Результат интеллектуальной деятельности: СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕГКОГО КОМПОЗИЦИОННОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ ДЛЯ БЕТОНОВ

Изобретение относится к строительству и промышленности строительных материалов, в частности к составам для получения легких композиционных заполнителей для бетонов, для уменьшения плотности, понижения теплопроводности строительных изделий и конструкций.

Известен состав для получения безобжигового зольного гравия, включающий кислую золу теплоэнергетики, портландцемент, молотый доменный шлак, добавку, ускоряющую твердение сырцовых гранул - сульфат натрия, дополнительно содержит основную молотую горную породу - горнблендит, при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент - 15-20, молотый доменный шлак - 0-25, сульфат натрия - 2, горнблендит - 10-25, кислая зола – остальное (патент RU №2482081, МПК С04В 18/10, опубл. 25.05.2013 г.).

К недостаткам известного состава относится большая плотность.

Известен также состав изготовления безобжигового пористого гравия, включающий отходы бумаги, 12%-ный раствор натриевого жидкого стекла, портландцемент М400Д20(ЦЕМ II / А-Ш 32,5 Н), строительный гипс (Г-6, Г-7), зола Белобережской ТЭЦ. Полученные гранулы имели насыпную плотность 423 кг/м³, предел прочности при сжатии 2,4 МПа, теплопроводность 0,13 Вт/м⋅°С, водопоглощение по массе 30,4% [Ласман И.А. Безобжиговый пористый гравий для легких бетонов: Дис. канд. техн. наук. – М.: МГСУ, БГИТА, 2000. - 161 с.].

Недостатком известного состава является высокая насыпная плотность, теплопроводность, а также повышенное водопоглощение.

Техническая задача, положенная в основу заявляемого изобретения, состоит в снижении насыпной плотности и теплопроводности, уменьшении энергозатрат и стоимости готовой продукции, а также упрощении технологии получения заполнителя.

Поставленная задача решается тем, что легкий композиционный заполнитель для бетонов, включающий бумажное ядро, подготовленное путем увлажнения бумажной макулатуры раствором жидкого стекла, и оболочку, сформированную на ядре гипсоцементно-пуццолановым вяжущим, отличающийся тем, что для увлажнения бумажной макулатуры используют 10%-ный раствор жидкого стекла, в качестве пуццолановой добавки используют микрокремнезем, в качестве гипсовой составляющей - высокопрочный сепарированный гипс, а формирование оболочки на ядре осуществляют при увлажнении 20%-ным водным раствором жидкого стекла при следующем соотношении компонентов, мас.%: микрокремнезем 10, высокопрочный сепарированный гипс 32,5, портландцемент 7,5, жидкое стекло 14, бумажная макулатура 36.

Используемый раствор жидкого стекла позволяет увеличить прочность и понизить водопоглощение без существенного увеличения плотности.

Изготовление бумажного ядра позволяет облегчить материал, создать слоистую структуру, вследствие чего понижается его теплопроводность. Наличие прочной оболочки позволяет материалу выдерживать нагрузки, возникающие в процессе производства.

Эффективность заявляемого состава для получения ЛКЗ проверяли на материалах:

- микрокремнезем МК - 85 (Главхим, г. Тула)

- портландцемент ЦЕМ I 42,5Н ГОСТ 31108-2003 (ОАО "Белорусский цементный завод", Республика Беларусь, Могилевская обл., г. Костюковичи)

- высокопрочный сепарированный гипс Г-10 (ООО «Унистром-Трейдинг», г. Москва)

- жидкое натриевое стекло Универсал (ООО «НПО Силикат», г. Санкт-Петербург)

- бумажная макулатура

- дистиллированная вода

Для приготовления заполнителя измельчали бумажную макулатуру, размягчали в 10%-ном растворе жидкого стекла, производили гранулирование сырьевой массы до диаметра 10-12 мм в лабораторном тарельчатом грануляторе с последующим высушиванием при температуре 110°С. Для приготовления оболочки использовали смесь, полученную совместным помолом микрокремнезема, портландцемента и высокопрочного гипса. Далее производили вторичное гранулирование путем окатывания ядра гранул в смеси оболочки. Увлажнение осуществляли на входе 20%-ным водным раствором жидкого стекла. Далее гранулы подвергались сушке.

Составы и результаты испытаний ЛКЗ и прототипа приведены в таблицах 1 и 2 соответственно. Технический результат оценивали в соответствии методиками ГОСТ 5758 «Заполнители пористые неорганические для строительных работ. Методы испытаний».

Исследования показали, что при вязкости сырьевой смеси оболочки гравия около 25% получаются прочные и однородные по фракционному составу гранулы.

Предлагаемые сырьевые материалы позволяют получать гранулы с пониженной плотностью по сравнению с прототипом и достаточной прочностью, что в свою очередь позволяет использовать данный материал в качестве легкого заполнителя для бетонов.