Автоклавный золопенобетон
Владельцы патента RU 2480435:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" (RU)
Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для изготовления изделий в промышленном и гражданском строительстве. Автоклавный золопенобетон, полученный из смеси, включающей, мас.%: портландцемент 26,36-31,1, нефелиновый шлам, молотый до удельной поверхности 430 м2/кг 6,05-7,62, известь негашеная молотая 4,05-5,15, песок 19,36-20,00, зола от сжигания угля 19,36-20,00, пенообразующая добавка на протеиновой основе 0,27-0,28, вода 19,72-20,59, причем песок и указанная зола - в виде золо-песчаного шлама плотностью 1,6 кг/л, полученного совместным их помолом до удельной поверхности 320 м2/кг. Технический результат - улучшение физико-механических характеристик: понижение усадки при высыхании, сорбционной влажности изделий. 1 пр., 3 табл.
Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для изготовления изделий в промышленном и гражданском строительстве.
Известна смесь для ячеистого автоклавного пенобетона, содержащая цемент, песок, известь, воду и комплексную пенообразующую добавку на протеиновой основе при следующем соотношении компонентов, мас.%: цемент 28,7-33,5, известь 4,6-7,6, песок 17,5-18,1, зола 17,5-18,1, пенообразующая добавка на протеиновой основе 0,32-0,33, вода 26,57-27,18 (RU №2256632, С04В 38/10, 24.03.2004).
Наиболее близкой к заявленной смеси является автоклавный золопенобетон, включающий цемент, известь, заполнитель, воду, пенообразующую добавку на протеиновой основе, в качестве заполнителя содержащий песок и золу от сжигания осадка сточных вод при следующем соотношении компонентов, мас.%: цемент 20,0-24,71, известь 8,1-10,30, песок 19,36-20,00, указанная зола 19,36-20,00, пенообразующая добавка на протеиновой основе 0,27-0,28, вода 28,20-29,42 (RU №2395478, C04B 38/10, 04.05.2009).
К недостаткам указанных смесей можно отнести высокую усадку при высыхании и высокую сорбционную влажность.
Задачей изобретения является создание новой смеси, обеспечивающей получение автоклавного золопенобетона с улучшенными физико-механическими характеристиками, а именно пониженной усадкой при высыхании и пониженной сорбционной влажности получаемого изделия.
Поставленная задача решается тем, что смесь для автоклавного золопенобетона, включающая цемент, известь, песок, золу, пенообразующую добавку на протеиновой основе и воду, в качестве цемента содержит портландцемент, известь - негашеную молотую, золу - от сжигания угля, причем песок и указанную золу в виде золо-песчаного шлама плотностью 1,6 кг/л, полученный совместным их помолом до удельной поверхности 320 м2/кг, и дополнительно содержит в качестве вяжущего нефелиновый шлам, молотый до удельной поверхности 430 м2/кг, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| портландцемент | 26,36-31,1 |
| указанный нефелиновый шлам | 6,05-7,62 |
| указанная известь | 4,05-5,15 |
| указанный песок | 19,36-20,00 |
| указанная зола | 19,36-20,00 |
| указанная пенообразующая добавка | 0,27-0,28 |
| вода | 19,72-20,59 |
ПРИМЕР КОНКРЕТНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ
Изготовление автоклавного золопенобетона включает следующие этапы.
1. Мокрый помол в мельнице песка совместно с золой от сжигания Кузнецкого каменного угля, с получением золо-песчаного шлама плотностью 1,6 кг/л и с удельной поверхностью частиц золошлама 320 м2/кг. Химический состав золы показан в таблице 1.
| Таблица 1 | |||||||||
| Тип золы | Оксидный состав золы, % | ||||||||
| SiO2 | Fe2O3 | Al2O3 | CaO | MgO | SO3 | Na2O | К2О | п.п.п. | |
| Зола | 58,68 | 8,6 | 24,6 | 2,6 | 0,7 | 1,6 | 0,65 | 2,3 | 0,27 |
2. Помол нефелинового шлама до удельной поверхности 430 м2/кг.
3. Дозирование сырьевых компонентов.
- указанный золо-песчаный шлам с требуемыми параметрами;
- вода в соответствии с ГОСТ 23732-79;
- известь негашеная молотая, имеющая скорость гашения до 8 мин и содержащая активные оксид кальция и оксид магния не менее 70%, «пережога» не более 2%, с удельной поверхностью частиц 610 м2/кг;
- портландцемент ПЦ 400 Д0…Д20 и ПЦ 500 Д0…Д20, с содержанием трехкальциевого алюмината не более 6%;
- нефелиновый шлам, состоящий до 75% из двухкальциевого силиката, химический состав приведен в таблице 2.
| Таблица 2 | |||||||||
| Содержание окислов в пересчете на сухое вещ-во, % | |||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| SiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | CdO | MgO | SO3 | К2О | п.п.п. | Na2O | TiO2 |
| 26,29 | 3,30 | 3,71 | 50,57 | 1,56 | 0,65 | 0,70 | 11,03 | 1,64 | 0,39 |
4. Приготовление в смесителе растворной смеси.
5. Поризация растворной смеси при помощи отдельно приготовленной из раствора пенообразующей добавки. В качестве пенообразующей добавки могут быть применены следующие марки: Addiment SB 31L (торговая марка RENIMENT SB 31L, фирма-изготовитель «SIKA ADDIMENT GmbH» B-69171 Leimen, ФРГ, основа - гидрализаты белков, жидкость темно-коричневого цвета, интервал рН ценообразования: 6-10 (Хитров А.В., автореферат на соискание уч.ст. д.т.н. «Технология и свойства пенобетона с учетом природы вводимой пены». СПб.: ПГУПС, 2006)), «FoamCem» (основное активное вещество - протеингидролизат; область применения: вспениватель для приготовления легкого ячеистого бетона; производитель Laston Italiana S.P.A), «Неопор» (фирма-изготовитель Neopor System GmbH, Германия, основа протеиновая, жидкость темного цвета, поверхностное натяжение 45-55 Дж/м2, интервал рН ценообразования: 6-8 (Хитров А.В., автореферат на соискание уч.ст. к.т.н. «Получение современных автоклавных пенобетонов с учетом природы вводимых строительных пен». СПб.: ПГУПС, 2000)).
5. Формовка золопенобетонной массы.
6. Выдержка золопенобетонной массы до набора резательной прочности.
7. Резка золопеномассива на изделия.
8. Автоклавная обработка изделий.
9. Образцы золопенобетонных изделий после автоклавной обработки подвергают испытаниям на усадку при высыхании (ГОСТ 25485) и испытаниям на определение сорбционной влажности.
Результаты испытаний приведены в таблице 3.
| Таблица 3 | |||||
| № | Средняя плотность золо-пенобетона, кг/м3 | Состав смеси, мас.% | Усадка при высыхании, мм/м | Сорбционная влажность, % | |
| прототип | 500 | - портландцемент ПЦ 500 Д0 | 22,35 | 0,7 | 9 |
| - известь | 9,20 | ||||
| - песок | 19,68 | ||||
| -зола | 19,68 | ||||
| - пенообр. добавка Addiment SB 31L | 0,27 | ||||
| - вода | 28,82 | ||||
| 1 | 500 | - портландцемент ПЦ 500 ДО | 26,36 | 0,3 | 7 |
| - указанный нефелиновый шлам, молотый до удельной поверхности 430 м2/кг | 7,62 | ||||
| - указанная известь | 5,15 | ||||
| - указанный песок | 20,00 | ||||
| - указанная зола | 20,00 | ||||
| - пенообр. добавка Addiment SB 31L | 0,28 | ||||
| - вода | 20,59 | ||||
| 2 | 500 | - портландцемент ПЦ 500 ДО | 28,73 | 0,4 | 7 |
| - нефелиновый шлам, молотый до удельной поверхности 430 м2/кг | 6,84 | ||||
| - указанная известь | 4,64 | ||||
| - указанный песок | 19,68 | ||||
| - указанная зола | 19,68 | ||||
| - пенообр. добавка Addiment SB 31L | 0,28 | ||||
| - вода | 20,15 | ||||
| 3 | 500 | - портландцемент ПЦ 500 ДО | 31,1 | 0,5 | 7 |
| - нефелиновый шлам, молотый до удельной поверхности 430 м2/кг | 6,05 | ||||
| - указанная известь | 4,05 | ||||
| - указанный песок | 19,36 | ||||
| - указанная зола | 19,36 | ||||
| - пенообр. добавка Addiment SB 31L | 0,27 | ||||
| - вода | 19,81 |
Анализ полученных результатов показывает, что автоклавный золопенобетон на основе предлагаемого состава имеет пониженную усадку при высыхании и пониженную сорбционную влажность.
Автоклавный золопенобетон, полученный из смеси, включающей цемент, известь, песок в виде шлама, золу в виде шлама, пенообразующую добавку на протеиновой основе и воду, отличающийся тем, что в качестве цемента содержит портландцемент, известь - негашеную молотую, золу - от сжигания угля, причем песок и указанную золу в виде золо-песчаного шлама плотностью 1,6 кг/л, полученного совместным их помолом до удельной поверхности 320 м2/кг, и дополнительно содержит в качестве вяжущего нефелиновый шлам, молотый до удельной поверхности 430 м2/кг, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| портландцемент | 26,36-31,1 |
| указанный нефелиновый шлам | 6,05-7,62 |
| указанная известь | 4,05-5,15 |
| указанный песок | 19,36-20,00 |
| указанная зола | 19,36-20,00 |
| указанная пенообразующая добавка | 0,27-0,28 |
| вода | 19,72-20,59 |
