Результат интеллектуальной деятельности: ТОРФОПОЛИМЕРНАЯ СМЕСЬ

Изобретение относится к составам сырьевых смесей на цементной основе, применяемых для производства теплоизоляционных строительных материалов, отличающихся повышенной пожаростойкостью.

В настоящее время получили распространение сырьевые смеси для производства теплоизоляционных материалов (стеновых блоков), включающие помимо портландцемента вспененный полистирол, или керамзит, или шлак.

Наиболее близкой по технической сущности к достигаемому результату к предлагаемой смеси и выбранной в качестве прототипа является торфополимерная смесь, включающая основу в виде торфа и связующий элемент (см. патент RU 2393128, опубл. 20.07.2009 г.).

Однако сырьевая смесь прототипа имеет существенные недостатки. Такая смесь имеет неоднородную структуру из-за неоднородного состава крупного заполнителя, что приводит к неоднородности свойств самого материала, повышению количества дефектов структуры и, как следствие, к снижению эксплуатационно-технических характеристик.

Техническим результатом является получение повышенных пожаростойких и прочностных характеристик при неизменной плотности, снижение теплопроводности, повышение однородности структуры и долговечности теплоизоляционного материала.

Поставленный технический результат достигается тем, что торфополимерная смесь, включающая основу в виде торфа и связующий элемент, состоит из пяти компонентов, мас.%: торф наномодифицированный суспензий поливинилацетата и циклонной пыли газоочистки воздуха промышленных предприятий (из расчета сухого поливинилацетата в количестве 5% от массы торфа и пыли - 3%) - 25%, портландцемент ЦЕМ-II-42,5 - 35%, бикарбонат натрия - 15%, аммофос - 5% и вода - 20%.

Торфополимерная смесь включает основу в виде торфа и связующий элемент. При этом смесь состоит из пяти компонентов мас. %: торф представляет собой торф наномодифицированный суспензий поливинилацетата и циклонной пыли газоочистки воздуха промышленных предприятий (из расчета: сухого поливинилацетата в количестве 4-6% от массы торфа, пыли - 2-3%) - 25%, связующий элемент представляет собой портландцемент ЦЕМ -П-32,5 - 35%, бикарбонат натрия - 15%, аммофос - 5% и вода - 25%.

Эксперименты проводились на примере пыли циклонной газоочистки ОАО «Невьянский цементник», содержащей в своем составе, мас.%: SiO₂ - 12-13; Al₂O₃ - до 3; Fe₂O₃ - до 3; СаО - 40-45.

Виды торфа в составе торфополимерной смеси могут быть практически любые как по отдельности, так и их смесей. Но наиболее эффективным видом торфа для достижения указанного технического результата является низинный торф ввиду его наибольшей плотности и огнестойкости.

Наномодификация торфа поливинилацетатом и циклонной пылью газоочистки воздуха промышленных предприятий необходима для создания высокопрочной структуры материала и повышения прочности пограничной зоны сцепления торфа и цементного камня. Изготовление торфобетона возможно практически в любой точке страны из-за широкого распространения природного торфа.

Наномодификация торфа должна происходить до смешения с цементом и водой в смесительных установках принудительного действия. Непосредственно приготовление торфополимерной смеси может происходить в тех же установках. Из свежеприготовленной смеси формируют будущие теплоизоляционные строительные материалы: блоки, плиты и т.п.

Предложенное изобретение разработано в интересах МЧС России с целью повышения пожаростойкости строительных конструкций в местах повышенного скопления людей и направлено на уменьшение пожароопасности торфяных теплоизоляционных бетонов вследствие легирования торфа наночастицами, препятствующими взаимодействию углеродных соединений торфа с кислородом.

Добавление бикарбоната натрия способствует повышение пожаростойкости получаемых строительных конструкций за счет его изолирующих и ингибирующих функций.

Применение аммофоса позволяет коренным образом изменить пожаростойкость и нагревостойкость строительных конструкций и некоторые их физико-механические свойства, например повышение прочностных характеристик.