных конструкций, содержащая портландцемент, воду, ускоритель затвердения, древесный заполнитель и минеральную добавку (RU, 1742251 A1, С 04 В 18/24, 28/04, 23.06.1992).

Недостатком данной смеси является сложность технологического процесса получения смеси, обусловленная использованием в качестве заполнителя стружки и дробленки хвойных (сосны) и лиственничных (осины) пород и обязательной добавки в виде молотой цеолитовой породы для снижения влияния экстрактивных веществ древесины на прочность смеси и расхода цемента.

Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи по использованию в качестве заполнителя скопа из отходов бумажно-целлюлозного производства, обработанного Вупротеком и составом из цементного молочка и жидкого натриевого стекла.

Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении эксплуатационных показателей изготавливаемых из строительной смеси изделий, обеспечении теплоизоляционных качеств и трудносгораемости при сниженном расходе портландцемента.

Указанный технический результат достигается тем, что сырьевая строительная смесь для получения теплоизоляционных конструкций, содержащая портландцемент, заполнитель, воду, также содержит пенообразующую добавку типа "Морпен" и пластификатор, а в качестве заполнителя - скоп из отходов целлюлозно-бумажного производства, пропитанный Вупротеком, при этом указанные компоненты находятся в следующем соотношении, мас.%: Портландцемент - 10-30 Скоп - 60-80 Пластификатор - 0,05 Вупротек - 1-3 Пенообразующая добавка типа "Морпен" - 1-3 Вода - 4-6.

При этом используется скоп с содержанием волокна 7-9%. Смесь дополнительно может содержать стекло жидкое натриевое в количестве не более 3%.

Указанный технический результат в способе изготовления сырьевой строительной смеси для теплоизоляционных конструкций достигается обработкой заполнителя и последующим смешиванием заполнителя, портландцемента и воды. При обработке используемый в качестве заполнителя скоп из отходов бумажно-целлюлозного производства пропитывают Вупротеком и отжимают его, затем вводят в воду пенообразующую добавку типа "Морпен" и взбивают до образования пены, добавляют в пенный раствор отжатый скоп, пропитанный Вупротеком, портландцемент и пластификатор и перемешивают компоненты в течение не более 5 мин.

После отжатия пропитанный Вупротеком скоп перемешивают до образования гранул заданного размера, которые затем обрабатывают составом, состоящим из цементного молочка и жидкого стекла натриевого с последующим набором рабочей прочности в течение 10 ч в естественных условиях.

Указанный технический результат в способе изготовления теплоизоляционной конструкции достигается обработкой заполнителя, смешиванием обработанного заполнителя, портландцемента и воды и заполнением полученной смесью формы для изделия или нанесением смеси на обработанную поверхность изделия. При обработке используемый в качестве заполнителя скоп из отходов бумажно-целлюлозного производства пропитывают Вупротеком и отжимают его, затем вводят в воду пенообразующую добавку типа "Морпен" и взбивают до образования пены, добавляют в пенный раствор отжатый скоп, пропитанный Вупротеком, портландцемент и пластификатор и перемешивают компоненты в течение не более 5 мин, а после заполнения формы для изделия или нанесения смеси на обработанную поверхность изделия смесь подвергают сушке в течение 10 ч при температуре 50-60^oC.

Кроме того, после отжатия пропитанный Вупротеком скоп перемешивают до образования гранул заданного размера, которые затем обрабатывают составом, состоящим из цементного молочка и жидкого стекла натриевого с последующей сушкой в естественных условиях в течение 10 ч для набора рабочей прочности.

Согласно изобретения сырьевая строительная смесь типа легких теплых бетонов для получения теплоизоляционных конструкций, например перегородок, содержит портландцемент, заполнитель, воду, пенообразующую добавку типа "Морпен" и пластификатор, а в качестве заполнителя использован скоп из отходов целлюлозно-бумажного производства, пропитанный Вупротеком. При этом указанные компоненты находятся в следующем соотношении, мас.%.

Портландцемент - 10-30 Скоп - 60-80, Пластификатор - 0,05 Вупротек - 1-3
Пенообразующая добавка типа "Морпен" - 1-3
Вода - 4-6
Смесь дополнительно содержит стекло жидкое натриевое в количестве не более 3%.

Для изготовления смеси применялся портландцемент М500 без минеральных добавок, выпускаемый ОАО "Мордовцемент", с активностью 26,1-29 МПа и нормальной густоте цементного теста 23% (ГОСТ 10178-85 СТ СЭВ 56 83-86).

В качестве заполнителя использовался скоп из отходов бумажной промышленности г. Балахна Нижегородской обл., имеющий pH 6,8-7,2%, количество волокна в скопе 7-9% (в пересчете на сухое вещество), содержание в волокне минеральных веществ 0,95, содержание нерастворимых в воде веществ 0,6%, цинка 0,00006%, железа 0,0002%, меди 0,00004% (никель, свинец, кадмий, хром, ртуть в скопе отсутствуют).

Вупротек (ТУ 2386-001-36740853-97) представляет собой раствор, предназначенный для пропитки материала для получения трудносгораемого теплоизоляционного материала, и включает водный раствор антипиренов и пленкообразующий состав на латексной основе. Пенообразующая добавка типа "Морпен" (ТУ 0258-001-0101393-94), получаемая на основе анионных ПАВ в смеси с кондиционирующими добавками, используется для придания высокой пористости теплоизоляционному материалу. В качестве пластификатора использована пластифицирующая добавка С-3 (ТУ 6-14-19-252-79), применяемая для получения пластичной удобоукладываемой массы, сокращающей расходы воды при приготовлении смеси. Для теплоизоляции обработанный скоп перед перемешиванием с остальными компонентами обрабатывается составом из цементного молочка и жидкого стекла натриевого (ТУ 2145-023-05788576-98). Вода для приготовления смеси должна соответствовать ГОСТ 23732-79.

Для изготовления сырьевой строительной смеси для теплоизоляционных конструкций из указанных компонентов сначала обрабатывают заполнитель, а затем смешивают заполнитель и портландцемент в воде. При обработке используемый в качестве заполнителя скоп из отходов бумажно-целлюлозного производства пропитывают Вупротеком, а после пропитки скоп отжимают.

После отжатия пропитанный Вупротеком скоп перемешивают до образования гранул заданного размера, которые затем обрабатывают составом, состоящим из цементного молочка и жидкого стекла натриевого с последующим набором рабочей прочности в течение 10 ч в естественных условиях.

Затем вводят в воду пенообразующую добавку типа "Морпен" и взбивают до образования стойкой пены, добавляют в пенный раствор отжатый скоп, пропитанный Вупротеком, портландцемент и пластификатор и перемешивают компоненты в течение не более 5 мин. Смесь готова.

Для изготовления теплоизоляционной конструкции, например перегородки, заполняют полученной смесью форму для изделия. В то же время данная смесь, являясь теплоизоляционным материалом, может наноситься в качестве обмазки на перекрытия, стены, поверхности трубопроводов холодной и горячей воды, паропроводов. После заполнения формы для изделия или нанесении смеси на обработанную поверхность изделия смесь подвергают сушке в течение 10 ч при температуре 50-60^oC.

Ниже приводится табл. 1 с физико-механическими показателями, которым должны соответствовать изделия, изготовленные из легкого бетона или смесей типа легкого бетона.

Испытания высушенных до постоянной массы образцов проводились в лаборатории Нижегородского архитектурно-строительного института, аттестованной Нижегородским ЦСМС, в соответствии с требованиями стандартов на теплоизоляционные материалы. Физико-механические свойства проверялись на образцах-свидетелях размерами 100х100х100 и 150х150х150, результаты приведены в табл. 2.

Вид образца: 1- кубы 100х100х100 мм, 2- кубы 150х150х150 мм, 3 - образцы-балочки 40х40х160 мм.

Полученные из смеси материалы относятся к теплозвукоизоляционным материалам. Благодаря малой плотности и заполнителю скоп материал имеет малый коэффициент теплопроводности. Тепловое сопротивление изделий из смеси согласно изобретения сохраняется постоянным в течение длительного времени.

В табл. 3 приведены результаты испытаний на горючесть образцов, изготовленных из теплоизоляционного материала согласно изобретения. Испытания были проведены в лаборатории Управления государственной пожарной службы УВД Нижегородской области при следующих условиях внешней среды: температура -18^oC, атмосферное давление - 99,7 кПа, относительная влажность - 48%. Результаты испытаний показывают, что изделия, изготовленные из смеси согласно изобретения, относятся к группе трудносгораемых материалов.

Настоящее изобретение промышленно применимо, так как для его изготовления используются отходы целлюлозно-бумажного производства и компоненты типа портландцемента, Вупротек и добавки типа "Морпен", выпускаемые промышленностью. Для изготовления строительной смеси и получения из нее теплоизоляционных строительных конструкций не требуется специальной технологии и оснастки по смешиванию компонентов, кроме тех, что применяются для приготовления известных строительных смесей.

Формула изобретения

1. Сырьевая строительная смесь для получения теплоизоляционных конструкций, содержащая портландцемент, заполнитель, воду, отличающаяся тем, что она содержит пенообразующую добавку типа "Морпен" и пластификатор, а в качестве заполнителя использован скоп из отходов целлюлозно-бумажного производства, пропитанный Вупротеком, при этом указанные компоненты находятся в следующем соотношении, маc.%:
Портландцемент - 10 - 30
Скоп - 60 - 80
Пластификатор - 0,05
Вупротек - 1 - 3
Пенообразующая добавка типа "Морпен" - 1 - 3
Вода - 4 - 6
2. Смесь по п.1, отличающаяся тем, что содержание волокна в скопе равно 7-9%.

3. Смесь по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит стекло жидкое натриевое в количестве не более 3%.

4. Способ изготовления сырьевой строительной смеси для теплоизоляционных конструкций, заключающийся в обработке заполнителя и последующем смешивании заполнителя, портландцемента и воды, отличающийся тем, что при обработке используемый в качестве заполнителя скоп из отходов бумажно-целлюлозного производства пропитывают Вупротеком и отжимают его, затем вводят в воду пенообразующую добавку типа "Морпен" и взбивают до образования стойкой пены, добавляют в пенный раствор отжатый скоп, пропитанный Вупротеком, портландцемент и пластификатор и перемешивают компоненты в течение не более 5 мин.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что после отжатия пропитанный Вупротеком скоп перемешивают до образования гранул заданного размера, которые затем обрабатывают составом, состоящим из цементного молочка и жидкого стекла натриевого с последующим набором рабочей прочности в течение 10 ч в естественных условиях.

6. Способ изготовления теплоизоляционной конструкции, заключающийся в обработке заполнителя, смешивании обработанного заполнителя, портландцемента и воды и заполнении полученной смесью формы для изделия, отличающийся тем, что при обработке используемый в качестве заполнителя скоп из отходов бумажно-целлюлозного производства пропитывают Вупротеком и отжимают его, затем вводят в воду пенообразующую добавку типа "Морпен" и взбивают до образования пены, добавляют в пенный раствор отжатый скоп, пропитанный Вупротеком, портландцемент и пластификатор и перемешивают компоненты в течение не более 5 мин, а после заполнения формы для изделия или нанесения смеси на обработанную поверхность изделия смесь подвергают сушке в течение 10 ч при температуре 50-60^oС.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что после отжатия пропитанный Вупротеком скоп перемешивают до образования гранул заданного размера, которые затем обрабатывают составом, состоящим из цементного молочка и жидкого стекла натриевого с последующей сушкой в естественных условиях в течение 10 ч для набора рабочей прочности.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3