Органоминеральный модификатор для фиброцементных композиций

Авторы патента:

Мухаметрахимов Рустем Ханифович (RU)

C04B22/00 - Использование неорганических материалов в качестве активных ингредиентов для строительных растворов, бетона или искусственных камней, например ускорителей

Владельцы патента RU 2500633:

Изотов Владимир Сергеевич (RU)
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ (RU)

Изобретение относится к органоминеральным модификаторам фиброцементных композиций и может найти применение при производстве фиброцементных плит. Технический результат заключается в повышении прочности, морозостойкости, снижении водопоглощения фиброцементных плит. Органоминеральный модификатор для фиброцементных композиций содержит термически обработанный каолин - метакаолин, активированный 3% раствором муравьиной кислоты при соотношении метакаолин:муравьиная кислота = 1:1 и высушенный до постоянной массы, и дополнительно полифенилэтоксисилоксан, при следующем соотношении компонентов, мас.%: полифенилэтоксисилоксан 0,75-1,0, полиакриламид 0,25-0,5, метакаолин - остальное. 1 табл.

Изобретение относится к органоминеральным модификаторам для фиброцементных композиций и может найти применение в области строительства при производстве фиброцементных изделий, например на основе целлюлозных волокон.

Известен органоминеральный модификатор для бетонных смесей, содержащий, мас.%: высокодисперсную активную пуццолановую добавку на основе кремнезема - 25-51; микронаполнитель - 40-60; суперпластификатор - 5-20 (RU 2382004 C2, 20.02.2010).

Однако данная добавка не обеспечивает в достаточной степени получение высоких прочностных свойств и морозостойкости фиброцементных изделий.

Известен органо-минеральный модификатор гипсовых вяжущих, строительных растворов, бетонов и изделий на их основе, включающий, масс.%: гидравлическое вяжущее - 42-76; активный минеральный компонент - 8-48; пластифицирующую добавку - 2,1-11,4; регулятор схватывания - 0,23-3,8; стабилизатор - 0,01-1,5 (RU 2381191 C2, 10.02.2010).

Недостатком строительных изделий с данной органо-минеральной добавкой является невысокие прочностные свойства и показатели морозостойкости фиброцементных изделий.

Известен комплексный модификатор бетона, содержащий дисперсный минеральный компонент, включающий горную породу или ее смесь с золой уноса и/или с продуктами газоочистки печей, выплавляющих кремнийсодержащие сплавы, пластифицирующую добавку и, возможно, гидроксид кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%: дисперсный минеральный компонент - 80-98; пластифицирующая добавка - 2-20; гидроксид кальция - 0-10. (RU 288197 C1, 27.11.2006).

Недостатком данного состава является невысокие показатели прочности, морозостойкости и высокое значение водопоглощения. В тоже время наличие в ней больших количеств гипса заметно ускоряет схватывание цементных систем.

Известен органоминеральный модификатор фиброцементных композиций на целлюлозных волокнах, содержащий каолин и полиакриламид «Besfloc К4046» при следующем соотношении компонентов мас.ч. - каолин 18-27; полиакриламид «Besfloc К4046» - 0,05-0,10. (Мухаметрахимов Р.Х., Изотов B.C., Гревцев В.А. Фиброцементные плиты на основе модифицированного смешанного вяжущего // Известия КазГАСУ №2(14) 2010, С.250-254).

Недостатком данного модификатора является невысокие показатели морозостойкости и высокое значение водопоглощения готовых фиброцементных плит.

Задача настоящего изобретения - получение модификатора, улучшающего физико-механические свойства модифицированных фиброцементных плит: повышение прочности, морозостойкости, снижение водопоглощения фиброцементных плит.

Результат достигается тем, что органоминеральный модификатор для фиброцементных композиций, содержащий каолин и полиакриламид, согласно изобретению содержит термически обработанный каолин - метакаолин, активированный 3% раствором муравьиной кислоты при соотношении метакаолин : муравьиная кислота =1:1 и высушенный до постоянной массы, и дополнительно полифенилэтоксисилоксан, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

полифенилэтоксисилоксан	0,75-1,0
полиакриламид	0,25-0,5
метакаолин	остальное

Для изготовления модификатора использовали следующие материалы: полиакриламид «Besfloc К4046» по ТУ 6-01-1049-92 (ионный заряд - анионный, степень ионного заряда - высокая, вязкость 0,2% раствора при 25°С - 550 спз, рН 0,1% раствора - 6,9%); полифенилэтоксисилоксан по ТУ 2257-441-05763441-2005; каолин по ТУ 5729-016-48174985-2003; муравьиная кислота, которая соответствует ГОСТ 5848-73.

Изобретение иллюстрируется следующим примером.

Каолин подвергали термической обработке при температуре 600°С в течение 1 ч. Полученный метакаолин обрабатывали 3% водным раствором муравьиной кислоты при массовом соотношении Т:Ж=1:1 в течение 1 часа с последующей сушкой при температуре 100-105°С до постоянной массы. Далее производили смешение активированного метакаолина с полиакриламидом и полифенилэтоксисилоксаном.

Для исследования свойств фиброцементных плит с использованием органоминерального модификатора готовили фиброцементныую смесь.

Для приготовления фиброцементной смеси использовали цемент М500 ДО Вольского завода, молотый песок камского месторождения удельной поверхностью 300 м²/кг, целлюлозные волокна марки НСК производства ОАО «Соломбальский ЦБК» по СТО 00279189-2-2007, воду удовлетворяющую требованиям ГОСТ 23732, при следующем соотношении (мас.ч.):

Цемент : песок : волокно = 1:2:0.225

Органоминеральный модификатор вводился в фиброцементную смесь в количестве 20% от массы цемента.

Вода добавлялась в фиброцементную смесь до достижения равной концентрации фиброцементной массы в воде равной 0,15%. После прессования отформованных образцов водоцементное отношение состава без добавки составило 0.425, с органоминеральным модификатором - 0.4.

Из фиброцементных смесей изготавливались образцы - плитки с размерами 220×100×8 мм. Предел прочности при изгибе, показатели водопоглощения и морозостойкости образцов определяли в соответствии с ГОСТ 8747-88.

Составы органоминеральной добавки и результаты механических испытаний фиброцементных плит приведены в табл. Были также проведены испытания фиброцементных плит без добавки.

На основании полученных данных можно сделать вывод о том, что фиброцементные плиты с использованием органоминеральной добавки имеют предел прочности при изгибе на 47-53% выше по сравнению с прототипом.

Морозостойкость увеличивается на 100-200 циклов, а водопоглощение уменьшается на 11-11.2% по сравнению с прототипом.

Полученные результаты позволяют утверждать, что органоминеральный модификатор повышает предел прочности при изгибе фиброцементных плит, позволяет достигнуть высокой морозостойкости и низкое водопоглощение.

Органоминеральный модификатор для фиброцементных композиций, содержащий каолин и полиакриламид, отличающийся тем, что содержит термически обработанный каолин - метакаолин, активированный 3%-ным раствором муравьиной кислоты при соотношении метакаолин : муравьиная кислота 1:1 и высушенный до постоянной массы, и дополнительно полифенилэтоксисилоксан при следующем соотношении компонентов, мас.%:

полифенилэтоксисилоксан	0,75-1,0
полиакриламид	0,25-0,5
метакаолин	остальное

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при производстве различных быстротвердеющих бетонных и железобетонных изделий и конструкций из тяжелого и легкого бетона на предприятиях стройиндустрии без применения тепловой обработки, а также при ведении монолитного строительства.

Модификатор асфальтобетонной смеси гранулированный // 2472730

Изобретение относится к дорожно-строительным материалам и может быть использовано при устройстве покрытий автомобильных дорог, мостов, аэродромов во всех климатических зонах.

Ремонтно-гидроизолирующая композиция и добавка в виде волластонитового комплекса для ремонтно-гидроизолирующей композиции, строительных растворов, бетонов и изделий на их основе // 2471738

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к ремонтно-гидроизолирующей композиции и добавке в виде волластонитового комплекса для ремонтно-гидроизолирующей композиции, строительных растворов, бетонов и изделий на их основе.

Способ получения кислотоупорного порошка // 2469006

Изобретение относится к производству строительных материалов, может быть использовано при изготовлении кислотоупорных порошков. .

Комплексная добавка для бетонов, строительных растворов и цементных композитов (варианты) и способ ее изготовления // 2467968

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к комплексным и/или полифункциональным добавкам в бетонные смеси, и может быть использовано при получении бетонов и строительных растворов, а также других цементных композитов, например, при изготовлении тампонажных и изоляционных материалов.

Добавка к цементу, смеси на его основе и способ ее получения (варианты) // 2441853

Изобретение относится к технологии строительных материалов. .

Способ приготовления порошкообразной комплексной добавки для бетонной смеси // 2433094

Изобретение относится к способу приготовления порошкообразной комплексной добавки для бетонной смеси и может найти применение в промышленности строительных материалов.

Комплексная добавка для портландцемента // 2431623

Изобретение относится к составу комплексной добавки для портландцемента. .

Комплексная добавка в бетонную смесь в виде стабилизированной суспензии микрокремнезема // 2422393

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается состава добавки, применяемой при изготовлении бетонной смеси. .

Модификатор бетона и способ его получения // 2421421

Изобретение относится к составу модификатора бетона и к способу его приготовления и может найти применение в промышленности строительных материалов. .

Способ повышения сорбционной активности цеолитсодержащей породы // 2535541

Изобретение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано в качестве функциональной эффективной добавки к бетонам, растворам, ячеистым строительным материалам, в том числе газобетонам, пенобетонам, газогипсам, пеногипсам. Способ повышения сорбционной активности цеолитсодержащей породы включает измельчение образца клиноптилолитсодержащей породы до размера 0,5-1,0 мм, воздействие на указанную измельченную породу низкотемпературной неравновесной плазмы в течение 10 с в генераторе с характеристиками плазмы: температура частиц Te~3,2·10-2 квe, плотность ne~1018 см3 и энергия движения частиц (электронов и ионов) ~10 эВ. Технический результат - повышение сорбционной активности цеолитсодержащей породы, упрощение процесса. 2 пр., 1 табл.

Сухая строительная смесь // 2550754

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к сухим строительным смесям на основе вяжущих веществ и минерального заполнителя, используемых для оштукатуривания стен. Сухая строительная смесь содержит портландцемент, кварцевый песок с модулем крупности, равным 0,95-1,1 и наполнитель. Новым является то, что в качестве наполнителя она содержит железистый гидратный кек - отход цветной металлургии, измельченный до модуля крупности 0,90-0,95, при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент 25-27, указанный железистый гидратный кек 20-30; указанный кварцевый песок - остальное. Технический результат заключается в повышении водоудерживающей способности, улучшении теплотехнических показателей за счет снижения плотности, повышении прочности. Наряду с указанными преимуществами применение кеков в сухих строительных смесях расширяет номенклатуру сырьевых материалов, экономит природные ресурсы, необходимые для получения строительной извести, улучшает экологическую ситуацию за счет снижения выброса отходов промышленности в окружающую среду. 3 табл.

Линия для изготовления профильных изделий из керамики // 2563899

Изобретение относится к области производства огнеупорных изделий, более конкретно к линии для изготовления профильных изделий из керамики, и может найти применение при производстве широкой гаммы сравнительно дешевых огнеупорных керамических изделий сложной конфигурации, изделий с многочисленными каналами или с открытыми пазами различного сечения, в том числе для высокотемпературных керамических фильтров, теплообменников, изоляторов и др. Линия для изготовления профильных изделий из керамики содержит три участка. Первый участок предназначен для подготовки шихты с оборудованием для помола, дозирования и смешивания ингредиентов сырья и связующего. Второй участок предназначен для формовки полуфабрикатов изделий, содержит поршневой пресс и экструдер. Третий участок предназначен для термической обработки полуфабрикатов изделий в камерной электропечи, содержит средства для транспортировки сырья и полуфабрикатов внутри и между участками, блоки питания и управления. При этом первый участок дополнительно содержит оборудование для грубого и тонкого помола по фракциям компонентов шихты на основе алюмосиликатного сырья, включающего глинозем, электрокорунд и/или пирофиллит, оборудование для приготовления и размещения в первой и второй накопительных емкостях пластифицирующего компонента и нанодисперсного неорганического связующего и оборудование для дозированной подачи и смешивания указанных ингредиентов в виде однородной шихтовой смеси пластичной консистенции. Второй участок дополнительно содержит поршневой пресс, выполненный в виде вакуумного пресс-экструдера, средства для заполнения и уплотнения шихтовой смеси в полости поворотного цилиндра, средства для размерной обработки полуфабрикатов изделий по длине на выходе сменной профилирующей насадки, гидравлическую и вакуумную системы, блок питания и управления поршневым прессом. Пресс-экструдер включает корпус и шарнирно закрепленные на нем поворотный цилиндр с экструдером, снабженным сменной профилирующей насадкой. Третий участок дополнительно содержит последовательно соединенные сушильную камеру, камерную электропечь, выполненную с возможностью обработки полуфабрикатов изделий при температуре 650-850°C, и леер для отжига выходящих из печи профильных изделий. Причем выход первого и вход второго участков соединены посредством первого ленточного транспортера для перемещения шихтовой смеси пластичной консистенции к загрузочной полости поворотного цилиндра пресс-экструдера. Выход второго и вход третьего участков соединены посредством второго ленточного транспортера для перемещения полуфабрикатов изделий из пресс-экструдера через сушильную камеру к входу камерной электропечи, выход которой соединен посредством третьего ленточного транспортера для перемещения профильных изделий через леер на склад готовой продукции. Техническим результатом является устранение недостатков известных технических решений, повышение эксплуатационных характеристик линии и снижение показателей брака при изготовлении профильных керамических изделий сложной конфигурации. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Высокопрочный бетон // 2593402

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из бетона в гражданском и промышленном строительстве, а также при возведении сооружений специального назначения, например мостовых или дорожных. Технический результат - повышение морозостойкости высокопрочного бетона. Высокопрочный бетон, полученный из смеси, включающей портландцемент, песок, щебень, кремнеземсодержащий компонент, представленный золем кремниевой кислоты H2SiO3 с плотностью ρ=1,014 г/см3 и значением водородного показателя рН=4±0,5, добавку и воду, отличается тем, что содержит в качестве песка - кварцевый песок с модулем крупности 2,32; в качестве щебня - щебень гранитный фракции 5-20 мм, дополнительно содержит комплексный наполнитель, состоящий из тонкомолотой электрофильтровой золы от сжигания сланцевых углей с величиной удельной поверхности, равной 360 м2/кг, и тонкомолотого известняка с величиной удельной поверхности, равной 280 м2/кг, при следующем соотношении компонентов, мас. %: указанная зола - 17-20; указанный известняк - 80-83; и значение водородного показателя кремнеземсодержащего компонента составляет 4±0,5, а добавка состоит из водного раствора поликарбоксилатного полимера, имеющего техническое название «WBK», с плотностью ρ=1,035 г/см3 и значением водородного показателя рН=6±0,5, карбоната натрия и воды при следующем соотношении компонентов, мас. %: водный раствор поликарбоксилатного полимера с техническим названием «WBK» плотностью ρ=1,035 г/см3 и значением водородного показателя рН=6±0,5 - 20-21; карбонат натрия - 2,0-2,5; вода - 77,0-77,5; при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас. %: портландцемент - 16,93-18,63; указанный песок - 30,40-30,77; указанный щебень - 42,20-42,54. 2 табл.

Смесь строительных материалов, а также способ ее получения и применения // 2594031

Изобретение относится к смеси строительных материалов, используемой в качестве добавки к бетону, где смесь строительных материалов содержит пуццолановый носитель и фотокатализатор. Пуццолановый носитель и фотокатализатор присутствуют в виде сухой смеси. Фотокатализатор имеет размер первичных частиц от 2 нм до 100 нм , а пуццолановый носитель по меньшей мере на 90 мас. % состоит из летучей золы с размером зерен от 0,1 мкм до 1 мм. Носитель и фотокатализатор присутствуют в интенсивно смешанном состоянии, так что фотокатализатор присутствует, по меньшей мере, частично в распределенном состоянии на поверхности носителя. Изобретение относится также к способу получения фотокаталитической смеси. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы изобретения Технический результат - улучшение удобоукладываемости бетонной смеси в сравнении с применением других пуццолановых носителей для катализатора. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 табл., 3 ил.

Гибридная органоминеральная добавка // 2608139

Изобретение относится к комплексным органоминеральным добавкам к портландцементу. В частности добавка позволяет сэкономить до 30-40% клинкерной части цемента. Технический результат - обеспечение экономии цемента, повышение прочности, водонепроницаемости, морозостойкости получаемых изделий. Комплексная добавка содержит в качестве минеральной составляющей смесь, состоящую из метакаолина, трепела и золы-уноса, а в качестве химической добавки - гиперпластификатор на поликарбоксилатной основе Pantarhit PC160 Plv или нафталинформальдегидный суперпластификатор - СП-1, при следующем соотношении компонентов, мас. %: метакаолин 19-20, трепел 6-9,5, зола-унос 70-73, Pantarhit PC160 Plv или СП-1 1-1,5. 2 табл.

Комплексная органоминеральная добавка для бетонов // 2614340

Изобретение относится к составам комплексных органоминеральных добавок для бетонов и может найти применение в производстве строительных материалов при изготовлении бетонных изделий (тротуарных плит, бордюрных камней, фундаментов, дорожных покрытий). Технический результат - уменьшение материальных и теплоэнергетических затрат, сокращение срока конца схватывания бетонной смеси без снижения эффекта удобоукладываемости и прочности бетона. Комплексная органоминеральная добавка для бетонов, включающая суперпластификатор полифункционального действия с основой натриевых солей полиметиленнафталинсульфокислоты «ПФМ-НЛК», дополнительно содержит: содощелочный плав - отход производства капролактама, тонкодисперсный бурый уголь - попутный отход, образующийся на дне вагонов при транспортировке или в основании складов, при следующем соотношении, мас. %: суперпластификатор - 20,15-20,7; содощелочной плав - 51,7-53,11; бурый уголь - 26,74-27,6. 4 табл.

Строительная композиция и комплексная добавка для строительной композиции // 2626493

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении строительных, преимущественно бетонных или растворных, смесей в производстве бетонных и железобетонных изделий и конструкций сборного и монолитного строительства и в других производствах. Комплексная добавка для строительной композиции, включающая, мас.%: цемент 80-85, суперпластификатор С-3 2,0-3,5, микрокремнезем 10-12, цеолит природный или синтетический - остальное, содержит цеолит, модифицированный углеродными нанотрубками, в количестве 5-10% от его массы. Строительная композиция, включающая, мас.%: минеральное вяжущее 15-25, воду 8,5-10, заполнитель - остальное и порошкообразную комплексную добавку по п. 1, содержание комплексной добавки составляет 0,15-0,8% от массы минерального вяжущего. Технический результат - снижение расхода цемента за счет повышения активности добавки при сохранении прочностных характеристик бетона. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Полидисперсная древесно-цементная смесь с наномодификатором // 2641349

Изобретение относится к древесно-цементной смеси с наномодификатором, которая содержит измельченную древесину в виде опилок хвойных пород, портландцемент, жидкое стекло, хлорид кальция, базальтовое волокно в виде отрезков, аморфный диоксид кремния с нанопористой структурой и удельной поверхностью от 120 до 450 м2/г, при соотношении компонентов, мас. %: портландцемент 35,45-50,85; опилки 45-60,4; хлорид кальция 1-4,05; жидкое стекло 2-8; аморфный диоксид кремния 0,05-1,0; базальтовое волокно 0,1-0,2. Технический результат: повышение прочности, уменьшение плотности и теплопроводности материала. 2 табл.

Древесно-цементная смесь с модификатором // 2641548

Предложена древесно-цементная смесь с модификатором, которая содержит измельченную древесину в виде опилок хвойных пород, портландцемент, жидкое стекло, хлорид кальция, полипропиленовые волокна, аморфный диоксид кремния с нанопористой структурой и удельной поверхностью от 120 до 400 м2/г при соотношении указанных компонентов, мас. %: портландцемент 35,0-50,3; опилки 45-60,3; хлорид кальция 1-4; жидкое стекло 2-8; указанный диоксид кремния 0,05-1,0; полипропиленовые волокна 0,1-0,2. Технический результат: повышение прочности и экологичности материала. 2 табл.