Результат интеллектуальной деятельности: СТРОИТЕЛЬНАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к области строительных материалов, а именно к получению строительных смесей для изготовления теплоизоляционных изделий на основе гипсовых вяжущих и растительного наполнителя - борщевика Сосновского.

Известна сырьевая смесь для изготовления изделий на основе гипсового вяжущего [1], содержащая полугидрат сульфата кальция, кальцийсодержащий осадок сточных вод радиотехнического производства, высушенный до постоянной массы, и воду, дополнительно содержит модифицирующую добавку с удельной поверхностью 500 м²/г, полученную совместным помолом глауконитового песка с содержанием SiO₂ 87% и суперпластификатора С-3 в количестве 1% от массы песка, при следующем соотношении компонентов, мас.%: полугидрат сульфата кальция 55-57, кальцийсодержащий осадок сточных вод радиотехнического производства 5-6, модифицирующая добавка 10-15, вода - остальное (RU №2368587 от 17.03.2008).

Однако известная смесь направлена на повышение прочности при сжатии и уменьшение водопоглощения и не решает задачу по очистке воздуха ввиду низких сорбционных и теплоизолирующих свойств. Также в состав входит добавка суперпластификатор, состоящая из полинафталинметилсульфоната натрия, который относится к веществам 3-го класса опасности.

Известна также сырьевая смесь для изготовления гипсобетона [2], включающая вяжущее из полуводного гипса, известняковой муки и целлюлозы распушенной, а в качестве облегчающей добавки используют полые микросферы пенополиуретановую крошку при следующем соотношении компонентов, мас.%: полуводный гипс - 15,2-53,0; пенополиуретановая крошка - 1,5-4,2; известняковая мука - 17,0-37,0; целлюлоза распушенная - 1,6-4,2 (RU №2188176 от 04.07.2000).

Недостатками известной смеси являются высокая плотность, низкие теплозащитные свойства, а также многокомпонентность сырьевой смеси.

Известен состав цементно-стружечных блоков [3], состоящий из, мас.%:

(RU №2578077 от 20.03.2016).

Недостатком данного технического решения является сложность технологического процесса, которая заключается в обязательном силосовании сырой стружки хвойных пород, длительность твердения в поддонах (не менее 7-ми дней, сложность состава включающего органический наполнитель, содержащий до 30% крупной стружки длинной до 5 см, а так же древесную кору до 30%).

Наиболее близкой к предлагаемому решению является гипсовая смесь [4], состоящая из вяжущего на основе полуводного гипса и полых микросфер со следующим содержанием, мас.%: вяжущее на основе полуводного гипса 40-90, полые микросферы 10-60, вода затворения - до получения требуемой густоты (RU №2476402 от 27.02.2013).

К недостаткам данного технического решения можно отнести низкие значения сорбционных свойств и дороговизну сырьевых компонентов (микросфер).

Технической задачей изобретения является создание смеси для получения теплоизоляционных изделий с высокими сорбционными и теплоизоляционными показателями.

Технический результат достигается за счет использования доступного органического растительного сырья в качестве наполнителя, который обладает низкой плотностью, теплопроводностью и высокой сорбционной емкостью. Для приготовления смеси для изделий использовалось гипсовое вяжущее, изделия из которого традиционно считающиеся регулирующими микроклимат в помещении. Гипс в системе наполнитель-вяжущее усиливает сорбционные и влагообменные процессы изделия с окружающей средой.

Сорбционные характеристики, являются важными параметрами для материалов и изделий, используемых внутри помещений, так как данные параметры играют значимую роль для поддержания комфортных для человека условий, в частности обеспечение и поддержание чистого воздуха.

Модификация борщевика проводилась с целью придания ему гидрофобизирующих свойств. Обработку проводили гидрофобизатором Sika Sikagard - 700S. Измельченный борщевик Сосновского равномерно распределяли по плоскости толщиной 10 мм, пульверизатором опрыскивали водным раствором гидрофобизатотора Sika Sikagard - 700S. Затем проводили сушку обработанного борщевика в сушильном шкафу до постоянной массы. Полученный модифицированный наполнитель использовался для приготовления данного состава. Масса высушенного обработанного борщевика Сосновского отличается от массы не обработанного на 29-32%.

Для состава использовалась водопроводная вода комнатной температуры с добавлением в нее гидрофобизатора в соотношении 1:10.

Было использовано высокопрочное гипсовое вяжущее марки Г-10.

Композиционный материал, содержащий высушенный измельченный обработанный гидрофобизатором борщевик Сосновского, гипсовое вяжущее, воду, при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

Гидрофобизатор содержится в количестве 10% от воды.

Гипсовую смесь изготавливают по следующей технологии.

Вначале высушенный борщевик измельчали в роторной дробилке до максимальной фракции 2.5, просеивали через стандартный набор сит для исключения пылевидных частиц. Получают полифракционный состав. Затем измельченный борщевик подвергали гидрофобизированию путем опрыскивания раствором гидрофобизатора. В высушенный гидрофобизированный борщевик добавляли необходимое количество воды, а затем постепенно вводили гипсовое вяжущее и перемешивали быстроходным смесителем до получения однородной массы.

Экспериментальные определения сорбционных и теплоизоляционных свойств проводили по стандартным методикам (ГОСТ 24816-2014 и ГОСТ 7076-99).

Как видно из табл. 2 предлагаемый состав обладает низкой теплопроводностью и плотностью, а так же улучшенными сорбционными характеристиками. Плотность изделия из данного состава составляет 450-475 кг/м³, коэффициент теплопроводности 0,11-0,12 Вт/(м⋅°С), сорбционные показатели 31-35% и 21-30% с сорбентами бензол и ацетон соответственно.

Таблица 1

*ТГ – требуемая густота формовочной смеси

Гидрофобизатор содержится в количестве 10 мас.% от воды

При реализации предлагаемой смеси и способа изготовления теплоизоляционных изделий улучшается экологическая обстановка, происходит экономия средств федерального бюджета на борьбу и уничтожение данного сорного растения, создаются дополнительные рабочие места в малонаселенных жилых пунктах с возможностью производства доступных бюджетных строительных материалов для малоэтажного домостроительства.

Источники информации

1. RU №2368587 С1, опубл. 17.03.2008.

2. RU №2188176 С2, опубл. 27.08.2002.

3. RU №2578077 С1, опубл. 20.03.2016.

4. RU №2476402 С2, опубл. 27.02.2013.