Способ получения негорючего полистиролбетона

Авторы патента:

C04B28/02 - содержащие гидравлические цементы, кроме сульфата кальция

Владельцы патента RU 2753832:

Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт ВНИИжелезобетон" (RU)

Изобретение относится к производству строительного материала - полистиролбетона, используемого для утепления ограждающих конструкций энергоэффективных зданий: наружных стен, покрытий и перекрытий. Задачей изобретения является получение модифицированного полистиролбетона, обладающего свойствами негорючести и отвечающего нормативным требованиям по прочности, без повышения его стоимости. Решение поставленной задачи достигается тем, что предлагается использовать сырьевую композиционную смесь для получения негорючего полистиролбетона плотностью в затвердевшем состоянии не менее 320 кг/м³, содержащую: минеральное вяжущее - портландцемент или шлакопортландцемент активностью не менее 45 МПа с удельным расходом в полистиролбетоне не менее 270 кг/м³; полистирол вспененный гранулированный - ПВГ с гранулами средней плотности не более 15 кг/м³, полученными вспениванием полистирола самозатухающего с антипиреновыми добавками, имеющего группу воспламенямости не более В2; а также комплексную воздухововлекающую антипиреновую добавку и воду. ПВГ имеет объемную концентрацию в полистиролбетоне 0,32-0,38, сырьевая смесь содержит в качестве указанной комплексной добавки модифицированную натриевую соль лигносульфонатов, смесь натриевых солей алкилсерной кислоты и монозамещенного кислого сульфоэфира этоксилированных жирных спиртов ряда С10-С16, поликарбоксилатный эфир и воду, при следующем соотношении, мас. %: модифицированная натриевая соль лигносульфонатов - 1,0-10,0; смесь натриевых солей алкилсерной кислоты и монозамещенного кислого сульфоэфира этоксилированных жирных спиртов ряда С10-С16 - 0,2-6,0; поликарбоксилатный эфир - 5,0-20,0; вода - остальное; при следующем содержании компонентов в исходной полистиролбетонной смеси, мас. %: минеральное вяжущее - 84-91; ПВГ - 1,2-1,7; модифицированная комплексная добавка - 0,12-4,50; вода - остальное. 1 табл.

Согласно ГОСТ Р 51263-2012 [1] полистиролбетон марок по средней плотности D150-D600 относится к горючим материалам группы Г1 и группы по воспламеняемости - В1, что ограничивает его применение в зданиях и требует обязательной защиты негорючими материалами, что усложняет и удорожает строительство.

При стандартных испытаниях полистиролбетона на негорючесть по ГОСТ 30244-94 [2] во многих случаях не обеспечивается допустимая продолжительность пламенного горения - не более 10 сек.

Задачей настоящего изобретения является получение модифицированного полистиролбетона, обладающего свойствами негорючести и отвечающего нормативным требованиям по прочности, без повышения его стоимости.

Известен негорючий полистиролбетон, состоящий в затвердевшем состоянии из поризованного цементного камня и полистирола вспененного гранулированного (ПВГ), причем в сухом состоянии он имеет плотность на менее 320 кг/м³, для его изготовления используются: минеральное вяжущее - портландцемент или шлакопортландцемент активностью не менее 45 МПа с удельным расходом в полистиролбетоне не менее 270 кг/м³; ПВГ с гранулами средней плотностью не более 15 кг/м³, полученных вспениванием полистирола самозатухающего с антипиреновыми добавками, имеющего группу воспламенямости не более В2; комплексная (воздухововлекающая и антипиреновая) добавка, а также вода, при содержании компонентов в исходной полистиролбетонной смеси, мас. %: минеральное вяжущее 84-91, ПВГ 0,8-2,1, комплексная добавка 0,12-4,50 вода остальное [3].

При этом используется комплексная добавка, состоящая из 8-ми компонентов с их соотношением в % по массе:

- модифицированная натриевая соль полинафталин-сульфоновых кислот	-10,0-30,0;
- модифицированная натриевая соль лигносульфонатов	- 1,0-5,0;
- смола древесная нейтрализованная омыленная (СДО)	- 1,0-2,0;
- натриевая соль алкилсерной кислоты ряда С10-С16	- 1,0-10,0;
- натриевая соль монозамещенного кислого сульфоэфира
этоксилированных жирных спиртов ряда С10-C16	- 1,0-10.0;
- натриевая соль лаурилсерной кислоты	- 1,0-5,0;
- натриевая соль алкилполиэтиленгликоль серной кислоты ряда С10-С16	- 1,0-5,0;
- натриевая соль алкилсульфатов первичных жирных
спиртов ряда С9-С12	- 1,0-5,0.

Однако использование такой многокомпонентной добавки усложняет технологию (при приготовлении добавки), повышает стоимость негорючего полистиролбетона и не всегда обеспечивает получение негорючего материала с нормируемой прочностью.

Указанное решение [3] по технической сущности и достигаемому техническому результату является наиболее близким аналогом и может быть выбрано в качестве прототипа.

Предложенная сырьевая полистиролбетолнная смесь (композиция) отличается качественным и количественным составом комплексной (антипиреновой и воздухововлекающей) добавки, т.е. используется ее модификация, а также уточненным содержанием ПВГ, что позволяет расширить арсенал технических средств для получения негорючего полистиролбетона без уменьшения его стоимости при сохранении нормируемой прочности для заданных марок по плотности.

Решение поставленной технической задачи гарантированного получения негорючего полистиролбетона стандартизированных марок по средней плотности D300-D600 с нормируемой прочностью без повышения стоимости достигается тем, что для получения негорючего полистиролбетона плотностью в затвердевшем состоянии не менее 320 кг/м³ используется исходная сырьевая композиционная смесь, содержащая: минеральное вяжущее - портландцемент или шлакопортландцемент активностью не менее 45 МПа с удельным расходом в полистиролбетоне не менее 270 кг/м³; полистирол вспененный гранулированный - ПВГ с гранулами средней плотностью не более 15 кг/м³, полученных вспениванием полистирола самозатухающего с антипиреновыми добавками, имеющего воспламенямость группы не более В2, а также комплексную воздухововлекающую антипиреновую добавку и воду, отличаящаяся тем, что ПВГ имеет объемную концентрацию в полистиролбетоне 0,32-0,38, а комплексная добавка содержит 4 компонента: модифицированную натриевую соль лигносульфонатов, смесь натриевых солей алкилсерной кислоты и монозамещенного кислого сульфоэфира этоксилированных жирных спиртов ряда С10-С16, поликарбоксилатный эфир и воду при следующем соотношении, мас. %:

модифицированная натриевая соль лигносульфонатов	- 1,0-10,0;
смесь натриевых солей алкилсерной кислоты и
монозамещенного кислого сульфоэфира этоксилированных
жирных спиртов ряда С10-С16	- 0,2-6,0;
поликарбоксилатный эфир	- 5,0-20,0;
вода	- остальное;

при следующем содержании компонентов в исходной полистиролбетонной смеси, мас. %

минеральное вяжущее	- 84-91;
ПВГ	- 1,2-1,7;
модифицированная комплексная добавка	- 0,12-4,50;
вода	- остальное.

Применение предлагаемой композиционной смеси из указанных компонентов с заданными свойствами позволяет получить негорючий полистиролбетон с прочностью, отвечающий ГОСТ Р 51263-2012 [1].

Примеры конкретных составов негорючего полистиролбетона и его характеристики по прочности и стоимости приведены в таблице 1.

Как следует из приведенных данных, применение предлагаемой сырьевой композиционной смеси обеспечивает получение негорючего полистиролбетона при соблюдении стандартных требований по прочности и снижении стоимости материала.

Применение же технических решений за пределами заявленных условий (составы 1-2 и 7-9) не приводит к желаемым результатам или по горючести, или по прочности, или повышает стоимость, например, для полистиролбетона марки по средней плотности D300.

Использованная литература

1. ГОСТ Р 51263-2012. Полистиролбетон. Технические условия.

2. ГОСТ 30244-94. Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть.

3. Заявка на изобретение RU 2017123375. Негорючий полистиролбетон / Рахманов В.А. и др./, опубликована 10.01.2019 г.

Сырьевая композиционная смесь для получения негорючего полистиролбетона плотностью в затвердевшем состоянии не менее 320 кг/м³, содержащая: минеральное вяжущее - портландцемент или шлакопортландцемент активностью не менее 45 МПа с удельным расходом в полистиролбетоне не менее 270 кг/м³; полистирол вспененный гранулированный - ПВГ с гранулами средней плотности не более 15 кг/м³, полученными вспениванием полистирола самозатухающего с антипиреновыми добавками, имеющего группу воспламенямости не более В2, а также комплексную воздухововлекающую и антипиреновую добавку и воду, отличающаяся тем, что ПВГ имеет объемную концентрацию в полистиролбетоне 0,32-0,38, а комплексная добавка содержит: модифицированную натриевую соль лигносульфонатов, смесь натриевых солей алкилсерной кислоты и монозамещенного кислого сульфоэфира этоксилированных жирных спиртов ряда С10-С16, поликарбоксилатный эфир и воду при следующем соотношении, мас. %:

модифицированная натриевая соль лигносульфонатов	1,0-10,0
смесь натриевых солей алкилсерной кислоты и
монозамещенного кислого сульфоэфира
этоксилированных жирных спиртов ряда С10-С16	0,2-6,0
поликарбоксилатный эфир	5,0-20,0
вода	остальное;

при следующем содержании компонентов в исходной полистиролбетонной смеси, мас. %:

минеральное вяжущее	84-91
ПВГ	1,2-1,7
модифицированная комплексная добавка	0,12-4,50
вода	остальное

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к получению малоклинкерного гидравлического вяжущего на основе металлургических шлаков для изготовления закладочных смесей. Способ получения малоклинкерного гидравлического вяжущего на основе доменного металлургического шлака Череповецкого металлургического комбината для изготовления закладочных смесей включает измельчение гранулированного доменного шлака Череповецкого металлургического комбината - ЧМК с последующим смешением измельченного шлака с цементом.

Добавка для гидравлической композиции // 2751669

Изобретение относится к добавке для гидравлической композиции и к смеси для приготовления добавки для гидравлической композиции. Добавка для гидравлической композиции подавляет почернение, возникающее в результате присутствия окрашенных мелкодисперсных частиц, и подавляет замедление схватывания, выступание воды на поверхности бетона и уменьшение начальной прочности, в дополнение к этому, демонстрирует превосходную способность уменьшения водопотребности.

Сухая смесь для приготовления композиции для управляемого компенсационного нагнетания в грунты оснований зданий и сооружений // 2750461

Изобретение относится к области реконструкции строительных сооружений, а именно к ликвидации их общих деформаций. Технический результат заключается в высокой управляемой проникающей способности для всех типов грунтов, регулировке скорости набора прочности и повышении деформативных характеристик укрепленного грунтового массива.

Способ производства бетонной смеси // 2750190

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении бетонной смеси. Технический результат заявленного изобретения заключается в понижении температуры смеси в процессе транспортировки и бетонирования, повышении сохранности смеси, уменьшении вероятности образования трещин в процессе твердения бетона.

Разработанная вяжущая композиция для бетона // 2748650

Изобретение относится к вяжущей композиции для бетона для связывания заполнителя для бетона с получением бетонного материала. Разработанная вяжущая композиция содержит по меньшей мере одно первичное вяжущее вещество в соотношении от 10 до 60 процентов по массе, и по меньшей мере одно вторичное вяжущее вещество в соотношении от 40 до 90 процентов по массе.

Способ повышения плотности и прочности асфальтогранулобетона // 2745507

Изобретение относится к области дорожно-ремонтных работ и может быть использовано при повторном применении старого асфальтобетона. Способ повышения плотности и прочности асфальтогранулобетона включает дробление асфальтогранулята с последующим фракционированием, отбор фракции дробленого асфальтогранулята не свыше 20 мм, его смешивание с вяжущим – цементом марки не ниже 500, водой и водным раствором пластификатора "Оптима-ЖБИ-С".

Композиция для восстановления железобетонных конструкций коммуникационных коллекторов // 2745107

Изобретение относится к промышленности строительных материалов. Технический результат заключается в снижении водоцементного отношения, ускорении набора прочности композиции в начальный период твердения, повышении прочности при изгибе и растяжении ремонтных строительных составов на основе цемента.

Ускорители для композитных цементных составов // 2745041

Изобретение относится к способу цементирования скважин. Способ цементирования скважин включает: обеспечение композитного цементного состава, содержащего по меньшей мере один пуццолан, ускоритель и воду, при этом ускоритель содержит хлористую соль и сульфатную соль, при этом композитный цементный состав не содержит портландцемент или содержит портландцемент в количестве около 50 мас.% вяжущих компонентов или менее; и предоставление композитному цементному составу возможности схватиться, причем ускоритель присутствует в количестве от около 1 мас.% до около 10 мас.% вяжущих компонентов, и при этом хлористая соль и сульфатная соль присутствуют в массовом соотношении хлористой соли к сульфатной соли от около 10:90 до около 90:10.

Высокопрочный порошково-активированный бетон // 2743909

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при производстве конструкций и изделий из бетона на цементном вяжущем для зданий и сооружений гражданского, промышленного и специального назначения. Высокопрочный порошково-активированный бетон из смеси, включающей вяжущее, кварцевый песок, наполнитель – тонкоизмельченный порошок кварца или известняк, гиперпластификатор марки «Melflux 2651 F» и воду затворения, отличающийся тем, что вяжущее содержит, мас.%: портландцементный клинкер 70, золу-уноса – 26, двуводный гипс – 3 и натрий сернокислый – 1, наполнитель имеет удельную поверхность 600 м2/кг, а заполнитель используют фракции 0,63-5,0 мм, в качестве воды затворения используют активированную воду, с введением окисно-гидроокисных соединений меди в количестве 7…69 г/м3, прошедшую электрохимическую и электромагнитную активацию при плотности тока в камере электрохимической активации 5,65…43,55 A/м2 и напряженности электромагнитного поля в рабочих зазорах камеры электромагнитной активации 24…135 кА/м.

Строительный материал и способ получения строительного материала // 2743743

Изобретение относится к строительному материалу и к способу получения строительного материала. Способ получения строительного материала включает первую стадию отверждения материала внутреннего слоя, содержащего гидравлический материал, кремнеземсодержащий материал и алюминиевый порошок, с получением вспененного внутреннего слоя, причем алюминиевый порошок вступает в реакцию с образованием пузырьков, и гидравлический материал и кремнеземсодержащий материал затвердевают не полностью; вторую стадию распределения материала поверхностного слоя, содержащего гидравлический материал и кремнеземсодержащий материал, с получением невспененного поверхностного слоя; третью стадию укладки вспененного внутреннего слоя на невспененный поверхностный слой с получением стопы, содержащей невспененный поверхностный слой и вспененный внутренний слой; и четвертую стадию прессования и отверждения указанной стопы, с получением строительного материала, имеющего отношение массы невспененного поверхностного слоя : массы вспененного внутреннего слоя 10-45:55-90.

Фиброцементные изделия для настила и способы их изготовления // 2754409

Настоящее изобретение относится к фиброцементным изделиям для настила, которые содержат по меньшей мере один или более пигментов и которые по меньшей мере отчасти покрашены в массе, также относится к способам изготовления таких фиброцементных изделий для настила и вариантам их применения. Технический результат заключается в увеличении механической прочности изделия. Отвержденное на воздухе окрашенное в массе фиброцементное изделие для настила, содержащее по меньшей мере один или более пигментов, при этом указанное изделие для настила дополнительно содержит полипропиленовые волокна в количестве от 0,1 вес. % до 1 вес. % (вес. % в пересчете на общий сухой вес фиброцементной композиции) и волокна на основе поливинилового спирта в количестве от 0,1 вес. % до 3 вес. % (вес. % в пересчете на общий сухой вес фиброцементной композиции). Способ изготовления отвержденного на воздухе окрашенного в массе фиброцементного изделия для настила, включающий по меньшей мере этапы: (i) обеспечения фиброцементного раствора; (ii) изготовления фиброцементного изделия для настила с применением способа получения фиброцемента; (iii) обеспечения отверждения на воздухе фиброцементного изделия для настила; при этом в ходе этапа (i) и/или этапа (ii) в указанное фиброцементное изделие добавляют один или более пигментов, а также в ходе этапа (i) и/или этапа (ii) в указанное фиброцементное изделие дополнительно добавляют полипропиленовые волокна в количестве от 0,1 вес. % до 1 вес. % (вес. % в пересчете на общий сухой вес фиброцементной композиции) и волокна на основе поливинилового спирта в количестве от 0,1 вес. % до 3 вес. % (вес. % в пересчете на общий сухой вес фиброцементной композиции). Применение отвержденного на воздухе окрашенного в массе фиброцементного изделия для настила заключается в качестве строительного материала. 4 н. и 7 з.п. ф-лы, 13 ил., 10 табл.