Результат интеллектуальной деятельности: Смесь для автоклавного пенобетона

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к ячеистым бетонам автоклавного твердения.

Известна смесь для изготовления пенобетона, содержащая цемент, песок, известь, воду и комплексную пенообразующую добавку при следующем соотношении компонентов, мас.%: C₁₉H₂₉COONa⋅3C₁₅H₂₉COOH - 30,34-33,67, КОН - 6,88-7,64, мездровый клей - 10,67-11,83, вода - 34,11-37,86, соль жирной кислоты - 9,0-18, и следующем соотношении компонентов смеси для ячеистого пенобетона: цемент - 38-42, песок - 28-30, известь - 4,2-4,6, комплексная пенообразующая добавка - 0,4-0,7, вода - 25,4-26,7 (RU №2205814, С04В 38/10, 06.05.2002).

Наиболее близкой к заявленной смеси является смесь для изготовления автоклавного пенобетона, состоящая из портландцемента, извести, песка, воды, пенообразующей добавки и отхода-конденсата при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент - 17,52-19,90, известь - 6,9-7,18, песок - 45,17-47,05, пенообразующая добавка - 0,23-0,24, вода - 19,46-19,61, отход-конденсат - 8,34-8,40 (RU №2403232, С04В 38/19, 10.11.2010).

Недостатком данных смесей являются недостаточные физико-механические показатели: коэффициенты паропроницаемости и теплопроводности готовых изделий.

Задачей изобретения является создание новой смеси, обеспечивающей получение автоклавного пенобетона с улучшенными характеристиками, а именно с повышенным коэффициентом паропроницаемости и низким коэффициентом теплопроводности готовых изделий.

Технический результат достигается тем, что смесь для автоклавного пенобетона, содержащая портландцемент, известь, песок, воду, пенообразующую добавку и отход-конденсат, образующийся в ходе производства при автоклавной обработке разрезанного пенобетонного массива-сырца, дополнительно содержит мусковит KAl₃Si₃О₁₀(ОН)₂ и сульфат железа семиводный FeSO₄⋅7H₂O, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

портландцемент - 17,00-19,38

мусковит - 1,75-1,95

сульфат железа семиводный - 0,52-0,59

известь - 6,9-7,18

песок - 43,42-45,03

пенообразующая добавка - 0,23-0,24

вода - 19,46-19,61

отход-конденсат - 8,34-8,40

ПРИМЕР КОНКРЕТНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ

Изготовление автоклавного пенобетона

1. Подготовка сырьевых компонентов

- мокрый помол песка совместно с мусковитом КАl₃Si₃О₁₀(ОН)₂ с получением шлама плотности примерно 1,6 г/л с удельной поверхностью частиц 280-300 м²/кг. Мусковит КАl₃Si₃О₁₀(ОН)₂ включает: оксид кремния - 48%, оксид алюминия + оксид железа - 40%, оксид калия - 8%, оксид магния - 2%, вода - 2%.

- отбор образующегося в ходе производства автоклавного конденсата в металлические емкости для остывания до t примерно 20°С. В состав отхода-конденсата входят ионы кальция (Са²⁺), магния (Mg²⁺), железа (Fe²⁺), железа (Fe³⁺), гидрокарбоната (НСО₃^-), аммония (NH₄⁺), рН примерно 13.

2. Дозирование и загрузка в смеситель сырьевых компонентов:

- шлам с требуемыми параметрами;

- вода в соответствии с ГОСТ 23732-79;

- жидкий отход-конденсат;

- сульфат железа семиводный;

- известь негашеная молотая, имеющая скорость гашения до 8 мин и содержащая активные оксид кальция + оксид магния не менее 70%, «пережога» не более 2%;

- портландцемент ПЦ 400 Д0-Д20 и ПЦ 500 Д0-Д20, с содержанием трехкальциевого алюмината С₃А не более 6%;

3. Смешивание сырьевых компонентов в смесителе.

4. Поризация смеси за счет отдельно приготовленной из раствора пенообразователя пены. В качестве пенообразователя могут быть применены: пенообразователь на протеиновой основе (Addiment SB 31L), в состав которого входят гидролизаты белков, плотность 1,09 кг/л, рН примерно 7-7,5; пенообразователь на основе производных карбоновых кислот («КВИН»), плотность примерно 1,3 кг/л, рН примерно 8-9, а также пенообразователь на основе смоляных кислот - клееканифольный пенообразователь (ККПО), плотность 1,2 кг/л, рН примерно 8,5-9,5 (Хитров А.В. Получение современных автоклавных пенобетонов с учетом природы вводимых строительных пен. Автор, дис. на соискание уч.ст. к.т.н., С-Пб, ПГУПС, 2000, с. 9, 15).

5. Транспортировка при помощи бетонораздатчика пенобетонной смеси в камеру выдержки и ее укладка в формы.

6. Выдержка пеномассивов до набора резательной прочности, равной 0,028 МПа, (резательная прочность определяется пластометром, время набора резательной прочности пенобетонным массивом-сырцом показано в таблице).

7. Резка пеномассивов на изделия.

8. Автоклавная обработка изделий.

9. Образцы пенобетонных изделий после автоклавной обработки подвергают испытаниям на определение коэффициента паропроницаемости и коэффициента теплопроводности по ГОСТ 31360, результаты представлены в таблице.

Анализ полученных результатов показывает, что автоклавный пенобетон на основе предлагаемого состава имеет повышенную, по сравнению с прототипом, паропроницаемость и более низкий коэффициент теплопроводности - улучшенные характеристики соответствуют пенобетону маркой ниже по средней плотности в соответствии с ГОСТ 31359-2007.

Достигаемый эффект связан с тем, что вводимые добавки имеют высокие значения стандартной энтропии, S⁰₂₉₈, т.е. высокую степень разупорядоченности, которая способствует большему рассеиванию тепловой волны в пенобетонных изделиях и снижению их коэффициента теплопроводности, а также увеличение коэффициента паропроницаемости.