ФОРМОВОЧНАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛЕГКИХ ПЕНОПОЛИСТИРОЛБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ

ФОРМОВОЧНАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛЕГКИХ ПЕНОПОЛИСТИРОЛБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ 


RU (11) 2214985 (13) C2

(51) 7 C04B38/08 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 2003.10.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 2002101508/03 
(22) Дата подачи заявки: 2002.01.23 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2002.01.23 
(45) Опубликовано: 2003.10.27 
(56) Аналоги изобретения: RU 2033406 С1, 20.04.1995. RU 2132835 С1, 10.07.1999. RU 2082696 С1, 27.06.1997. RU 2120429 С1, 20.10.1998. RU 2134673 С1, 20.08.1999. RU 2150446 С1, 10.06.2000. БУЖЕВИЧ Г.А. и др. Легкие бетоны на вспененных полистирольных заполнителях. Кн. "Технология и свойства новых видов легких бетонов на пористых заполнителях". - М.: Стройиздат, 1971, с.173. ГОСТ Р 51263-99. Полистиролбетон. ТУ. - М., Госстрой России, 23.07.1999, с.6, 7. 
(71) Имя заявителя: Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральное научно-конструкторское бюро" 
(72) Имя изобретателя: Карпов А.Н.; Иванов О.Н.; Карпов О.А.; Илясова И.А. 
(73) Имя патентообладателя: Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральное научно-конструкторское бюро" 
(98) Адрес для переписки: 109240, Москва, ул. Гончарная, 20, ФГУП "ЦНКБ", патентно- правовой отдел 

(54) ФОРМОВОЧНАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛЕГКИХ ПЕНОПОЛИСТИРОЛБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к производству полистиролбетона. Технический результат: снижение плотности полистиролбетонных изделий. Формовочная смесь для изготовления легких пенополистиролбетонных изделий, включающая портландцемент, полистирольный заполнитель, суперпластификатор С-3, воздухововлекающую добавку и воду, дополнительно содержит ускоритель твердения - тиосульфат натрия, в качестве воздухововлекающей добавки - пенообразователь на основе анионактивных поверхностно-активных веществ типа "ПБ-2000" при следующем соотношении компонентов растворной части, мас.%: портландцемент 67,7-69,2; суперпластификатор С-3 0,17-0,21; тиосульфат натрия 0,055-0,10; пенообразователь "ПБ-2000" 0,17-0,21; вода - остальное, а в качестве полистирольного заполнителя - отходы вспенивания полистирола фракции не более 1 мм при объемном расходе 0,6 - 0,75 м3 заполнителя на 1 м3 формовочной смеси или смесь отходов вспенивания полистирола фракции не более 1 мм и гранул вспененного полистирола фракции не более 5 мм, взятых в соотношении (45):1. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Предлагаемое изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к производству полистиролбетона.

Известен состав для изготовления полистиролбетонных изделий, включающий минеральное вяжущее, полистирольный заполнитель, волокнистый материал, воздухововлекающую добавку и пластификатор (см., например, патент RU 2150446, кл. С 04 В 38/08, 1998 г.). В качестве полистирольного заполнителя в известной смеси используют преимущественно мелкие фракции (от 0,04 до 1,63 мм) вспененного цельного и рваного полистирола, что приводит к возрастанию средней плотности готовых полистиролбетонных изделий и вследствие этого к заметному ухудшению теплоизоляционных свойств ограждающих конструкций. Введение в известную смесь в качестве воздухововлекающей добавки смолы древесной омыленной, дающей недостаточно устойчивую пену, лишь незначительно снижает плотность изделий.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является формовочная смесь для изготовления легких пенополистиролбетонных изделий, включающая портландцемент, полистирольный заполнитель, суперпластификатор С-3, в качестве воздухововлекающей добавки - вязкую пену на основе смолы древесной омыленной и известкового теста и кварцевый песок (см., например, патент RU 2033406, кл. С 04 В 38/08, 1990 г.). Использование в известной смеси легкого гранулированного пенополистирола плотностью не более 20 кг/м3 существенно повышает эффективность строительной конструкции за счет значительного улучшения ее теплофизических свойств при одновременном заметном снижении веса конструкции. Однако высокая стоимость вспененного полистирола существенно удорожает строительство с его применением. Кроме того, введение в смесь кварцевого песка, содержание которого превышает 20 мас.%, приводит к существенному возрастанию средней плотности изделий, превышающей 650 кг/м3, что ухудшает теплозащитные свойства строительной конструкции.

Цель предлагаемого изобретения - снижение средней плотности и стоимости пенополистиролбетонных изделий.

Поставленная цель достигается тем, что формовочная смесь для изготовления легких пенополистиролбетонных изделий, включающая портландцемент, полистирольный заполнитель, суперпластификатор С-3, воздухововлекающую добавку и воду, дополнительно содержит ускоритель твердения - тиосульфат натрия, в качестве воздухововлекающей добавки - пенообразователь на основе анионактивных поверхностно-активных веществ "ПБ-2000" при следующем соотношении компонентов растворной части, мас.%:

- портландцемент - 67,7-69,2;

- суперпластификатор С-3 - 0,17-0,21;

- тиосульфат натрия - 0,055-0,10;

- пенообразователь "ПБ-2000" - 0,17-0,21;

- вода - остальное,

а в качестве полистирольного заполнителя - отходы вспенивания полистирола фр. не более 1 мм при объемном расходе 0,6-0,75 м3 заполнителя на 1 м3 формовочной смеси. Причем суперпластификатор С-3 и тиосульфат натрия смесь содержит в виде готового продукта - добавки "Лигнопан Б-2", а в качестве полистирольного заполнителя может также содержать смесь отходов вспенивания полистирола фр. не более 1 мм и гранул вспененного полистирола фр. не более 5 мм, взятых в соотношении (4-5):1.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в следующем. Введение в формовочную смесь для изготовления полистиролбетона высокоэффективного пенообразователя "ПБ-2000", кратность пены которого, как показали производственные испытания, превышает 14 единиц, позволяет существенно снизить среднюю плотность изделий, содержащих в своем составе в качестве полистирольного заполнителя мелкодисперсные (фр. менее 1 мм) отходы вспенивания полистирола. При этом благодаря высокой устойчивости пены в цементном тесте, достигающей нескольких часов, а также дополнительному введению в смесь ускорителя твердения бетонной смеси и, таким образом, более быстрому набору прочности пеномассой обеспечивается возможность получения легких полистиролбетонных изделий заданной плотности и необходимой прочности.

В работе были использованы следующие материалы: портландцемент марки 500 (ГОСТ 10178); суперпластификатор С-3 (ТУ 6-35-0204229-624-96); ускоритель твердения - тиосульфат натрия; полистирольный заполнитель - отходы вспенивания полистирола фр. менее 1 мм; полистирол вспененный гранулированный (ОСТ 301-05-202-92Е); пенообразователь "ПБ-2000", выпускаемый ОАО "Ивхимпром" по ТУ 2481-185-05744685-01 в виде водного раствора смеси анионактивных поверхностно-активных веществ плотностью 1,0-1,2 г/см3; вода водопроводная (ГОСТ 23732-79). Суперпластификатор С-3 и тиосульфат натрия могут использоваться в виде готового продукта - добавки "Лигнопан Б-2", изготавливаемой АО "Биотех" в виде 30%-ного водного раствора или сухого порошка по ТУ 2601-002-20127879-96.

Формовочную смесь для изготовления легких пенополистиролбетонных изделий готовят путем смешивания исходных компонентов в бетоносмесителе с последующим вспениванием полученной массы либо смешиванием с готовой пеной, приготовленной с использованием пенообразователя ПБ-2000, либо путем предварительного введения в приготавливаемую формовочную смесь раствора пенообразователя и последующего вспенивания ее в процессе смешивания компонентов до получения пеномассы требуемой плотности.

Примеры составов предлагаемой формовочной смеси и свойства получаемых из нее полистиролбетонных изделий приведены в таблице. За пределами составов по изобретению поставленная цель не достигается.

Анализ данных, приведенных в таблице, показывает, что заявляемая формовочная смесь, содержащая мелкодисперсный пористый заполнитель, обеспечивает получение легких (менее 450 кг/м3) пенополистиролбетонных изделий, что существенно улучшает теплозащитные свойства ограждающей конструкции. При этом по своим механическим показателям изделия соответствуют требованиям, предъявляемым к таким изделиям ГОСТом Р51263-99 на "Полистиролбетон". Использование же в качестве пористого заполнителя неутилизируемых отходов производства пенополистирола (подлежат вывозу на свалку с последующим захоронением) способствует не только существенному снижению стоимости теплоограждающих конструкций, но и решению проблем охраны окружающей среды. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Формовочная смесь для изготовления легких пенополистиролбетонных изделий, включающая портландцемент, полистирольный заполнитель, суперпластификатор С-3, воздухововлекающую добавку и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит ускоритель твердения - тиосульфат натрия, в качестве воздухововлекающей добавки - пенообразователь на основе анионактивных поверхностно-активных веществ ПБ-2000 при следующем соотношении компонентов растворной части, мас.%:

Портландцемент - 67,7 - 69,2

Суперпластификатор С-3 - 0,17 - 0,21

Тиосульфат натрия - 0,055 - 0,10

Пенообразователь "ПБ-2000" - 0,17 - 0,21

Вода - Остальное

а в качестве полистирольного заполнителя - отходы вспенивания полистирола фракции не более 1 мм при объемном расходе 0,6-0,75 м3 заполнителя на 1 м3 формовочной смеси.

2. Формовочная смесь по п.1, отличающаяся тем, что она содержит суперпластификатор С-3 и тиосульфат натрия в виде готового продукта - добавки "Лигнопан Б-2".

3. Формовочная смесь для изготовления легких пенополистиролбетонных изделий, включающая портландцемент, полистирольный заполнитель, суперпластификатор С-3, воздухововлекающую добавку и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит ускоритель твердения - тиосульфат натрия, в качестве воздухововлекающей добавки - пенообразователь на основе анионактивных поверхностно-активных веществ ПБ-2000 при следующем соотношении компонентов растворной части, мас.%:

Портландцемент - 67,7 - 69,2

Суперпластификатор С-3 - 0,17 - 0,21

Тиосульфат натрия - 0,055 - 0,10

Пенообразователь "ПБ-2000" - 0,17 - 0,21

Вода - Остальное

а в качестве полистирольного заполнителя - смесь отходов вспенивания полистирола фракции не более 1 мм и гранул вспененного полистирола фракции не более 5 мм, взятых в соотношении (45):1.