Формовочная смесь для изготовления легких пенополистиролбетонных изделий

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к производству полистиролбетона. Технический результат: снижение плотности полистиролбетонных изделий. Формовочная смесь для изготовления легких пенополистиролбетонных изделий, включающая портландцемент, полистирольный заполнитель, суперпластификатор С-3, воздухововлекающую добавку и воду, дополнительно содержит ускоритель твердения - тиосульфат натрия, в качестве воздухововлекающей добавки - пенообразователь на основе анионактивных поверхностно-активных веществ типа "ПБ-2000" при следующем соотношении компонентов растворной части, мас.%: портландцемент 67,7-69,2; суперпластификатор С-3 0,17-0,21; тиосульфат натрия 0,055-0,10; пенообразователь "ПБ-2000" 0,17-0,21; вода - остальное, а в качестве полистирольного заполнителя - отходы вспенивания полистирола фракции не более 1 мм при объемном расходе 0,6 - 0,75 м³ заполнителя на 1 м³ формовочной смеси или смесь отходов вспенивания полистирола фракции не более 1 мм и гранул вспененного полистирола фракции не более 5 мм, взятых в соотношении (4÷5):1. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

Предлагаемое изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к производству полистиролбетона.

Известен состав для изготовления полистиролбетонных изделий, включающий минеральное вяжущее, полистирольный заполнитель, волокнистый материал, воздухововлекающую добавку и пластификатор (см., например, патент RU 2150446, кл. С 04 В 38/08, 1998 г.). В качестве полистирольного заполнителя в известной смеси используют преимущественно мелкие фракции (от 0,04 до 1,63 мм) вспененного цельного и рваного полистирола, что приводит к возрастанию средней плотности готовых полистиролбетонных изделий и вследствие этого к заметному ухудшению теплоизоляционных свойств ограждающих конструкций. Введение в известную смесь в качестве воздухововлекающей добавки смолы древесной омыленной, дающей недостаточно устойчивую пену, лишь незначительно снижает плотность изделий.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является формовочная смесь для изготовления легких пенополистиролбетонных изделий, включающая портландцемент, полистирольный заполнитель, суперпластификатор С-3, в качестве воздухововлекающей добавки - вязкую пену на основе смолы древесной омыленной и известкового теста и кварцевый песок (см., например, патент RU 2033406, кл. С 04 В 38/08, 1990 г.). Использование в известной смеси легкого гранулированного пенополистирола плотностью не более 20 кг/м³ существенно повышает эффективность строительной конструкции за счет значительного улучшения ее теплофизических свойств при одновременном заметном снижении веса конструкции. Однако высокая стоимость вспененного полистирола существенно удорожает строительство с его применением. Кроме того, введение в смесь кварцевого песка, содержание которого превышает 20 мас.%, приводит к существенному возрастанию средней плотности изделий, превышающей 650 кг/м³, что ухудшает теплозащитные свойства строительной конструкции.

Цель предлагаемого изобретения - снижение средней плотности и стоимости пенополистиролбетонных изделий.

Поставленная цель достигается тем, что формовочная смесь для изготовления легких пенополистиролбетонных изделий, включающая портландцемент, полистирольный заполнитель, суперпластификатор С-3, воздухововлекающую добавку и воду, дополнительно содержит ускоритель твердения - тиосульфат натрия, в качестве воздухововлекающей добавки - пенообразователь на основе анионактивных поверхностно-активных веществ "ПБ-2000" при следующем соотношении компонентов растворной части, мас.%: - портландцемент - 67,7-69,2; - суперпластификатор С-3 - 0,17-0,21; - тиосульфат натрия - 0,055-0,10; - пенообразователь "ПБ-2000" - 0,17-0,21; - вода - остальное, а в качестве полистирольного заполнителя - отходы вспенивания полистирола фр. не более 1 мм при объемном расходе 0,6-0,75 м³ заполнителя на 1 м³ формовочной смеси. Причем суперпластификатор С-3 и тиосульфат натрия смесь содержит в виде готового продукта - добавки "Лигнопан Б-2", а в качестве полистирольного заполнителя может также содержать смесь отходов вспенивания полистирола фр. не более 1 мм и гранул вспененного полистирола фр. не более 5 мм, взятых в соотношении (4-5):1.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в следующем. Введение в формовочную смесь для изготовления полистиролбетона высокоэффективного пенообразователя "ПБ-2000", кратность пены которого, как показали производственные испытания, превышает 14 единиц, позволяет существенно снизить среднюю плотность изделий, содержащих в своем составе в качестве полистирольного заполнителя мелкодисперсные (фр. менее 1 мм) отходы вспенивания полистирола. При этом благодаря высокой устойчивости пены в цементном тесте, достигающей нескольких часов, а также дополнительному введению в смесь ускорителя твердения бетонной смеси и, таким образом, более быстрому набору прочности пеномассой обеспечивается возможность получения легких полистиролбетонных изделий заданной плотности и необходимой прочности.

В работе были использованы следующие материалы: портландцемент марки 500 (ГОСТ 10178); суперпластификатор С-3 (ТУ 6-35-0204229-624-96); ускоритель твердения - тиосульфат натрия; полистирольный заполнитель - отходы вспенивания полистирола фр. менее 1 мм; полистирол вспененный гранулированный (ОСТ 301-05-202-92Е); пенообразователь "ПБ-2000", выпускаемый ОАО "Ивхимпром" по ТУ 2481-185-05744685-01 в виде водного раствора смеси анионактивных поверхностно-активных веществ плотностью 1,0-1,2 г/см³; вода водопроводная (ГОСТ 23732-79). Суперпластификатор С-3 и тиосульфат натрия могут использоваться в виде готового продукта - добавки "Лигнопан Б-2", изготавливаемой АО "Биотех" в виде 30%-ного водного раствора или сухого порошка по ТУ 2601-002-20127879-96.

Формовочную смесь для изготовления легких пенополистиролбетонных изделий готовят путем смешивания исходных компонентов в бетоносмесителе с последующим вспениванием полученной массы либо смешиванием с готовой пеной, приготовленной с использованием пенообразователя ПБ-2000, либо путем предварительного введения в приготавливаемую формовочную смесь раствора пенообразователя и последующего вспенивания ее в процессе смешивания компонентов до получения пеномассы требуемой плотности.

Примеры составов предлагаемой формовочной смеси и свойства получаемых из нее полистиролбетонных изделий приведены в таблице. За пределами составов по изобретению поставленная цель не достигается.

Анализ данных, приведенных в таблице, показывает, что заявляемая формовочная смесь, содержащая мелкодисперсный пористый заполнитель, обеспечивает получение легких (менее 450 кг/м³) пенополистиролбетонных изделий, что существенно улучшает теплозащитные свойства ограждающей конструкции. При этом по своим механическим показателям изделия соответствуют требованиям, предъявляемым к таким изделиям ГОСТом Р51263-99 на "Полистиролбетон". Использование же в качестве пористого заполнителя неутилизируемых отходов производства пенополистирола (подлежат вывозу на свалку с последующим захоронением) способствует не только существенному снижению стоимости теплоограждающих конструкций, но и решению проблем охраны окружающей среды.

Формула изобретения

1. Формовочная смесь для изготовления легких пенополистиролбетонных изделий, включающая портландцемент, полистирольный заполнитель, суперпластификатор С-3, воздухововлекающую добавку и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит ускоритель твердения - тиосульфат натрия, в качестве воздухововлекающей добавки - пенообразователь на основе анионактивных поверхностно-активных веществ ПБ-2000 при следующем соотношении компонентов растворной части, мас.%: Портландцемент - 67,7 - 69,2 Суперпластификатор С-3 - 0,17 - 0,21
Тиосульфат натрия - 0,055 - 0,10
Пенообразователь "ПБ-2000" - 0,17 - 0,21
Вода - Остальное
а в качестве полистирольного заполнителя - отходы вспенивания полистирола фракции не более 1 мм при объемном расходе 0,6-0,75 м³ заполнителя на 1 м³ формовочной смеси.

2. Формовочная смесь по п.1, отличающаяся тем, что она содержит суперпластификатор С-3 и тиосульфат натрия в виде готового продукта - добавки "Лигнопан Б-2".

3. Формовочная смесь для изготовления легких пенополистиролбетонных изделий, включающая портландцемент, полистирольный заполнитель, суперпластификатор С-3, воздухововлекающую добавку и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит ускоритель твердения - тиосульфат натрия, в качестве воздухововлекающей добавки - пенообразователь на основе анионактивных поверхностно-активных веществ ПБ-2000 при следующем соотношении компонентов растворной части, мас.%:
Портландцемент - 67,7 - 69,2
Суперпластификатор С-3 - 0,17 - 0,21
Тиосульфат натрия - 0,055 - 0,10
Пенообразователь "ПБ-2000" - 0,17 - 0,21
Вода - Остальное
а в качестве полистирольного заполнителя - смесь отходов вспенивания полистирола фракции не более 1 мм и гранул вспененного полистирола фракции не более 5 мм, взятых в соотношении (4÷5):1.

РИСУНКИ

Рисунок 1