Сырьевая композиция для получения негорючего полистиролбетона повышенной прочности

Авторы патента:

Рахманов Виктор Алексеевич (RU)

Мелихов Владислав Иванович (RU)

Юнкевич Алексей Владимирович (RU)

Капаев Григорий Игоревич (RU)

C04B38/08 - полученные добавлением пористых веществ

C04B28/04 - портландцементы

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 2783463:

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

Изобретение относится к производству строительных материалов, используемых для утепления ненесущих наружных стеновых ограждающих конструкций энергосберегающих зданий. Сырьевая композиция для получения негорючего полистиролбетона марок по средней плотности D250-D350 и классом прочности В0,75-В1,5 содержит, мас.%: портландцемент с активностью не менее 50 МПа 75,3-80,3, полистирол вспененный гранулированный - ПВГ с гранулами средней плотности не более 15 кг/м³, полученными вспениванием полистирола самозатухающего с антипиреновыми добавками, имеющего группу воспламеняемости не более В2, 1,6-1,7, микрокремнезем марки МК-85 7,6-12,5, комплексную химическую добавку 3,0-4,2, воду - остальное. Комплексная химическая добавка содержит, мас.%: модифицированную натриевую 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, воду - остальное. ПВГ имеет относительную объемную концентрацию в полистиролбетоне 0,28-0,41. Изобретение развито в зависимом пункте формулы. Технический результат – получение негорючего полистиролбетона марок по средней плотности D250-D350 повышенной прочности на сжатие. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Задачей изобретения является получение негорючего полистиролбетона марок по средней плотности D250-D350 повышенной прочности – классов В0,75-В1,5.

Известен патент [1] на способ получения негорючего полистиролбетона плотностью в заводском состоянии не менее 320 кг/м³ (марок по плотности D300-D600) из сырьевой смеси, содержащей: 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, полученными вспениванием полистирола самозатухающего с антипиреновыми добавками, имеющего группу воспламеняемости не более В2, а также комплексную воздухововлекающую и антипиреновую добавку и воду, отличающийся тем, что ПВГ имеет объемную концентрацию в полистиролбетоне 0,32-0,38 и используется модифицированная комплексная добавка, которая содержит по массе: модифицированную натриевую 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 % и воду – 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

Такой полистиролбетон имеет прочность не ниже требуемой по стандарту [2] на этот материал.

Патент [1] принят в качестве прототипа предлагаемого изобретения.

Недостатками этого патента является то, что он:

- не распространяется на негорючий полистиролбетон марок по средней плотности менее D300, тогда как проведенными ВНИИжелезобетоном исследованиями установлена возможность получения негорючего менее теплопроводного полистиролбетона плотностью D250 с нормируемой в стандарте [2] прочностью классов В0,5-В0,75, что расширяет и улучшает возможности его использования для теплосбережения при эксплуатации зданий;

- не гарантирует получения негорючего полистиролбетона марок по средней плотности D300 и D350 повышенных классов прочности на сжатие (В1-В1,5), что нормировано в стандарте [2] на материал, изготавливаемый по спецтехнологии.

При этом наиболее экономически эффективным является применение в наружных ненесущих стенах зданий полистиролбетона марок по средней плотности D250-D350.

Решение поставленной задачи достигается тем, что для изготовления негорючего полистиролбетона марок по средней плотности D250-D350 с фактической плотностью 270-370 кг/м³ и повышенной прочностью (классов В0,75-В1,5) используется сырьевая композиция, содержащая: портландцемент, полистирол вспененный гранулированный – ПВГ с гранулами средней плотности не более 15 кг/м³, полученными вспениванием полистирола самозатухающего с антипиреновыми добавками, имеющего группу воспламеняемости не более В2, воду и комплексную водорастворимую химическую добавку, используемую в патенте [1], содержащую, мас.%: модифицированную натриевую 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 и воду - остальное, отличающаяся тем, что в качестве вяжущего используется портландцемент с активностью не менее 50 МПа, ПВГ имеет относительную объемную концентрацию в полистиролбетоне 0,28-0,41, а также дополнительно она содержит минеральную тонкодисперсную добавку – микрокремнезем марки МК-85, при следующем содержании компонентов в исходной полистиролбетонной смеси, мас.%:

портландцемент	75,3-80,3
ПВГ	1,6-1,7
микрокремнезем МК-85	7,6-12,5
комплексная химическая добавка	3,0-4,2
вода	остальное

При этом содержание в полистиролбетоне горючего органического компонента – ПВГ по отношению к негорючей неорганической части, состоящей из портландцемента и микрокремнезема, не превышает по массе – 2,0 %.

Применение предлагаемой сырьевой композиции для изготовления полистиролбетона из смеси указанных компонентов с заданными свойствами позволяет получить негорючий материал с повышенным на одну-две ступени классом прочности на сжатие, что реализует спецтехнологию для изготовления материала улучшенного качества по ГОСТ 33929-2016 [2].

Примеры конкретных предлагаемых составов негорючего полистиролбетона и его характеристики по составу, плотности, прочности и горючести приведены в нижеследующей таблице.

Как следует из приведенных данных, применение предлагаемой сырьевой композиции обеспечивает получение негорючего полистиролбетона плотностью D250-D350 повышенной прочности (классов В0,75-В1,5).

Применение же технических решений за пределами заявленных условий (составы 1-2 и 8-11) не приводит к желаемым результатам по прочности или горючести полистиролбетона.

Использованная литература

1. Патент на изобретение RU № 2753832. Способ получения негорючего полистиролбетона / Рахманов В.А., Мелихов В.И., Капаев И.Г. Патентообладатель ООО «Институт ВНИИжелезобетон». Приоритет 10.08.2020 г.

2. ГОСТ 33929-2016. Полистиролбетон. Технические условия.

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

1. Сырьевая композиция для получения негорючего полистиролбетона марок по средней плотности D250-D350 повышенной прочности – классов В0,75-В1,5, содержащая портландцемент, полистирол вспененный гранулированный – ПВГ с гранулами средней плотности не более 15 кг/м³, полученными вспениванием полистирола самозатухающего с антипиреновыми добавками, имеющего группу воспламеняемости не более В2, воду и комплексную химическую добавку, содержащую, мас.%: модифицированную натриевую 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 и воду - остальное, отличающаяся тем, что используют портландцемент с активностью не менее 50 МПа, ПВГ имеет относительную объемную концентрацию в полистиролбетоне 0,28-0,41, и дополнительно она содержит минеральную тонкодисперсную добавку – микрокремнезем марки МК-85, при следующем содержании компонентов в исходной полистиролбетонной смеси, мас.%:

портландцемент	75,3-80,3
указанный ПВГ	1,6-1,7
микрокремнезем МК-85	7,6-12,5
указанная комплексная химическая добавка	3,0-4,2
вода	остальное

2. Сырьевая композиция по п. 1, отличающаяся тем, что содержание в ней горючего органического компонента – ПВГ по отношению к негорючей неорганической части, состоящей из портландцемента и микрокремнезема, не превышает 2,0 % по массе.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении высокотемпературных теплоизоляционных изделий. Сырьевая смесь содержит аморфную кремнеземистую породу в виде диатомита и карбонатную породу в виде мела или известняка, а в качестве огнеупорного пористого заполнителя содержит вспученный вермикулит при следующем соотношении компонентов, мас.%: диатомит 33,0-35,28, карбонатная порода 28,22-39,6, вспученный вермикулит 27,4-36,5.

Легкий бетон конструкционно-теплоизоляционного и конструкционного назначения // 2783073

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к легким бетонам конструкционно-теплоизоляционного и конструкционного назначения, и может быть использовано при изготовлении бетонных и железобетонных изделий и конструкций (монолитных, сборно-монолитных и сборных), применяемых в гражданском, промышленном и транспортном строительстве.

Способ приготовления сухой сырьевой смеси для пеногипса // 2774975

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к способу приготовления сухой сырьевой смеси для пеногипса, широко применяемого в качестве звукоизоляционных и теплоизоляционных полов, для заполнения многослойных ограждающих конструкций при проведении теплоизоляционных работ в условиях строительной площадки.

Легкий строительный композит // 2773899

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления строительных изделий и конструкций, в монолитном строительстве объектов гражданского, промышленного и транспортного строительства. Технический результат изобретения заключается в получении легкого строительного композита с высокой удельной прочностью при твердении в неблагоприятных условиях, который достигается за счет того, что содержит портландцемент, наполнитель алюмосиликатные микросферы, гиперпластификатор - MELFLUX 1641F, минеральную часть, состоящую из микрокремнезема, каменной муки с удельной поверхностью 700-800 см2/г и кварцевого песка фракции 0,16-0,63 мм, комплексный модификатор и воду.

Композиция для термостойкого теплоизоляционного пеноматериала // 2767876

Изобретение относится к композициям для получения термостойких теплоизоляционных пеноматериалов, которые могут быть использованы в качестве высокотемпературной и высокопрочной теплоизоляции, работающей в условиях окислительной среды. Техническим результатом изобретения является повышение термостойкости и прочности пеноматериала.

Состав для изготовления полистиролбетона // 2765938

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к полистиролбетонам, используемым в теплосберегающих ограждающих конструкциях зданий и сооружений. Состав для изготовления полистиролбетона включает, мас.%: минеральное вяжущее 60-80, пенополистирольный заполнитель плотностью 5-20 кг/м3 фракционного состава, об.%: фракция размером 5-10 мм 5-20, фракция размером 2-5 мм 80-95, 2-20, протеиновый пластификатор 0,75-1,5, вода - остальное, при этом минеральное вяжущее содержит цемент, минерально-полимерную добавку, состоящую из фибры полипропиленовой, доломитовой муки и тонкомолотого шлака, при следующем соотношении компонентов, мас.%: цемент 90-95, минерально-полимерная добавка 5-10.

Состав лёгкого самоуплотняющегося конструкционного бетона (лкб) на основе цементной матрицы // 2758050

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при возведении зданий в гражданском, промышленном строительстве и при возведении сооружений специального назначения. Легкий самоуплотняющийся конструкционный бетон получен из смеси, содержащей, мас.%: механоактивированный портландцемент 15-25, полифункциональный модификатор на поликарбоксилатной основе 1-2,5, реологически активная каменная мука 10-25, водоудерживающая добавка 0,003-0,02, микро- и нанокремнеземы 1,5-7, пеностеклокерамические гранулы 30-50, вода - остальное.

Сырьевая смесь для легкого фибробетона // 2734485

Изобретение относится к области строительных материалов, а именно к составам легких фибробетонных смесей, и может быть использовано при изготовлении элементов внутренних стен, в частности пазогребневых плит для возведения межкомнатных и межквартирных перегородок и др. Сырьевая смесь для легкого фибробетона включает, об.

Теплоизоляционный бетон // 2729547

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для изготовления изделий в промышленном и гражданском строительстве. Теплоизоляционный бетон получен из смеси, включающей, мас.%: портландцемент 41,00 - 42,00, песок с модулем крупности 2,1 12,40 - 12,80, пеностекло фракции 0,63-2,5 мм с насыпной плотностью D=0,320 г/см3 19,40 - 19,60, микрокальцит с размером зерна 100 мк с насыпной плотностью D=l,145 г/см3 7,96 - 8,20, поликарбоксилатный полимер на основе этилового эфира метакриловой кислоты с насыпной плотностью D=0,55 г/см3 и значением водородного показателя рН=5,5 0,28 - 0,30, химическую добавку, представленную водным раствором с плотностью ρ=1,040 г/см3 и значением водородного показателя рН=6,5, состоящую из водного раствора поликарбоксилатного полимера, представленного сополимером из эфира аллила и ангидрида малеиновой кислоты с плотностью ρ=1,025 г/см3, значением водородного показателя рН=7,0, 50,2 - 51,9, золя кремниевой кислоты, основой которого являются нанодисперсии гидродиоксида кремния с плотностью ρ=1,02 г/см3, значением водородного показателя рН=4,0, 41,6 - 42,2, глюконата натрия 3,9 - 4,2 и гексацианоферрата калия 2,6 - 3,4, 0,38 - 0,40, воду 17,58 - 17,70.

Способ изготовления пористого формованного изделия в виде слоя изоляционной штукатурки // 2721612

Изобретение относится к способу изготовления пористого формованного изделия в виде слоя изоляционной штукатурки. Способ изготовления пористого формованного изделия в виде слоя изоляционной штукатурки, содержащего закрытопористые или открытопористые либо смешаннопористые полые тела из неорганических материалов и в качестве вяжущего композиционные частицы, которые содержат по меньшей мере один органический полимер в качестве органической полимерной фазы и по меньшей мере одно неорганическое твердое вещество, частицы которого распределены в органической полимерной фазе, при этом массовая доля неорганического твердого вещества составляет от 15 до 50 мас.% в пересчете на общую массу органического полимера и неорганического твердого вещества в композиционной частице, закрытопористые или открытопористые либо смешаннопористые полые тела из неорганических материалов в количестве от 10 до 50 мас.%, композиционные частицы в количестве от 5 до 20 мас.%, заполнители в количестве от 40 до 80 мас.%, минеральные вяжущие и/или полимерные вяжущие в количестве от 0 до 20 мас.% и при необходимости дополнительные добавки в количестве от 0,1 до 10 мас.%, в каждом случае в пересчете на общую массу сухой смеси без воды, при этом указанные в мас.% значения в каждом случае в сумме составляют 100 мас.%, затворяют водой и полученный раствор наносят на основу.

Легкий бетон конструкционно-теплоизоляционного и конструкционного назначения // 2783073