Результат интеллектуальной деятельности: Сырьевая смесь для приготовления ячеистого бетона

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, и может быть использовано для производства конструкционно-теплоизоляционных ячеистых бетонов.

Известны составы смесей для приготовления ячеистого бетона (Рекомендации по изготовлению и применению изделий из неавтоклавного ячеистого бетона. - М.: НИИЖБ Госстроя СССР, 1986. 34 с.).

Недостатками известных составов являются недостаточно высокие прочностные показатели, а также повышенный расход дорогостоящих щелочного и газообразующего компонентов.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является сырьевая смесь для приготовления ячеистого бетона, включающая отходы промышленного производства, щелочной компонент, газообразующую добавку и дополнительно молотый керамзит, ацетон и полуводный сульфат кальция. В качестве отходов промышленного производства содержит молотое стекло, в качестве щелочного компонента содержит едкий натр, в качестве газообразующей добавки содержит алюминиевую пудру и добавку жидкого натриевого стекла (RU 2164504, МПК C04B 38/02, опубл. 27.03.2001).

К недостаткам известной сырьевой смеси для приготовления ячеистого бетона следует отнести недостаточно высокие прочностные показатели, а также повышенный расход дорогостоящего щелочного и газообразующего компонентов.

Технический результат заключается в повышении прочностных характеристик ячеистого бетона, снижении расхода дорогостоящих щелочного и газообразующего компонентов, а также расширении сырьевой базы за счет использования для производства многотоннажных отходов промышленности.

Сущность изобретения заключается в том, что сырьевая смесь для приготовления ячеистого бетона включает натр едкий технический, алюминиевую пудру, воду, отходы промышленного производства, мелкий заполнитель и водоудерживающую добавку. В качестве отходов промышленного производства содержит молотые отходы производства минеральной ваты (отходы просеянные через сито с диаметром ячейки 0,63 мм в виде корольков, мелких иголок и мелких свар, с содержанием кристаллической фазы в составе не более 5% и модулем кислотности от 1,4 до 1,5 размолотые до удельной поверхности равной 350-400 м²/кг). В качестве водоудерживающей добавки содержит эфир целлюлозы Culminal C 8360. В качестве мелкого заполнителя содержит отходы производства минеральной ваты фракции менее 1,25 мм (отходы просеянные через сито с диаметром ячейки 1,25 мм в виде корольков, мелких иголок и мелких свар, с содержанием кристаллической фазы в составе не более 40% и модулем кислотности от 1,4 до 1,5), при следующем соотношении компонентов, мас. %:

В качестве щелочного компонента использовали натр едкий технический, отвечающий требованиям ГОСТ Р 55064-2012.

В качестве газообразующей добавки использовали алюминиевую пудру марки ПАП-1, отвечающую требованиям ГОСТ 5494-95.

Используемая вода соответствовала требованиям ГОСТ 23732-2011.

Для получения молотых отходов производства минеральной ваты использовали отходы производства минеральной ваты ООО «Комбинат теплоизоляционных изделий» г. Саранск следующего химического состава, мас. %: SiO₂ - 44,98 %; CaO - 29,62 %; Al₂O₃ - 9,71 %; MgO - 8,33 %; Fe₂O₃ - 3,94 %; Na₂O - 1,53 %; K₂O - 0,75 %; TiO₂ - 0,48 %; SО₃ - 0,25 %; MnO - 0,17 %; SrO - 0,08 %; BaO - 0,07 %; P₂О₅ - 0,04 %; ZrO₂ - 0,02 %; Cr₂O₃ - 0,02 %; CuO - 0,01 %, фракции менее 0,63 мм размолотые до удельной поверхности 350-400 м²/кг.

В качестве водоудерживающей добавки использовали эфир целлюлозы (Culminal C 8360).

Мелкий заполнитель получали просеиванием через сито 1,25 мм отходов производства минеральной ваты ООО «Комбинат теплоизоляционных изделий» г. Саранск (химический состав приведен выше).

Сырьевую смесь для приготовления ячеистого бетона готовят следующим способом. В работающий смеситель заливают воду с предварительно растворенными в ней щелочным компонентом и водоудерживающей добавкой, постепенно загружают молотые отходы производства минеральной ваты, перемешивают 3-4 мин. Затем загружают мелкий заполнитель, и перемешивают еще 3-4 мин. Параллельно разводят водой газообразующую добавку в соотношении 10:1 (вода : добавка) до получения суспензии. Затем готовую суспензию добавляют в работающий смеситель со смесью и тщательно перемешивают еще в течение 30 с. Готовую смесь подают в формы и укладывают без применения вибрации. Отформованные изделия выдерживают в формах при температуре 50°С и относительной влажности воздуха не менее 85% в течение 8 часов. Затем изделия вне форм подвергаются пропариванию при атмосферном давлении по режиму 3+6+2 ч при температуре изотермического прогрева 85±5°С. Пропаренные изделия высушивают до постоянной массы при температуре равной 25-30°С и относительной влажности воздуха не более 40-50%, после чего определяют их физико-механические свойства.

Физико-механические свойства определяли по методикам согласно ГОСТ 10180-2012 (прочность на сжатие) и ГОСТ 12730.1-78 (средняя плотность).

Исследуемые составы представлены в табл. 1, показатели физико-механических свойств в табл. 2.

По сравнению с известным решением предлагаемое позволяет повысить прочностные характеристики ячеистого бетона при аналогичной средней плотности, снизить расход дорогостоящих щелочного и газообразующего компонентов, а также расширить сырьевую базу за счет использования для производства многотоннажных отходов промышленности.