Результат интеллектуальной деятельности: ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННО-КОНСТРУКЦИОННАЯ КЛАДОЧНАЯ СМЕСЬ НА ОСНОВЕ ЛЕГКОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ

Теплоизоляционно-конструкционная кладочная смесь относится к строительным материалам и может быть использована при возведении зданий и сооружений, использующих в качестве основных стеновых материалов изделия теплоизоляционно-конструкционного назначения.

Известно применение теплоизоляционно-конструкционной кладочной смеси с использованием в качестве легкого заполнителя, например золы-унос (а.с. №1819875; МПК C04B 38/08; опубл.: 07.06.1993), перлита вспученного (пат. РФ №2394006; МПК C04B 38/08, C04B 38/10, C04B 24/24; опубл.: 10.07.2010), порообразователя - алюминиевая пудра (пат. РФ №2130442; МПК C04B 38/02, E04F 15/02, E04B 1/74; опубл.: 20.05.1999).

Недостатками этих составов являются низкие показатели пределов прочности при сжатии при высокой теплопроводности и средней плотности легкого бетона.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению, принятым за прототип, является смесь для изготовления легкого бетона, включающая цемент, полые микросферы, золу-уноса и воду, содержит в качестве полых микросфер полые микросферы - компонент золошлаковых смесей - отхода ГРЭС при следующем соотношении компонентов, мас.%: цемент 25,4-30,9, зола-уноса 6,2-13,1, указанные микросферы 35,3-41,1, вода - остальное [пат. РФ №2154619, МПК C04B 38/08]. Недостатками известного состава также являются низкая теплопроводность, что не в достаточной мере удовлетворяет требованиям СНиП 23-02-2003 к ограждающим конструкциям.

Задача, решаемая изобретением, состоит в снижении теплопроводности, что способствует расширению арсенала технических средств для производства указанной кладочной смеси, а также снижению трудозатрат.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в реализации потенциала применяемой смеси полых микросфер и песка в совместной работе композита. Введение микросфер в цементный раствор, при замене лишь части песка по объему, позволяет создать прочный каркас на микро- и макроуровне, что, в конечном счете, увеличивает прочность кладочного раствора. Введение микросфер так же позволяет снизить теплопроводность кладочных растворов.

Технический результат достигается тем, что теплоизоляционно-конструкционная кладочная смесь на основе легкого заполнителя включает портландцемент ЦЕМ1-42.5Н, полые микросферы Новочеркасской ГРЭС, водоудерживающую добавку Mecellose FMC 24502, кварцевый песок Разуменского происхождения и воду. Процентное содержание легкого заполнителя варьируется не от массы портландцемента, а от объема песка, при следующем соотношении компонентов, кг/м³:

Характеристики исходных материалов

1. Цемент.

Цемент ЦЕМ1 42,5Н ГОСТ 31108-2003 ЗАО «Белгородский цемент».

2. Заполнитель.

Кварцевый песок Разуменский (Белгородская обл.). Химический состав приведен в табл.1.

3. Микросферы - компонент золошлаковых смесей - отхода Новочеркасской ГРЭС, выделяемая безреагентной флотацией из золошлаковых смесей ГРЭС. Представляет собой мелкодисперсный неслеживающийся материал серого цвета. Форма гранул сферическая, поверхность гладкая, блестящая.

Плотность оболочки - 2490 кг/м³

Средняя плотность гранул - 580 кг/м³

Плотность насыпная - 380 кг/м³

Диаметр - 20-200 мкм

Толщина оболочки - 5-15 мкм

Теплопроводность - 0,11-0,125 Вт/(м·К)

Прочность на сжатие в цилиндре - 1,8 МПа

4. Водоудерживающая добавка метилцеллюлоза (табл.2)

Пример. Для экспериментальной проверки заявляемого состава были изготовлены стандартные образцы с различным соотношением вышеперечисленных компонентов.

Образцы изготовлялись следующим образом. Предварительно смешивались компоненты в сухом состоянии (цемент, песок, микросфера) в соответствующей пропорции, из расчета на стандартный образец размерами 4×4×16 см. Перемешивание сухой смеси осуществлялось в течение 2 мин. Параллельно в заранее отмеренное количество воды добавлялась водоудерживающая добавка при непрерывном перемешивании, при этом температура воды должна находиться в пределах 1-20°C. Далее в смесь добавлялась приготовленная вода затворения и осуществлялось их совместное перемешивание в течение 2 мин. Затем производились формовка в течение 1,5 мин. Образцы помещались в камеру естественного твердения и хранились там 28 суток. Составы легкого раствора представлены в табл.3.

Составы и свойства теплоизоляционно-конструкционного кладочного раствора

Из данных таблицы следует, что легкий теплоизоляционно-конструкционный раствор предлагаемого состава обладает пониженной теплопроводностью.