СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА НЕАВТОКЛАВНОГО ТВЕРДЕНИЯ

Изобретение относится к теплоизоляционным ячеистым бетонам неавтоклавного твердения и может быть использовано при изготовлении эффективных теплозащитных конструкций зданий и сооружений сборным или монолитным способом.

Известна сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционного ячеистого бетона неавтоклавного твердения (см. RU 2081097, C04B 38/02, 1997), которая включает вяжущее, наполнитель, поверхностно-активное вещество (ПАВ), пластификатор и воду. В качестве ПАВ используют отходы производства сульфанола.

Недостатками приведенной сырьевой смеси являются то, что получающиеся материалы имеют высокие значения средней плотности и коэффициента теплопроводности.

Наиболее близким изобретению техническим решением является сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционного ячеистого бетона неавтоклавного твердения (см. RU 2215714, C04B 38/10, 2003), включающая в качестве вяжущего портландцемент, в качестве наполнителя-минерализатора - известково-доломитовую муку, в качестве ПАВ - пенообразователь «Пеностром» 30%-ной концентрации, в качестве пластификатора - суперпластификатор С-3. При чем портландцемент имеет следующий минералогический состав, %: C₃S - 68,0; C₂S - 16,0; C₃A - 6,0; C₄AF - 10,0 (измельченный до удельной поверхности 4000 см²/г).

Соотношения компонентов смеси, мас.%:

портландцемент - 27,7

известково-доломитовая мука - 27,7

ПАВ «Пеностром» - 0,4

суперпластификатор С-3 - 0,2

вода - 44,0.

Основным недостатком указанной сырьевой смеси является то, что на ее основе получается материал с достаточно высоким значением усадочных деформаций в процессе твердения и сушки, что может привести к нарушению монолитности и появлению микротрещин в материале при устройстве теплозащитных конструкций зданий в условиях строительной площадки.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, выражается в получении безусадочного материала неавтоклавного твердения при сохранении низкого значения коэффициента теплопроводности, стойкости свежеуложенной поризованной массы, прочности на сжатие, низкой величины средней плотности материала и малой энергоемкости процесса изготовления.

Технический эффект получаемый при решении поставленной задачи выражается в получении сырьевой смеси для изготовления теплоизоляционного ячеистого бетона неавтоклавного твердения, включающая вяжущее, наполнитель-минерализатор, пенообразователь, пластификатор и воду. При этом заявляемый состав позволяет значительно снизить вероятность появления усадочных микротрещин в изделиях, помимо повышения стойкости пеномассы при одновременном снижении ее плотности.

Для решения поставленной задачи сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционного ячеистого бетона неавтоклавного твердения, содержащая в качестве вяжущего портландцемент (например, марки ПЦ 500-ДО по ГОСТ 10178-85), наполнитель-минерализатор, пенообразователь, суперпластификатор С-3 (ТУ 6-36-0204229-625) и воду, отличается тем, что в качестве наполнителя-минерализатора содержит активную минеральную добавку (АМД) на основе горелой породы с удельной поверхностью 350-400 м²/кг и гипса марки Г-6 (ГОСТ 125-79), а в качестве пенообразователя - пенообразователь ПБ-2000 (ТУ 2481-185-05744685-01), при этом соотношение компонентов составляет, мас.%:

- портландцемент - 49,8

- АМД на основе горелой породы с удельной поверхностью 350-400 м²/кг и гипса - 5,6

- пенообразователь ПБ-2000 - 0,4

- суперпластификатор С-3 - 0,2

- вода - 44,0.

Приготовление композиции осуществляется по способу «сухой минерализации пены». Для этого на первом этапе смешивают необходимое количество воды с пенообразователем, затем в высокоскоростном смесителе кавитационного типа приготавливают «чистую» пеномассу.

На втором этапе без остановки смесителя в полученную пеномассу вводят сухие компоненты в строгой последовательности: АМД на основе горелой породы и гипса, портландцемент и в готовую пенобетонную смесь добавляют водный раствор суперпластификатора С-3.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналога свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».

Введение в сырьевую смесь АМД на основе горелой породы с удельной поверхностью 350-400 м²/кг и гипса позволяет значительно снизить вероятность появления усадочных микротрещин в изделиях, помимо повышения стойкости пеномассы при одновременном снижении ее плотности.

Компенсация (снижение) усадочных явлений при твердении и сушке материала на основе предлагаемой сырьевой смеси связано с тем, что горелые породы являются типичными представителями группы гидравлических веществ глинитного характера. Гидравлическая добавка, состоящая из гипса и горелой породы, улучшает такие свойства, как водостойкость и прочность затвердевшего камня, а также обуславливает расширение, за счет образования высокоосновной формы гидросульфоалюмината кальция - эттрингита (3CaO·Al₂O₃·3CaSO₄·32H₂O). Образование достаточного количества этого соединения на определенных этапах формирования затвердевшего камня обуславливает компенсацию естественной усадки камня, а также уплотнение его структуры. Образование эттрингита происходит в ранние сроки твердения, что обеспечивает рост прочности образующегося камня.

В таблицах 1-3 представлены составы предлагаемого теплоизоляционного материала неавтоклавного твердения и его физико-механические свойства.

Анализ полученных результатов показывает (см. табл.3), что наибольшая прочность при сжатии полученного теплоизоляционного материала достигается при использовании следующего состава, мас.%:

- портландцемент - 49,8

- АМД на основе горелой породы с удельной поверхностью 350-400 м²/кг и гипса - 5,6

- пенообразователь ПБ-2000 - 0,4

- суперпластификатор С-3 - 0,2

- вода - 44,0.

При этом соотношение количества горелой породы к количеству гипса в составе АМД составляет как 45:55, т.е. горелая порода - 2,52 мас.% и гипс - 3,08 мас.%. Усадочные деформации не наблюдаются, стабилизация линейных размеров устанавливается к 7 суткам.