Результат интеллектуальной деятельности: СОСТАВ КЕРАМЗИТОБЕТОННОЙ СМЕСИ

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству легкого керамзитобетона для малоэтажного строительства.

Известна керамзитобетонная смесь для изготовления легкого бетона (Патент №2379265, МПК C04B 38/08, опубл. 20.01.2010), содержащая, мас.%: цемент 21,0-23,0; керамзит 26,0-28,0; вода 14,0-18,0; шунгитовая пыль 31,0-39,0.

Недостатком данной смеси является малая прочность.

Известна керамзитобетонная смесь (Патент №2449971, C04B 38/08, опубл. 10.05.2012) содержащая, мас.%: портландцемент 23,0-25,0; керамзит фракции 10-20 мм 4,5-5,5; керамзитовый песок 20,0-23,0; омыленная канифоль 0,001-0,0012; шамот молотый 13,0-18,0; вода - остальное.

Недостатком данной смеси является недостаточная прочность, повышенная плотность, сниженные теплотехнические свойства.

Наиболее близким к изобретению является керамзитобетонная смесь для производства стеновых блоков для малоэтажного строительства (Патент №2440943, МПК 04B 28/04, C04B 111/20, опубл. 27.01.2012), состоящая, мас.%: портландцемент 21,0-24,0; керамзитовый гравий 27,0-31,0; керамзитовый песок 5,0-7,0; омыленная канифоль 0,001-0,0012; суперпластификатор C-3 0,9-1,3; молотое стекло 18,0-20,0; вода - остальное.

Недостатком данной керамзитобетонной смеси является пониженная прочность и повышенная плотность.

Технический результат заключается в получении керамзитобетонной смеси с повышенной прочностью и сниженной плотностью.

Технический результат достигается тем, что состав керамзитобетонной смеси, включающий портландцемент, керамзит, суперпластификатор ЛСТМ, воду, согласно изобретению, дополнительно содержит золу-унос ТЭЦ и газообразующую добавку ПАК-3 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

портландцемент 18,87-21,34;

керамзит 41,13-41,56;

суперпластификатор ЛСТМ 0,0312;

зола-унос ТЭЦ 13,92-18,87;

газообразующующая добавка ПАК-3 0,022-0,025;

вода остальное.

Зола-унос ТЭЦ представляет собой тонкодисперсный порошок с тонкостью помола 2500-3000 см²/г, насыпной плотностью 780 кг/м³, истинной плотностью 2300 кг/м³, влажностью 17%, потерями при прокаливании 4,8%.

Зерновой состав золы-уноса ТЭЦ мокрого удаления представлен в таблице 1.

Модуль крупности золы-уноса ТЭЦ - М_кр=0,48.

Химический состав золы-уноса ТЭЦ представлен в таблице 2.

Зола-унос ТЭЦ в составе керамзитобетонной смеси выполняет роль мелкого заполнителя и заполняет пустотность керамзита. Сферолиты золы-уноса ТЭЦ создают дополнительную закрытую пористость мелкого заполнителя, снижая в целом открытую пористость структуры искусственного строительного конгломерата. Пониженная открытая пористость приводит к понижению водопоглощения материала и к повышению прочности искусственного конгломерата.

Суперпластификатор ЛСТМ представляет собой продукт переработки древесины на целлюлозу сульфитным способом и водорастворимой карбидной смолы. Густая вязкая темно-коричневая жидкость хорошо растворяется в воде. Введение суперпластификатора снижает водопотребность смеси примерно на 15% и способствует повышению прочности бетона.

Добавка ПАК-3 - пудра алюминиевая контактная - представляет собой серебристый тонкодисперсный порошок. Он растворим в кислотах и растворах щелочей. Вводится в керамзитобетонную смесь в виде взвеси в воде, требуемой для затворения керамзитобетонной смеси.

Введение в состав керамзитобетонной смеси газообразующей добавки ПАК-3 приводит к взаимодействию алюминиевой пудры с образующимся при гидратации трехкальциевого силиката гидроксидом кальция. В результате реакции образуется водород, который, выделяясь, поризует матрицу керамзитобетонной смеси и снижает плотность керамзитобетонной смеси.

При этом возникающие поры имеют оптимальную структуру при равномерном распределении пор в виде полидисперсных по размеру, замкнутых, деформированных в правильные многогранники с глянцевой поверхностью припорового слоя, разделенных тонкими, но плотными прочными и одинаковыми по сечению межпоровыми перегородками (Добавки в бетоны и строительные растворы: учебно-справочное пособие / Л.И. Касторных. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2007).

Образующиеся равномерно распределенные поры снижают плотность керамзитобетонной смеси и повышают теплоизолирующую способность керамзитобетонной смеси.

Приготовление керамзитобетонной смеси осуществляют в смесителе принудительного действия. Керамзит смешивают с 30% воды, требуемой для затворения керамзитобетонной смеси, в смесителе в течение 120 секунд, затем добавляют золу-унос ТЭЦ и портландцемент.

Суперпластификатор ЛСТМ и газообразующую добавку ПАК-3 вводят в остальную воду, требуемую для затворения керамзитобетонной смеси, и интенсивно перемешивают. Далее воду с добавками вводят в смеситель и перемешивают в течение 180 секунд. Из готовой смеси формируют образцы, которые твердеют 28 суток.

Составы керамзитобетонной смеси приведены в таблице 3.

Таким образом, введение в состав керамзитобетонной смеси золы-унос ТЭЦ приводит к оптимизации перового пространства керамзитобетона, снижению крупной межзерновой пустотности в структурном каркасе керамзитобетона, при этом отсутствие крупных капиллярных пор приводит к повышению прочности керамзитобетона. Кроме того, введение добавки ПАК-3 поризует цементную матрицу, в которой появляются мелкие замкнутые поры, практически не влияющие на прочность керамзитобетона, но значительно снижающие его плотность и повышающие теплоизоляционные свойства керамзитобетона.