Сырьевая смесь для получения конструкционно- теплоизоляционного материала

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для производства теплоизоляционных изделий, применяемых при строительстве зданий и сооружений. Технический результат: повышение прочности, водостойкости и снижение теплопроводности конструкционно-теплоизоляционного материала. Сырьевая смесь для получения конструкционно-теплоизоляционного материала состоит из вяжущего, заполнителя, добавки, причем в качестве вяжущего используют цемент, известково-песчаную смесь и тонкомолотый верховой торф, в качестве заполнителя - песчаный шлам и низинный торф с длиной волокон 3-5 мм, а в качестве добавки используют газообразователь в виде алюминиевой пудры, при следующем соотношении компонентов, мас.%: цемент 9,2-10,4; известково-песчаная смесь 22,3-23,3; тонкомолотый верховой торф 3-4; песчаный шлам 44,0-45,4; низинный торф 3-7; газообразователь 0,03-0,07; вода – остальное.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для производства теплоизоляционных изделий, применяемых при строительстве зданий и сооружений.

Известна сырьевая смесь для получения конструкционно-теплоизоляционного материала, например торфяной плиты, включающая органический заполнитель, гипс, гашеную известь в виде насыщенного раствора и воду, причем в качестве органического заполнителя она содержит костру льна, а в качестве вяжущего двуводный гипс и дополнительно шлакопортландцемент, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Костра льна 4,0-8,0

Двуводный гипс 55-63

Шлакопортландцемент 7,0-11,0

Известь гашеная 0,027-0,035

Вода Остальное

(патент RU 2169127, кл. С 04 В 28/14).

Наиболее близким техническим решением является сырьевая смесь, состоящая из цемента, известково-песчаного вяжущего, песчаного шлама, добавки-газообразователя - алюминиевой пудры и воды, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Цемент 18,0-18,4

Известково-песчаное вяжущее 18,0-18,4

Песок молотый 59,4-60,2

Алюминиевая пудра 0,10-0,14

Вода Остальное

(Ю.М.Баженов, А.Г.Комар. Технология бетонных и железобетонных изделий: Учебник для вузов. - М.: Стройиздат, 1984. С.139-141, 244-245).

Недостатком вышеперечисленных технических решений является недостаточная прочность, водостойкость, повышенная теплопроводность.

Предлагаемое изобретение направлено на повышение прочности, водостойкости и снижение теплопроводности конструкционно-теплоизоляционного материала.

Поставленная задача достигается тем, что в известном составе, состоящем из вяжущего, заполнителя, добавки, в качестве вяжущего используют цемент, известково-песчаную смесь и тонкомолотый верховой торф, в качестве заполнителя - песчаный шлам и низинный торф с длиной волокон 3-5 мм, а в качестве добавки используют газообразователь в виде алюминиевой пудры, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Цемент 9,2-10,4

Известково-песчаная смесь 22,3-23,3

Тонкомолотый верховой торф 3-4

Песчаный шлам 44,0-45,4

Низинный торф 3-7

Газообразователь 0,03-0,07

Вода Остальное

Цемент брали в количестве не менее 9,2%, а известково-песчаную смесь - не менее 22,3%, т.к. иначе не будут обеспечены технологические свойства смеси, и не более 10,4 и 23,3 соответственно вследствие неэкономичного использования сырья. Тонкомолотый верховой торф брали в количестве не менее 3%, т.к. не будет заметно влияние битумных веществ, и не более 4%, т.к. не будут обеспечены технологические свойства смеси. Песчаный шлам брали в количестве не менее 44%, т.к. иначе не будут обеспечены технологические свойства смеси, и не более 45,4%, т.к. будут нарушены формующие свойства смеси. Низинный торф брали в количестве не менее 3%, т.к. не будет заметно влияние торфяных волокон на свойства смеси, и не более 7% для поддержания требуемых технологических свойств. Газообразователь брали в количестве не менее 0,03% для обеспечения максимального вспучивания материала, и не более 0,07% вследствие неэкономичного использования сырья. Оставшееся количество воды необходимо для нормальной консистенции смеси.

Верховой торф содержит больше битумных веществ, которые выделяются в значительном количестве при автоклавной обработке и выполняют роль связующего, в результате чего улучшается сцепление частиц смеси между собой и повышается прочность. Кроме того, битумные вещества частично перекрывают поры, таким образом повышая водостойкость материала. Введение низинного торфа длиной волокон 3-5 мм повышает прочность конструкционно-теплоизоляционного материала, т.к. прочность волокон низинного торфа больше прочности волокон верхового торфа. Теплопроводность торфа меньше теплопроводности бетона, поэтому за счет введения торфа и как вяжущего, и как заполнителя в целом снижается теплопроводность материала.

Пример 1. Предложенный состав готовили следующим образом. Известково-песчаную смесь получали путем совместного помола извести в количестве 1,1 кг и песка - 0,55 кг. Песчаный шлам получали совместным помолом песка в количестве 2,13 кг и воды - 1,11 кг. Дозирование компонентов в смеситель производится в следующей последовательности: песчаный шлам 3,24 кг, вода 3,04 кг, низинный торф 0,36 кг, верховой торф 0,25 кг, цемент 0,71 кг, известково-песчаная смесь 1,65, алюминиевая пудра 3,6 в виде суспензии. Время загрузки смесителя - 3 мин. Время перемешивания компонентов без алюминиевой суспензии - 2 мин. после загрузки суспензии - 2 мин.

Полученную смесь выливали в предварительно смазанные формы примерно на 2/3 высоты. После этого образцы выдерживали до завершения процесса газообразования. Затем образцы помещали в лабораторный автоклав на 12 часов при t=180°C.

После тепловой обработки образцы извлекали из форм, после чего определяли их плотность и прочность по известным методикам. Средняя плотность образцов составила 510 кг/м³, а их прочность на сжатие - 0,40 кг/см.

Пример 2. Методика приготовления образцов и их испытаний, как в примере 1. Готовили состав: песчаный шлам - 3,19 кг, вода - 1,33 кг, низинный торф - 0,22 кг, верховой торф - 0,22 кг, цемент - 0,67, известково-песчаная смесь - 1,62 кг, алюминиевая пудра - 2,2 г. Средняя плотность образцов составила 480 кг/м, а их прочность на сжатие - 0,30 кг/см.

Пример 3. Методика приготовления образцов и их испытаний, как в примере 1. Готовили состав: песчаный шлам - 3,29 кг, вода - 0,72 кг, низинный торф - 0,51 кг, верховой торф - 0,29 кг, цемент - 0,75 кг, известково-песчаная смесь - 1,69 кг, алюминиевая пудра - 5,1 г. Средняя плотность образцов составила 495 кг/м³, а их прочность на сжатие - 0,35 кг/см².

Предлагаемая сырьевая смесь была экспериментально проверена в лабораторных условиях на кафедре “Производство строительных изделий и конструкций” ТГТУ, что подтверждает ее промышленную применимость.

Формула изобретения

Сырьевая смесь для получения конструкционно-теплоизоляционного материала, состоящая из вяжущего, заполнителя, добавки, отличающаяся тем, что в качестве вяжущего используют цемент, известково-песчаную смесь и тонкомолотый верховой торф, в качестве заполнителя - песчаный шлам и низинный торф с длиной волокон 3-5 мм, а в качестве добавки используют газообразователь в виде алюминиевой пудры, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Цемент 9,2 - 10,4

Известково-песчаная смесь 22,3 - 23,3

Тонкомолотый верховой торф 3 - 4

Песчаный шлам 44,0 - 45,4

Низинный торф 3 - 7

Газообразователь 0,03 - 0,07

Вода Остальное