Сырьевая смесь для легкого бетона

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении автоклавных материалов. Смесь для получения легкого бетона содержит, вес.%: вяжущее - срезка «горбушка» 56-80, заполнитель - дробленый газобетон фракций размером 5-10 мм 9-30 и вода остальное. Технический результат - повышение прочности при оптимальной плотности сырьевой смеси. 2 табл.

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении автоклавных материалов.

Известна сырьевая смесь для приготовления легкого бетона, масс.%: портландцемент 11,6-16,2; мелкий заполнитель 48,7-65,6; крупный заполнитель 31,0-33,1; вода - остальное. Конструкционный керамзитобетон средней плотностью 1475-1527 кг/м³ имеет класс по прочности В 7,5 - В 12,5. (RU №2103240, кл. С04В 38/08, 1998)

Недостатками данного технического решения являются использование в качестве вяжущего - цемента, а также отходов других отраслей промышленности, что подразумевает затраты на доставку и переработку материалов, высокая стоимость заполнителей - керамзитового гравия и кварцевого песка.

Известна сырьевая смесь содержащая, масс.%: известково-песчаное вяжущее - 10-90 и отходы силикатного производства - сырые и/или твердые отходы производства силикатного кирпича или сырые и/или твердые отходы производства ячеистого бетона 5-30 в тонкомолотом виде, цемент - остальное. (RU №2292324, кл. С04В 40/00, 2006)

Однако отсутствие заполнителя приводит к перерасходу вяжущего, снижению прочности и увеличению стоимости смеси.

Задачей изобретения является расширение сырьевой базы на основе отходов производства строительных материалов с одновременным снижением стоимости смеси.

Технический результат заключается в обеспечении повышенной прочности при оптимальной плотности сырьевой смеси.

Поставленная задача и указанный технический результат достигаются тем, что сырьевая смесь для легкого бетона, содержащая вяжущее, заполнитель и воду, согласно изобретению в качестве вяжущего используют срезку «горбушки», а в качестве заполнителя - дробленый газобетон в соотношении, вес.%:

срезка «горбушка»	56-80
дробленый газобетон	9-30
вода	остальное

При этом фракции частиц дробленого газобетона составляют от 5 до 10 мм.

Дальнейшее увеличение содержания дробленого газобетона и уменьшение содержания срезки «горбушки» приводит к снижению прочности вследствие ослабления структурных связей.

Уменьшение воды приводит к снижению прочности изделий, получаемых из этой смеси, вследствие уменьшения числа прогидратированных зерен вяжущего вещества и недостаточной гомогенизации смеси из-за снижения ее пластичности, а увеличение ее приводит к снижению прочности изделий, изготовляемых из этой смеси, вследствие образования трещин, увеличения открытой пористости и ослабления структурных связей.

Размер частиц дробленого газобетона обуславливается тем, что при уменьшении частиц меньше 5 мм происходит увеличение плотности сырьевой смеси, ведущее к перерасходу исходного материала, а увеличение размера частиц свыше 10 мм приводит к снижению прочности изделий, полученных из данной смеси.

Изобретение поясняется следующими примерами.

Пример получения смеси для легкого бетона.

Смесь изготавливали на основе срезки «горбушки» и дробленого газобетона с добавлением воды, полученных с технологической линии по производству автоклавного ячеистого бетона. Предварительно отвешенную срезку «горбушку» 3750 г (56% вес.) разводили водой 800 мл (14% вес.) в цилиндрической емкости, тщательно перемешивали до получения вяжущего в виде однородной сметанообразной смеси. Затем в приготовленную смесь вводили отвешенное количество дробленого газобетона 1250 г, (30% вес.) с последующим перемешиванием до равномерного распределения заполнителя в вяжущем. Формы размером 10×10×10 см предварительно очищали и смазывали машинным маслом. Далее заливали приготовленную смесь в форму по стандартной методике. После этого формы проходили автоклавную обработку в течение 12 ч при давлении 1,2 МПа и температуре 185°С.

После автоклавной обработки проводили распалубку образцов. Затем каждый образец взвешивали, производили измерение линейных размеров. Далее определяли прочность на сжатие на гидравлическом прессе каждого образца.

В работе изменяли соотношение срезки «горбушки» и дробленого газобетона в пересчете на сухое вещество:

срезка «горбушки» 65 - дробленого газобетона 35,

срезка «горбушки» 75 - дробленого газобетона 25,

срезка «горбушки» 80 - дробленого газобетона 9.

Состав сырьевой смеси содержит следующие компоненты при соотношении в масс.%:

Известь 11-15

Песок 27-32

Цемент 3-6

Дробленый газобетон 10-35

Вода остальное.

Оптимальное соотношение компонентов смеси составляет 75% срезки «горбушки» и 25% дробленого газобетона. Данное соотношение определено по результатам проведенных опытов, в которых производили изменение процентного соотношения срезки «горбушки» и дробленого газобетона. При снижении количества вводимого дробленого газобетона плотность смеси увеличивалась на 25%, а прочность - на 23%. Положительный результат наблюдается при соотношении компонентов смеси 75% срезки «горбушки» и 25% дробленого газобетона.

Данные исследования приведены в таблице.

Таблица 1
Исследование применения отходов производства ячеистого бетона (срезки «горбушки» и дробленого газобетона) для получения легкого бетона
№ п/п	«Горбушка» / Дробленый газобетон (на сухое вещество), %	Размеры, мм	Плотность, кг/м3	Разрушающее усилие, кН	Прочность на сжатие без учета влажности, МПа	Средняя прочность на сжатие, МПа
1	2	3	4	5	6	7
1.	65/35	103,5×101×100	1185	38,2	3,78	3,38
2.		103×99×101		36,1	3,61
3.	101×100×102,5	28,2	2,75
1.	75/25	108,5×101×100	1134	34,5	3,42	3,87
2.		112×101,5×100		41,2	4,06
3.	112×100×102	42,2	4,14
1.	80/9	98×100×101,5	1298	45,0	4,43	3,71
2.		99×100×101		34,0	3,37
3.	102×100×103	34,2	3,32

Таблица 2
Исследование влияния количества воды на прочность легкого бетона, полученного на основе срезки «горбушки» и дробленого газобетона
№ п/п	Содержание воды от массы сухих компонентов	Размеры, мм	Плотность, кг/м3	Разрушающее усилие, кН	Прочность на сжатие без учета влажности, МПа	Средняя прочность на сжатие, МПа
1	2	3	4	5	6	7
1.		112×100×99		19	1,91
	0,10		1086			2,0
2.		106×99,5×100		20,4	2,05
3.		104,5×99×100,5		18,2	1,83
1.	0,12	104×101×99	1134	21,8	2,18	2,09
2.		105,5×98×101		19	1,91
3.	102×101×99,5	21,7	2,19
1.	0,14	113×99,5×100	1102	16,0	1,6	1,13
2.		110×99×101		11,0	1,1
3.	100×100×109,5	8,2	0,7
1.	0,16	111×100×101	1097	22,1	2,21	2,12
2.		109×100×99		19,3	1,90
3.	112×99×100	20,0	2,01
1.	0,18	110×103×100	1065	17,0	1,7	1,46
2.		104×100×103		14,2	1,42
3.	102×99×101	12,5	1,26

В настоящее время изобретение находится на стадии опытно-лабораторных исследований. Проведены испытания готовых образцов, полученных на основе смеси, в состав которой входят отходы производства строительных материалов (срезка сырой «горбушки» и дробленый газобетон). Результаты экспериментов показывают, что изделия, полученные из заявляемой смеси, соответствуют допустимым нормам. Учитывая, что в составе смеси применяются отходы производства, которые ранее не использовались, а изделия на ее основе соответствуют нормам, решение поставленной задачи, а именно расширение сырьевой базы на основе отходов производства строительных материалов с одновременным снижением стоимости смеси, достигнуто.

Использование нового вяжущего в виде сырой срезки «горбушки» и заполнителя позволит получить изделия из легкого бетона с улучшенными теплоизоляционными и прочностными свойствами.

Смесь для получения легкого бетона, содержащая вяжущее, заполнитель и воду, отличающаяся тем, что в качестве вяжущего используют срезку «горбушки», а в качестве заполнителя - дробленый газобетон фракций размером 5-10 мм в соотношении, вес.%:

срезка «горбушка»	56-80
дробленый газобетон	9-30
вода	остальное