Сухая строительная смесь
Владельцы патента RU 2278082:
Герасимов Алексей Викторович (RU)
Недавний Олег Иванович (RU)
Мананкова Тамара Васильевна (RU)
Изобретение относится к области производства сухих строительных смесей и непосредственно касается использования неорганических материалов в качестве наполнителей, отличающихся формой и размером гранул. В сухой строительной смеси, включающей измельченный керамзитобетон и неорганический наполнитель, в качестве неорганического наполнителя взят измельченный до получения зерен игольчатой формы природный или синтетический волластонит при следующем соотношении компонентов, мас.%: измельченный керамзитобетон - 30-95, измельченный волластонит - 5-70. Технический результат - получение строительных изделий и покрытий, в большей степени пригодных для эксплуатации в усложненных условиях, в частности, за счет повышения предела прочности на изгиб.
Изобретение относится к области производства сухих строительных смесей и непосредственно касается использования неорганических материалов в качестве наполнителей, отличающихся формой и размеров гранул.
Уровень технических решений
Известны сухие строительные смеси, включающие гидратирующийся компонент и неорганические наполнители [1, 2]. В таких смесях в качестве гидратирующегося компонента используют традиционное вяжущее, выпускаемое промышленностью, что предопределяет высокую стоимость сухих смесей.
Известна сухая строительная смесь, включающая измельченный керамзитобетон и неорганический наполнитель [3]. В этом техническом решении стоимость материала значительно меньше, поскольку в качестве компонентов с вяжущими свойствами использован измельченный керамзитобетон, являющийся продуктом вторичного использования материалов от разборки жилых зданий и промышленных строительных сооружений.
По количеству общих признаков и достигаемому результату данное техническое решение наиболее близко к заявляемому и выбрано в качестве его прототипа.
Недостаток сухой строительной смеси - прототипа проявляется в том, что, обладая приемлемым значением предела прочности на сжатие, получаемые на ее основе при затворении водой строительные изделия и покрытия при усложненных условиях эксплуатации строительных объектов не обладают на достаточном уровне сопротивлением к формированию и развитию трещин из-за термовлажностных воздействий или наличия других изгибающих сил, например, вследствие вибриции. Обусловлено это тем, что гранулы наполнителя имеют форму, близкую к сферической.
Сущность изобретения
Задачей изобретения является разработка такой строительной смеси, которая бы обеспечивала получение строительных изделий и покрытий, в большей степени соответствующих условиям эксплуатации строительных объектов в усложненных условиях эксплуатации. Эта задача решается тем, что в сухой строительной смеси, включающей измельченный керамзитобетон и неорганический наполнитель, в качестве неорганического наполнителя взят измельченный до получения гранул игольчатой формы природный или синтетический волластонит при следующем соотношении компонентов, мас.%:
измельченный керамзитобетон - 30-95;
измельченный волластонит - 5-70.
В заявляемом техническом решении за счет игольчатой формы гранул наполнителя и его химико-структурного сродства с измельченным керамзитобетоном обеспечивается существенное улучшение физико-механических характеристик получаемых изделий и покрытий.
Пример реализации.
По известной технологии приготовляется смесь при следующем соотношении компонентов, мас.%:
измельченный керамзитобетон - 85;
измельченный волластонит - 15.
В данном примере реализации взят природный волластонит рудника «Веселый» (Республика Алтай). Волластонит предварительно измельчен до получения зерен игольчатой формы, конкретно до зерен, в среднем имеющих длину 80 мкм. Измельчение произведено на роторном дезинтеграторе конструкции Хинта. Керамзитобетон измельчался в шаровой мельнице до получения гранул со средним значением их диаметра 20 мкм. Таким образом выполнено важное условие для придания изделиям и покрытиям повышенной прочности на изгиб.
После составления смеси и ее перемешивания с водой были изготовлены стандартные образцы {ГОСТ 310.4-81 (1992)}, которые выдерживались в условиях естественного твердения в течение 28 суток. Параллельно готовились контрольные образцы из смеси согласно техническому решению, выбранному в качестве прототипа.
Для большей убедительности сравнительных испытаний смесь для изготовления контрольных образцов состояла на 100% из измельченного керамзитобетона, при этом функцию наполнителя выполняет находящийся в нем песок. Для каждого вида испытаний было приготовлено по 6 образцов, максимальный разброс измеренных значений в каждой серии не превышал 10%. Для данного конкретного примера результаты сравнительных испытаний характеризуются следующими средними значениями прочности:
1. Предел прочности при сжатии Rсж для контрольных образцов составляет 12 МПа, а для полученных из заявляемой смеси - 11,2 МПа.
2. Предел прочности при изгибе Rизг для контрольных образцов составляет 1,4 МПа, а для полученных из заявляемой смеси - 2,1 МПа.
Таким образом значение Rсж уменьшилось не более чем на 7%, в то время как значение Rизг увеличилось практически в 1,5 раза. То есть имеет место существенный положительный эффект, что важно для строительной отрасли, когда предполагается использовать строительные объекты в усложненных условиях эксплуатации.
Серия выполненных экспериментов показала, что для достижения приемлемых технических характеристик получаемых строительных изделий и покрытий минимальное содержание в смеси измельченного керамзитобетона должно быть не менее 30 мас.%, а измельченного волластонита с игольчатой формой зерен - не менее 5 мас.%. Степень измельчения волластонита назначается в зависимости от степени измельчения керамзитобетона. Необходимым условием достижения задачи изобретения является получение игольчатой формы волластонита, что может быть обеспечено применением дезинтеграторов, реализующих преимущественно эффект расщепления по природным направлениям спайности исходного сырьевого минерала.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. ГОСТ 28013-89. Растовры строительные. Общие технические условия. М.: Издательство Стандартов, 1989.
2. Безбородов В.А. Сухие смеси в современном строительстве / В.А.Безбородов, В.И.Белан, П.И.Мешков и др. - Новосибирск: Изд-во НГАСУ, 1998. - 94 с. - с.19-22.
3. Недавний О.И. Получение измельченного керамзитобетона и использование его в строительных смесях / О.И.Недавний, А.В.Мананков, А.В.Герасимов // Изв. вузов. Строительство. - 2002. №8. - с.32-36.
4. ГОСТ 310.4-81(1992) Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии.
Сухая строительная смесь, включающая измельченный керамзитобетон и неорганический наполнитель, отличающаяся тем, что в качестве неорганического наполнителя взят измельченный до получения зерен игольчатой формы природный или синтетический волластонит при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Измельченный керамзитобетон | 30-95 |
| Измельченный волластонит | 5-70 |
