Теплоизоляционный конструкционный бетон

Авторы патента:

C04B24/26 - получаемых реакциями с участием только ненасыщенных углерод-углеродных связей

C04B18/06 - остатки от сжигания, например продукты очистки дыма, копоти или выхлопных газов

C04B14/38 - волокнистые материалы; нитевидные кристаллы

C04B111/20 - Известь; магнезия; шлак; цементы; их составы, например строительные растворы, бетон или аналогичные строительные материалы; искусственные камни; керамика (кристаллизуемая стеклокерамика C03C 10/00); огнеупоры, обработка природного камня

Владельцы патента RU 2700997:

Гочачко Антон Павлович (RU)

Изобретение относится к строительным материалам и может использоваться в гражданском, промышленном, дорожном и специальном строительстве. Технический результат - получение бетона с коэффициентом теплопроводности λ≤0,14 Вт/м*К и прочностью на сжатие - R_сж≥12,5 МПа. Теплоизоляционный конструкционный бетон, изготовленный из бетонной смеси, состоит из портландцемента ПЦ700-Б (ЦЕМ 1.62,5 Б), микросфер фракции 0-500 мкм, микросфер фракции 0-50 мкм, поликарбоксилатного гиперпластификатора "Melflux 2651F", щебневидного золошлакового отсева фракции 0-10 мкм, фиброволокна диаметром 10 мкм и длиной 500 мкм при следующем соотношении компонентов, масс. %: Портландцемент ПЦ700-Б (ЦЕМ 1.62,5 Б) - 18…21, микросферы 0-500 мкм - 50…58, микросферы 0-50 мкм - 5…12, гиперпластификатор 0,15…0,2, щебневидный золошлаковый отсев фракции 0-10 мкм - 1,5…1,7, фиброволокно базальтовое 10×500 мкм - 0,8…0,85, вода - остальное. 1 табл., 1 ил.

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к строительным материалам и может использоваться в гражданском, промышленном, дорожном и специальном строительстве.

Уровень техники

Из существующего уровня техники известны составы облегчённых цементобетонов, содержащие в качестве заполнителя тонкостенные полые алюмосиликатные микросферы (далее – микросферы), получаемые из зольных отходов ТЭЦ, для повышения удельной прочности R_уд и прочности при сжатии R_сж, снижения коэффициента теплопроводности λ.

ГОСТ 25820-2014 “Бетоны лёгкие. Технические условия” делит облегчённые бетоны на теплоизоляционные (λ≤0,14 Вт/м*К, R_сж≤2 МПа), конструкционно-теплоизоляционные (λ=0,14-0,58 Вт/м*К, R_сж=0,75-10 МПа), конструкционные (λ=0,58-0,70 Вт/м*К, R_сж≥12,5 МПа).

В патенте RU 2154619 C1 достигнуты показатели R_уд=16,28-20,30 МПа при λ=0,175-0,22 Вт/м*К и R_сж=13,6-17,2 МПа.

В патенте RU 2515450 C1 достигнуты показатели R_уд=28,73-48,12 МПа при λ=0,475-0,691 Вт/(м*К) и R_сж=40,9-73,0 МПа.

По факту ни один из данных цементобетонов не удовлетворяет одновременно критериям теплоизоляционного (λ≤0,14 Вт/м*К) и конструкционного (R_сж≥12,5 МПа) бетонов.

Сущность изобретения

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является получение составов облегчённых бетонов, удовлетворяющих одновременно критериям теплоизоляционного и конструкционного согласно ГОСТ 25820-2014.

Технический результат заявленного изобретения заключается в получении бетона с коэффициентом теплопроводности λ≤0,14 Вт/м*К и прочностью на сжатие R_сж≥12,5 МПа.

Технический результат заявленного изобретения достигается тем, что бетонная смесь состоит из портландцемента ПЦ700-Б (ЦЕМ 1.62,5Б), микросфер фракции 0-500мкм, микросфер фракции 0-50мкм, гиперпластификатора Melflux 2651 F на основе поликарбоксилатного эфира, щебневиного золошлакового отсева фракции 0-10мкм, базальтового фиброволокна диаметром 10мкм и длиной 500мкм при следующем соотношении компонентов, масс.%:

Микросферы фракции 0-500мкм	50…58
Микросферы фракции 0-50мкм	5…12
Портландцемент ПЦ700-Б (ЦЕМ 1.62,5Б)	19,5
Гиперпластификатор Melflux 2651 F	0,15
Щебневиный золошлаковый отсев фракции 0-10мкм	1,5
Базальтовое фиброволокно 10×500мкм	0,85
Вода	15…16

Описание изобретения

В известных облегчённых бетонах используются наиболее дешёвые микросферы фракции 0-500 мкм, где 75-90% микросфер имеет диаметр 100-250мкм, 10-15% - диаметр 0-100мкм, и лишь 3-5% - диаметр 0-50мкм (данные различных производителей). В бетонной матрице между микросферами диаметром 100-250мкм за счёт их сферической формы неизбежно образуются объёмные пустоты, заполняемые цементом, что не приводит к росту прочности и требует введения мелкодисперсного заполнителя (каменной муки, микрокремнезема) для предотвращения усадки после фазы гидратации, увеличивает теплопроводную и снижает конвекционную составляющую переноса тепла.

Для заполнения данных пустот в заявленном изобретении используются отдельно добавляемые в состав бетонной смеси микросферы фракции 0-50мкм, что приводит к снижению теплопроводности без снижения прочности на сжатие, т.к. размеры цементной прослойки между микросферами, формирующие бетонную матрицу, почти не изменяются. В качестве связующего используется портландцемент ПЦ700-Б (ЦЕМ 1.62,5Б) российского производства вместо портландцемента марки ПЦ-500ДО (ЦЕМ 1.42,5Б), используемого в описанных патентах, что позволяет при увеличении стоимости на 20% снизить его расход на 30%, сократить В/Ц соотношение и уменьшить время гидратации цементного геля для ускорения набора прочности. Снижение В/Ц соотношения и увеличение подвижности смеси достигается введением гиперпластификатора Melflux 2651 F на основе поликарбоксилатного эфира для мелкодисперсных составов. Смесь армируется базальтовыми фиброволокнами диаметром 10мкм и длиной 500мкм, т.е. соразмерными с длиной цементных связей между микросферами 0-500мкм, для усиления их прочности и формирования пространственного каркаса во время первичной фазы гидратации цементного геля.

Образцы бетонов изготовлены и испытаны согласно ГОСТ 10180-2012 “Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам” и ГОСТ 7076-99 “Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме”.

Примеры осуществления изобретения (составы, прочность при сжатии и коэффициенты теплопроводности заявленных бетонов) приведены в таблице 1.

Таблица 1
	№ образца и соотношение компонентов, масс.%:
Компонент	1	2	3	4
Микросферы фракции 0-500мкм	58	56	52	50
Микросферы фракции 0-50мкм	5	7	10	12
Вода	15	15	16	16
Портландцемент ПЦ700-Б	19,5
Гиперпластификатор Melflux 2651 F	0,15
Щебневиный золошлаковый отсев фракции 10мкм	1,5
Фиброволокно 10х500мкм	0,85
*λ (Вт/мК)**	0,112	0,106	0,093	0,084
R_сж(МПа)	12,69	13,08	13,74	14,35

Теплоизоляционный конструкционный бетон, полученный из смеси, состоящей из портландцемента ПЦ700-Б (ЦЕМ 1.62,5Б), микросфер фракции 0-500 мкм, воды, гиперпластификатора Melflux 2651 F на основе поликарбоксилатного эфира, базальтовых фиброволокон длиной 500 мкм и диаметром 10 мкм, отличающийся тем, что дополнительно содержит полые алюмосиликатные микросферы фракции 0-50 мкм и щебневидный золошлаковый отсев фракции 0-10 мкм при следующем соотношении компонентов, масс.%:

Микросферы фракции 0-500 мкм	50…58
Микросферы фракции 0-50 мкм	5…12
Портландцемент ПЦ700-Б (ЦЕМ 1.62,5Б)	19,5
Гиперпластификатор Melflux 2651 F	0,15
Щебневидный золошлаковый отсев фракции 0-10 мкм	1,5
Базальтовое фиброволокно 10×500 мкм	0,85
Вода	15…16

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к получению ячеистых бетонов неавтоклавного твердения с повышенным коэффициентом конструктивного качества и сниженным коэффициентом теплопроводности.

Строительная химическая композиция раствора для укладки плитки // 2696928

Настоящее изобретение касается строительной химической композиции, применимой в качестве быстросхватывающегося раствора для укладки плитки на полу и на стенах, демонстрирующего значения прочности при отрыве как минимум 0,5 МПа через 6 часов.

Цементная композиция и способ получения отвержденного цементного изделия с использованием этой композиции // 2695727

Изобретение относится к цементной композиции, имеющей высокую текучесть (например, показатель подвижности 0-drop 200 мм или более) перед отверждением и обладающей высокой прочностью на сжатие (например, 320 Н/мм2 или более) после отверждения.

Стабилизированный ускоритель затвердевания и схватывания для гидравлических вяжущих // 2693214

Группа изобретений относится к ускорителю затвердевания и схватывания для гидравлических вяжущих, к способу ускорения затвердевания и схватывания гидравлических вяжущих и к применению указанного ускорителя затвердевания и схватывания в гидравлических вяжущих, более конкретно в торкрет-бетоне или в строительной торкрет-смеси.

Высокопрочный бетон // 2693085

Изобретение относится к высокопрочным бетонам. Техническим результатом является повышение прочности прочностью на растяжение при изгибе и повышенным коэффициентом химической стойкости.

Способ приготовления смеси для изготовления крупнопористого легкого бетона // 2691198

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно крупнопористых легких бетонов, и может быть использовано для изготовления мелкоштучных конструкционно-теплоизоляционных стеновых изделий для малоэтажного и коттеджного строительства.

Состав грунтобетонной смеси и способ применения ее в строительстве // 2691042

Изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано при устройстве оснований автомобильных и железных дорог, покрытий автомобильных дорог, а также площадок различного назначения.

Арболит на основе вторичных ресурсов пищевых предприятий // 2689351

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к теплоизоляционным материалам, и может быть использовано для устройства теплоизолирующих слоев в многослойных конструкциях стен и кровли, а также в виде строительных блоков.

Способ приготовления бетонной смеси // 2688708

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам приготовления бетонной смеси и строительных растворов, бетонов и конструкций, и может быть использовано в технологии производства изделий и конструкций в сборном домостроении и в монолитном строительстве.

Способ заводского изготовления изделий из полистиролбетона повышенного качества по спецтехнологии // 2688329

Изобретение относится к заводскому изготовлению сборных изделий (стеновых блоков, надпроемных перемычек и теплоизоляционных плит) из полистиролбетона ПСБ повышенной прочности с минимальной плотностью и теплопроводностью, используемых в теплосберегающих ограждающих конструкциях зданий (наружных стенах, утепляемых покрытиях и перекрытиях).

Применение поликарбоксилатных простых эфиров в комбинации с другими добавками для помола цемента // 2690592

Настоящее изобретение относится к применению водной композиции, содержащей по меньшей мере один простой поликарбоксилатный эфир, в качестве интенсификатора помола цемента, где указанная водная композиция содержит одну или более добавок, или указанную водную композицию применяют в комбинации с одной или более добавками, причем указанная добавка выбрана из сульфонированного аминоспирта, борной кислоты, соли борной кислоты, соли фосфорной кислоты, сульфата железа, сульфата олова, соли сурьмы и их смесей.

Комплексная добавка для пенобетонной смеси // 2689961

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в качестве комплексной добавки в растворную смесь при производстве пенобетона. Технический результат – снижение коэффициента теплопроводности и увеличение декремента затухания колебаний d.

Комплексная добавка для пенобетонной смеси // 2688704

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в качестве комплексной добавки в растворную смесь при производстве пенобетона. Комплексная добавка для пенобетонной смеси содержит, мас.%: карбонат кальция с тонкостью помола 3000 см2/г 91,0-93,0, хлорид натрия 1,6-2,0, состав, содержащий, мас.%: полимер поливинилацетата 85-90, дибутилфталат - не менее 5, вода - до 10, 5,4-7,0.

Специальный бетон для ограждающих конструкций защитных сооружений // 2685384

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

Высокопрочный бетон // 2684264

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.

Применение гребенчатых полимеров для регулирования реологических свойств композиций минерального вяжущего вещества // 2681976

Изобретение относится к составу гребенчатого полимера, который используют для увеличения скорости потока и/или для уменьшения вязкости композиции минерального вяжущего вещества, где гребенчатый полимер содержит основную цепь, содержащую кислотные группы, и боковые цепи, присоединенные к основной цепи, причем среднечисленная молекулярная масса (Μn) всех боковых цепей составляет от 120 до 1000 г/моль и молярное отношение кислотных групп к боковым цепям составляет от 0,8 до 1,6.

Сухая строительная смесь // 2681321

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 её изготовления // 2681158

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.

Сырьевая смесь для жаростойкого теплоизоляционного торкрет-бетона // 2674484

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.