Строительная плита (варианты)

Изобретение относится к области строительства, в частности к производству легковесных строительных плит из материала на основе портландцемента, обладающих теплоизоляционными и огнезащитными характеристиками, и может быть использовано для защиты от огня в условиях пожара эксплуатируемых в условиях открытой атмосферы несущих металлических и железобетонных конструкций зданий и сооружений. Строительная плита по первому варианту изобретения выполнена из материала, содержащего, масс. %: гидроокись кальция 8,00-12,00, каолин 7,00-12,00, двуокись титана 2,00-5,00, целлюлозное или кремнеземное волокно 7,00-12,00, гидрофобизатор 2,00-6,00, перлит вспученный 5,00-9,00, портландцемент остальное По второму варианту изобретения строительная плита выполнена из материала, содержащего, масс. %: гидроокись кальция 6,00-9,00,каолин 6,00-9,00, двуокись титана 2,00-5,00, рубленая каолиновая вата 33,00-40,00, гидрофобизатор 2,00-5,00, перлит вспученный 3,00-7,00, портландцемент - остальное. Изобретение позволяет осуществить защиту от огня в условиях пожара эксплуатируемых в условиях открытой атмосферы несущих металлических и железобетонных конструкций зданий и сооружений путем увеличения предела огнестойкости данных конструкций без значительного увеличения нагрузки на них. 2 н.п. ф-лы.

 

Область техники.

Изобретение относится к области строительства, в частности, к производству легковесных строительных плит из материала на основе портландцемента, обладающих теплоизоляционными и огнезащитными характеристиками, и может быть использовано для защиты от огня в условиях пожара эксплуатируемых в условиях открытой атмосферы несущих металлических и железобетонных конструкций зданий и сооружений.

Предшествующий уровень техники.

Для повышения огнестойкости железобетонных и металлических конструкций нашли широкое применение составы на основе портландцемента с добавлением вспученного перлита или вермикулита, которые наносятся на железобетонные или металлические изделия в виде покрытий.

Так в патенте RU 2521999 (ООО "Огнезащитные технологии и материалы") раскрывается огнезащитный состав в виде сухой смеси, затворяемой водой для нанесения покрытий, который содержит, мас. %: портландцемент 20,0-60,0, вспученный вермикулит 10,0-40,0, хризотиловый асбест 5,0-25,0, шамот 5,0-25,0, вспученный перлит 10,0-30,0, полифункциональный модификатор бетона 0,1-1,0, мелкодисперсный водорастворимый клей 2,0-8,0 и водоудерживающую добавку 0,1-3,0. Состав обладает улучшенной трещиностойкостью за счет перераспределения деформаций по всему массиву материала.

В патенте RU 2415896 (ЗАО «ИНУМиТ») также раскрывается состав покрытия для конструктивной огнезащиты стальных, железобетонных строительных конструкций, содержащий, масс. %: портландцемент 25,0-50,0, каолин 8,0-18,0, редиспергируемый органический полимер 1,5-3,5, эфир целлюлозы 0,1-0,8, вспененный вермикулит - остальное. К достоинствам состава его авторы относят то, что он является однокомпонентным. Применение состава обеспечивает огнезащитную эффективность до 240 мин. Состав устойчив длительное время в условиях открытой атмосферы умеренного климата и пригоден для машинного нанесения на защищаемую поверхность.

Покрытие на основе данного состава выдерживает небольшие вибрации и деформации. Срок службы этого покрытия в условиях эксплуатации при температуре окружающей среды от минус 60 до +70°С и влажности воздуха до 70% составляет 25 лет.

К недостаткам обоих составов следует отнести их использование в качестве огнезащитных покрытий и невозможность их применения в виде плитных материалов, что означает невысокие механико-прочностные свойства покрытий (вследствие отсутствия процедуры формования при их нанесении), невысокую вибростойкость вследствие сцепления с защищаемой поверхностью конструкции только за счет адгезионных сил. Кроме того, Состав по RU 2521999 включает асбест, обладающий известными канцерогенными свойствами и запрещенный к применению во многих отраслях промышленности и строительстве в развитых странах.

Использование легковесных плит для огнезащиты частично устраняет недостатки огнезащитных покрытий, поэтому в предшествующем уровне техники также раскрываются легковесные строительные плиты на основе портландцемента, обладающие теплоизоляционными и огнезащитными характеристиками.

Наиболее близкой плитой к предложенной является строительная теплоизолирующая плита в соответствии с заявкой CN 105777007 (LONGZHE INCORPORATED). Плита содержит связующий материал, выбранный из группы, включающей высокоглиноземистый цемент, сульфоалюминиевый цемент и портландцемент (60-90 ч.), вспученный перлит (70-100 ч.) и гидрофобную добавку (1-8 ч.), где гидрофобная добавка представляет собой стеарат кальция, порошок на основе силана и порошок органического кремния.

Как следует из описания к заявке, плита быстро отверждается и обладает теплосберегающими свойствами, механическими свойствами и огнестойкостью.

Технической проблемой при реализации наиболее близкого технического решения является невозможность осуществления защиты от огня в условиях пожара эксплуатируемых в условиях открытой атмосферы несущих металлических и железобетонных конструкций зданий.

Основной причиной, по которой данный плитный материал, обладая теплоизолирующими свойствами, не может использоваться в качестве эффективных плит для огнезащиты строительных конструкций, является отсутствие в его составе волокнистых компонентов или иных ингредиентов, компенсирующих резкое и неравномерное температурное расширение плит под воздействием быстрого увеличения температуры до 800-1000°С в условиях пожара.

Раскрытие сущности изобретения.

Настоящее изобретение представлено двумя вариантами строительной плиты, и оно позволяет осуществить защиту от огня (в условиях пожара) эксплуатируемых в условиях открытой атмосферы несущих металлических (и железобетонных) конструкций зданий и сооружений путем увеличения предела огнестойкости данных конструкций без значительного увеличения нагрузки на них.

По перовому варианту изобретения предлагается строительная плита, выполненная из материала, содержащего портландцемент, вспученный перлит и гидрофобизатор, где материал дополнительно содержит гидроокись кальция, каолин, двуокись титана и целлюлозное или кремнеземное волокно при следующем соотношении компонентов, масс. %:

Гидроокись кальция 8,00-12,00
Каолин 7,00-12,00
Двуокись титана 2,00-5,00
Целлюлозное или кремнеземное
волокно 7,00-12,00
Гидрофобизатор 2,00-6,00
Перлит вспученный 5,00-9,00
Портландцемент остальное

По второму варианту изобретения предлагается строительная плита, выполненная из материала, содержащего портландцемент, вспученный перлит и гидрофобизатор, где материал дополнительно содержит гидроокись кальция, каолин, двуокись титана и рубленую каолиновую вату при следующем соотношении компонентов, масс. %:

Гидроокись кальция 6,00-9,00
Каолин 6,00-9,00
Двуокись титана 2,00-5,00
Каолиновая вата 33,00-40,00
Гидрофобизатор 2,00-5,00
Перлит вспученный 3,00-7,00
Портландцемент остальное

Сущность изобретения состоит в следующем.

Как следует из формулы изобретения, строительные плиты по обоим вариантам изобретения выполнены из материала, содержащего портландцемент, вспученный перлит, каолин, гидрофобизатор, двуокись титана и армирующий наполнитель. В качестве наполнителя материал плиты по первому варианту содержит целлюлозное или кремнеземное волокно, а по второму варианту - каолиновую вату.

Кремнеземное волокно, рубленная каолиновая вата и целлюлозное волокно служат для обеспечения армирующего действия для сохранения целостности плиты, подверженной внутренним деформирующим воздействиям при резком увеличении температуры в условиях пожара.

Специфика этих наполнителей обуславливает их различное содержание в плитах: для эффективного упрочнения достаточно 7-12 масс. % кремнеземного или целлюлозного волокна. Эффективное количество каолиновой ваты, которая помимо армирующих выполняет теплоизоляционные функции, по второму варианту изобретения составляет 33,0-40 масс. % и оно достигается за счет некоторого уменьшения количества каолина и портландцемента.

Повышение содержания армирующего наполнителя свыше заявленного приводит к нарушению целостности и монолитности плит и потере их прочности, уменьшение содержания с выходом за заявленное нижнее граничное значение интервала значений приводит к снижению армирующего эффекта и снижению прочности плиты Остальные компоненты и их содержание выбраны из следующих соображений. Цементное связующее в виде портландцемента является основой материала плиты и обеспечивает прочностные, конструкционные и влагозащитные свойства плиты. Повышение содержания в смеси свыше заявленных значений приводит к существенному повышению плотности, жесткости и хрупкости материала, снижение содержания - приводит к нарушению монолитности плиты и потери прочности. Гидроокись кальция обеспечивает целостность и монолитность отвержденного связующего. Повышение содержания приводит к снижению прочности плиты, понижение содержания приводит к нарушению монолитности и, следовательно, прочности плиты.

Каолин и двуокись титана обеспечивают пластичность и «укрывистость» сырого материала при формировании пластины; превышение содержания свыше заявленного приводит к разрыхлению плиты и снижению конструкционных свойств в процессе огневого воздействия; снижение содержания - приводит к ухудшению пластических свойств сырой смеси.

Гидрофобизатор используется для обеспечения поверхностных водоотталкивающих свойств; повышение содержания приводит к выцветанию поверхности плит при созревании и разрыхлении поверхностного слоя; снижение содержания приводит к повышению смачиваемости поверхности плиты и росту водопоглощения.

Перлит вспученный (в виде песка) используется как легкий наполнитель для обеспечения необходимой низкой плотности плиты и снижения теплопроводности (как следствие, увеличения огнезащитной эффективности плит); повышение содержания приводит к существенному снижению прочности плит; понижение содержания приводит к повышению плотности плит и снижению их огнезащитной эффективности.

Содержание всех компонентов в совокупности обеспечивает строительным плитам по первому и второму вариантам получение влагостойких теплоизоляционных, обладающих высокими показателями конструктивных свойств (прочность при сжатии - не менее 5 МПа, прочность на изгиб - не менее 4 МПа) и высокие огнезащитные свойства: предел огнестойкости 45-120 мин.

Примеры реализации изобретения.

Пример по варианту 1.

Навеска портландцемента (100 г, 55,6%) и гидроокиси кальция (20 г, 11,1%) затворяли водой (125 мл) и перемешивается в емкости с помощью мешалки с Z-образными лопастями в течение 1-2 минут до равномерного смачивания. Затем при постоянном перемешивании добавляются поочередно навески каолина (20 г, 11,1%), двуокиси титана (5 г, 2,8%), перлитового песка вспученного (12 г, 6,7%) и гидрофобизатора (8 г, 4,4%), в качестве которого использовался стеарат цинка.

Смесь перемешивается в течении 3-5 минут до полного смачивания. Затем в смесь добавляется целлюлозное (или кремнеземное) волокно (15 г, 8,3%), и смесь перемешивается в течение 5-8 минут до образования однородной творогообразной массы. Смесь выкладывается в подготовленную форму, разравнивается и уплотняется прикаткой. Полученная сырая плита подвергается предварительному созреванию в течение 5-7 суток при комнатной температуре. Далее плита освобождается от оснастки и окончательно созревает в свободном состоянии в течении 28 суток при комнатной температуре и влажности.

Пример по варианту 2.

Навеска портландцемента (100 г, 37,3%) и гидроокиси кальция (20 г, 7,5%) затворяется водой (190 мл) и перемешивается в емкости с помощью мешалки с Z-образными лопастями в течение 1-2 минут до равномерного смачивания. Затем при постоянном перемешивании добавляются поочередно навески каолина (20 г, 7,5%), двуокиси титана (10 г, 3,7%), перлитового песка вспученного (10 г, 3,7%) и гидрофобизатора (8 г, 3,0%). Смесь перемешивается в течении 3-5 минут до полного смачивания. Затем в смесь добавляется рубленная каолиновая вата (100 г, 37,3%) и перемешивается в течение 5-8 минут до образования однородной творогообразной массы. Смесь выкладывается в подготовленную форму, разравнивается и уплотняется прикаткой. Полученная сырая плита подвергается предварительному созреванию в течение 5-7 суток при комнатной температуре. Далее плита освобождается от оснастки и окончательно созревает в свободном состоянии в течении 28 суток при комнатной температуре и влажности.

Плиты после полного созревания (28 суток в свободном состоянии при комнатной температуре и влажности от 20% до 60%) обладает следующими свойствами:

1) огнезащитная эффективность

45 минут при толщине плиты 10 мм;

90 минут при толщине 28 мм;

120 минут при толщине 40 мм;

прочность при сжатии не менее 5 МПа;

прочность на изгиб не менее 4-5 МПа;

плотность - 800-1200 кг/м3

водопоглощение (погружение на 24 ч при 20 гр. С) - не более 2% по массе.

1. Строительная плита, выполненная из материала, содержащего портландцемент, вспученный перлит и гидрофобизатор, отличающаяся тем, что материал дополнительно содержит гидроокись кальция, каолин, двуокись титана и целлюлозное или кремнеземное волокно при следующем соотношении компонентов, масс. %:

Гидроокись кальция 8,00-12,00
Каолин 7,00-12,00
Двуокись титана 2,00-5,00
Целлюлозное или кремнеземное
волокно 7,00-12,00
Гидрофобизатор 2,00-6,00
Перлит вспученный 5,00-9,00
Портландцемент остальное

2. Строительная плита, выполненная из материала, содержащего портландцемент, вспученный перлит и гидрофобизатор, отличающаяся тем, что материал дополнительно содержит гидроокись кальция, каолин, двуокись титана и рубленую каолиновую вату при следующем соотношении компонентов, масс. %:

Гидроокись кальция 6,00-9,00
Каолин 6,00-9,00
Двуокись титана 2,00-5,00
Каолиновая вата 33,00-40,00
Гидрофобизатор 2,00-5,00
Перлит вспученный 3,00-7,00
Портландцемент остальное



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к технологии строительных материалов, а именно к способам изготовления теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных строительных изделий с использованием вспененного полистирола.

Изобретение относится к производству строительных материалов, которые могут быть использованы для изготовления футеровок трубчатых печей, в условиях частых температурных перепадов и умеренных эрозионных воздействий, однослойных футеровок реакторов и регенераторов, установок каталитического крекинга методом торкретирования.

Изобретение относится к получению изделий из пеноматериалов, способных к карбонизации. Способ включает операции приготовления связующего состава из фенолоформальдегидной смолы и растворителя дозированием вводимых компонентов до необходимой вязкости связующего состава, смешения полых стеклянных микросфер в объеме связующего состава с удалением паров растворителя, формирования заготовки изделия в матрице, соответствующей контуру изготавливаемого изделия, под давлением и при температуре термообработки с повторным удалением летучих элементов, проведения карбонизации полученной заготовки в электровакуумной печи и пироуплотнения в индукционной печи с вакуумным отсосом газовой фазы.

Изобретение относится к способу набухания способных к набуханию полимерных микросфер. Способ набухания способных к набуханию полимерных микросфер включает изготовление вяжущего состава или вяжущего продукта, содержащего состав, содержащий (i) приведение водной суспензии, содержащей ненабухшие, способные к набуханию полимерные микросферы, в контакт с паром, непосредственно до и/или во время изготовления вяжущего состава; (ii) необязательно предварительное смачивание набухших полимерных микросфер; и (iii) включение набухших полимерных микросфер в вяжущий состав, где набухшие полимерные микросферы имеют средний диаметр, который составляет от 40 до 216 мкм, и водная суспензия необязательно дополнительно содержит добавку для вяжущего состава, и ненабухшие, способные к набуханию полимерные микросферы имеют средний диаметр, который составляет 100 мкм или меньше.

Группа изобретений относится к облегченному изоляционному строительному раствору и его использованию в строительстве для покрытия и/или обработки поверхностей или стен зданий, фасадов.

Сырьевая смесь для изготовления отделочных строительных материалов. .

Изобретение относится к производству строительных материалов и изделий, в частности к конструкционно-теплоизоляционным легким бетонам для ограждающих конструкций, и может найти применение для изготовления облегченных строительных изделий и конструкций с повышенными теплосберегающими свойствами и штукатурных растворов для теплоизоляционного покрытия внешних и внутренних сторон стен строительных конструкций.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству бетонных стеновых блоков для малоэтажного строительства. Бетонная смесь включает, мас.%: портландцемент 23,0-25,0, керамзит фракции 10-20 мм 46,7-53,7, керамзитовый песок 5,0-7,0, омыленную канифоль 0,1-0,2, мылонафт 0,1-0,2, воду 18,0-21,0.

Группа изобретений относится к гипсовым панелям с пониженной массой и плотностью, с улучшенными теплоизоляционными свойствами. Гипсовый средний слой для панели, сформированный из смеси, содержащей: строительный гипс в количестве от примерно 1162 фунтов/тыс.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству облегченных бетонных стеновых блоков. Бетонная смесь содержит, мас.ч.: портландцемент 1,0, измельченные до прохождения через сито № 014 отходы обработки пеностекла 0,15-0,2, гранулированное пеностекло с размером гранул 2-40 мм и насыпной плотностью 100-350 кг/м3 0,3-0,35, воду 0,75-0,85.

Изобретение относится к области строительства, в частности к строительным смесям и способам, пригодным для конструктивных элементов автомобильных дорог на участках прохождения болот и слабых переувлажненных грунтах.

Изобретение относится к строительству, в частности к составам бетонных смесей, и может быть использовано для возведения ограждающих конструкций защитных сооружений.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из высокопрочного бетона в гражданском и промышленном строительстве, а также при возведении сооружений специального назначения.

Настоящее изобретение относится к гидравлическому вяжущему, содержащему, в массовых процентах: от 17 до 55% портландцемента, частицы которого имеют D50 от 2 до 11 мкм; по меньшей мере 5% микрокремнезема; от 36 до 70% минеральной добавки А1, частицы которой имеют D50 от 15 до 150 мкм; где сумма этих процентов составляет от 80 до 100%; сумма процентного содержания цемента и микрокремнезема составляет более 28%; минеральная добавка А1 выбрана из шлаков, пуццолановых добавок или кремнистых добавок, таких как кварц, минеральных добавок кремнистого известняка, добавок известняка, таких как карбонат кальция, или их смесей.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано в производстве материалов, изделий, конструкций специального назначения (подземное строительство, строительство гидротехнических сооружений, аэродромов и др.).

Изобретение относится к тампонажным растворам, используемым при цементировании нефтяных и газовых скважин. Тампонажный раствор для цементирования нефтяных и газовых скважин, содержащий портландцемент, адгезионную добавку, понизитель водоотдачи, пеногаситель и воду, в качестве адгезионной добавки содержит клей Силор-Ультра Т, в качестве понизителя водоотдачи водорастворимый эфир целлюлозы - карбоксиметилцеллюлоза, в качестве пластификатора лигносульфонат, в качестве пеногасителя трибутилфосфат при следующем соотношении компонентов, масс.

Изобретение относится к составам сухих строительных смесей для выравнивания поверхностей бетонных изделий. Технический результат - повышение прочности на растяжение при изгибе, прочности на сжатие, снижение водопоглощения и водопоглощения при капиллярном подсосе.

Сухая строительная смесь и твердофазный состав для ее изготовления относятся к безусадочным водонепроницаемым и морозостойким сухим строительным смесям, используемым для ремонта и защиты строящихся и существующих бетонных, кирпичных, каменных и иных минеральных конструкций.

Изобретение относится к строительству, и в частности к составам самоуплотняющихся бетонных смесей, и может быть использовано для монолитного бетонирования. Самоуплотняющийся бетон содержит цемент, инертный наполнитель разного гранулометрического состава, суперпластификатор, добавки и воду.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве пенобетонов. Сырьевая смесь для изготовления пенобетона включает, мас.%: портландцемент 16,1-33,8, вулканический пепел с максимальной крупностью зерен 1,25 мм 32,2-33,8, пенообразователь ПБ-2000 0,25, базальтовое волокно марки РНБ-9-1200-4с длиной 13 мм, а соотношение длины волокон к диаметру (l/d)=1444, 0,9, негашеную известь 0-16,1, строительный гипс 0-0,9, воду – остальное.

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к приготовлению сухих смесей, и может быть использовано в строительстве - монолитном домостроении для изготовления стеновых конструкций методом мокрого торкретирования.

Изобретение относится к области строительства, в частности к производству легковесных строительных плит из материала на основе портландцемента, обладающих теплоизоляционными и огнезащитными характеристиками, и может быть использовано для защиты от огня в условиях пожара эксплуатируемых в условиях открытой атмосферы несущих металлических и железобетонных конструкций зданий и сооружений. Строительная плита по первому варианту изобретения выполнена из материала, содержащего, масс. : гидроокись кальция 8,00-12,00, каолин 7,00-12,00, двуокись титана 2,00-5,00, целлюлозное или кремнеземное волокно 7,00-12,00, гидрофобизатор 2,00-6,00, перлит вспученный 5,00-9,00, портландцемент остальное По второму варианту изобретения строительная плита выполнена из материала, содержащего, масс. : гидроокись кальция 6,00-9,00,каолин 6,00-9,00, двуокись титана 2,00-5,00, рубленая каолиновая вата 33,00-40,00, гидрофобизатор 2,00-5,00, перлит вспученный 3,00-7,00, портландцемент - остальное. Изобретение позволяет осуществить защиту от огня в условиях пожара эксплуатируемых в условиях открытой атмосферы несущих металлических и железобетонных конструкций зданий и сооружений путем увеличения предела огнестойкости данных конструкций без значительного увеличения нагрузки на них. 2 н.п. ф-лы.

Наверх