СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПЕНОБЕТОНА

СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПЕНОБЕТОНА


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2148494 (13) C1

(51) 7 B28C5/38 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
к патенту Российской Федерации 
Статус: по данным на 03.05.2007 - действует 

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

(14) Дата публикации: 2000.05.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 98110479/03 
(22) Дата подачи заявки: 1998.06.02 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1998.06.02 
(45) Опубликовано: 2000.05.10 
(56) Аналоги изобретения: RU 2081099 C1, 10.06.1997. SU 1694395 A, 30.11.1991. SU 1726271 A1, 15.04.1992. US 3729328 A, 24.07.1973. GB 2074881 A1, 11.11.1981. 
(71) Имя заявителя: ОАО "ВНИИСТРОМ им. П.П. Будникова" 
(72) Имя изобретателя: Иваницкий В.В.; Гудков Ю.В.; Ахундов Ализакир Алихады оглы; Чернов О.Д. 
(73) Имя патентообладателя: ОАО "ВНИИСТРОМ им. П.П. Будникова" 
(98) Адрес для переписки: 140080, Московская обл., Люберецкий р-н, пос. Красково, ул. К. Маркса 117, ОАО "ВНИИСТРОМ им. П.П. Будникова" 

(54) СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПЕНОБЕТОНА 

Способ и устройство для приготовления пенобетона относится к области производства пенобетона, используемого в строительстве для ограждающих конструкций зданий. Способ приготовления пенобетона, включающий перемешивание вяжущего, воды, пенообразователя, добавки в две стадии: гомогенизации и поризации. Стадию поризации совмещают с активацией вяжущего, которую осуществляют путем обработки гомогенизированной смеси вяжущего, воды и раствора пенообразователя в течение 2-15 мин в активаторе центробежного типа непрерывного действия с окружной скоростью 1500-5000 м/мин и часовой производительностью 20-100 объемов смеси, приготавливаемой за один прием. Способ может быть осуществлен при введении песка и/или другого крупного наполнителя в смесь после стадии ее поризации и активации, дополнительно гомогенизируя полученную смесь. Устройство для приготовления пенобетона содержит смеситель периодического действия с перемешивающим органом и привод. Оно снабжено активатором центробежного типа непрерывного действия, закольцованным со смесителем трубопроводами. На трубопроводе между смесителем и активатором последовательно установлены узлы регулирования подачи смеси и ввода воздуха в активатор. Изобретение позволит повысить качество пенобетона. 2 с. и 1 з.п. ф-лы. 1 ил., 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области производства пенобетона, используемого в строительстве для ограждающих конструкций зданий.

Известен способ непрерывного получения поризованной строительной смеси в две стадии: гомогенизации и поризации на установке, включающей смеситель, в котором непрерывно получают гомогенизированную смесь вяжущего, добавок и воды, а ее поризацию осуществляют в другом агрегате непрерывного действия - смесителе-поризаторе, в который подают также раствор пенообразователя и сжатый воздух из компрессора, где они перемешиваются при однократном прохождении через поризатор /1/.

Недостатком известного технического решения является невысокое качество поризованной смеси из-за низкой интенсивности ее механической обработки при непрерывном процессе поризации, а также сложность конструкции установки в целом и ненадежность работы перемешивающих органов смесителя - поризатора, так как в процессе работы ячейки перфорированных дисков или сеток забиваются.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ приготовления поризованной строительной смеси путем загрузки в смесительную емкость воды, пенообразующей добавки, цемента и песка и их перемешивания. Способ характеризуется тем, что перемешивание осуществляют в две стадии, на первой стадии - гомогенизации, перемешивание ведут в течение 5-30 с со скоростью 40-200 оборотов в минуту, а на второй стадии - поризации - в течение 50-180 с со скоростью 400-1000 оборотов в минуту. Предлагается также устройство периодического действия для осуществления этого способа, включающее одну смесительную емкость, приводной вал и полые лопасти с соплами различной конструкции /2/.

Недостатком известного технического решения является сравнительно невысокое качество поризации (наличие крупных и неравномерных пор), а также медленный набор пенобетоном сырцовой прочности из-за низкой интенсивности механической обработки смеси вяжущего, воды, песка и пенообразователя на стадии поризации. Перечисленные недостатки вызваны тем, что гомогенизацию смеси и ее поризацию ведут в одном агрегате. Поэтому одновременно необходимо обрабатывать весь объем (замес) приготавливаемой смеси, а это неизбежно ведет к усложнению конструкции перемешивающих органов смесителя, их износу, снижению стабильности технологии процесса и надежности оборудования, большому расходу электроэнергии и не дает возможности получать качественный пенобетон.

Техническим результатом предлагаемого технического решения является повышение качества пенобетона, ускорение его твердения в первоначальные сроки (время набора сырцовой прочности), упрощение конструкции смесителя - поризатора и, соответственно, повышение стабильности технологического процесса и надежности работы оборудования, снижение расхода электроэнергии.

Повышение качества пенобетона, ускорение его твердения в первоначальные сроки (время набора сырцовой прочности) достигается за счет того, что в способе приготовления пенобетона из вяжущего, воды, пенообразователя и при необходимости наполнителя в две стадии: гомогенизации и поризации, стадию поризации совмещают с активацией вяжущего, которую осуществляют путем многократной обработки гомогенизированной смеси вяжущего (цемента, цемента и молотых кремнеземистых компонентов, вяжущего низкой водопотребности (ВНВ) и других) воды и пенообразователя в течение 2-5 мин в активаторе непрерывного действия с окружной скоростью 1500-5000 м/мин и часовой производительностью 20-100 объемов смеси, приготавливаемой за один прием. При необходимости получения более плотного пенобетона в смесь после ее поризации и активации вводят песок и/или другой крупный наполнитель и смесь дополнительно гомогенизируют.

Повышение стабильности технологического процесса и работы оборудования, а также снижение расхода электроэнергии достигается за счет того, что устройство для приготовления пенобетона, включающее смеситель периодического действия с перемешивающим органом дополнительно содержит активатор центробежного типа непрерывного действия, закольцованный со смесителем трубопроводами, причем на трубопроводе между смесителем и активатором последовательно установлены узлы регулирования подачи смеси и ввода воздуха в активатор.

Способ осуществляли следующим образом.

В смеситель периодического действия загрузили цемент, а также воду. После гомогенизации в полученную смесь подали пенообразователь, включили активатор и осуществили обработку смеси в течение 2-5 мин путем непрерывного пропускания через активатор центробежного типа с окружной скоростью 1500-5000 м в мин по кольцу: "смеситель - трубопровод - узел регулирования подачи смеси в активатор - трубопровод - узел регулирования ввода воздуха в активатор - трубопровод - активатор - трубопровод - смеситель". Подачу смеси в активатор регулировали таким образом, чтобы обеспечивалась производительность активатора от 20 до 100 объемов обрабатываемой смеси в час и в месте установки узла ввода воздуха поддерживалось разрежение не менее 100 мм водяного столба. Последнее обеспечивало (без применения компрессора) постоянный подсос воздуха в объеме, достаточном для поризации смеси до требуемой плотности. Данный вариант способа наиболее приемлем для получения пенобетона низкой плотности (менее 300-400 кг/м3).

Для получения пенобетонных изделий с плотностью более 500-600 кг/м3 после поризации смеси отключали активатор и в смеситель в поризованную смесь подавали кварцевый песок с модулем крупности - 1,8 и смесь вновь гомогенизировали в течение 0,5-5,0 мин. Объем одновременно приготавливаемого пенобетона (одного замеса) составлял от 0,5 до 2,0 м3.

Конкретные составы, параметры обработки смеси и физико-технические свойства пенобетона приведены в таблице.

Примеры 1 - 6 выполняли по предлагаемому техническому решению без заполнителя с использованием в качестве вяжущего цемента, а также цемента и молотого шлака, а 7-14 с использованием в качестве вяжущего цемента, а в качестве заполнителя - кварцевого песка с модулем крупности 1,8.

Примеры 3, 4, 5, 6, 9, 10, 12, 13, 14 выполняли по предлагаемому техническому решению с запредельными параметрами способа, а параметры примера 15 взяты из прототипа.

Из таблицы видно, что только использование приведенных в способе параметров и последовательности операций позволяют получать пенобетон высокого качества с ускоренными сроками твердения в первоначальные сроки.

Увеличение времени обработки смеси более 15 мин (опыты 4, 12) при прочих близких показателях свойств повышает водопотребность смеси из-за загустевания и, соответственно, ведет к снижению прочности, при этом расход электроэнергии увеличивается.

Уменьшение времени обработки менее 2 мин (опыты 3, 9) приводит к увеличению времени набора сырцовой прочности и к снижению конечной прочности, так как эффект активации практически отсутствует. Такой же результат получается при окружной скорости менее 1500 м/мин (опыт 13, 14) и часовой производительности менее 20 объемов смеси (замеса) (опыт 5).

Повышение производительности более 100 объемов смеси (замеса) в час (опыты 6, 12), как и увеличение окружной скорости более 5000 м/мин не дает улучшения качества, но приводит к увеличению расхода электроэнергии, т.е. технически и экономически не оправдано.

На чертеже изображено устройство для приготовления пенобетона, которое включает смеситель периодического действия 1 с перемешивающим органом, активатор 2 центробежного типа непрерывного действия, узел регулирования подачи смеси 3 и узел регулирования подачи воздуха 4 в активатор 2, а также трубопроводы 5, которые последовательно соединяют между собой смеситель 1, активатор 2 и узлы регулирования подачи смеси 3 и воздуха 4.

Перемешивающий орган смесителя 1 имеет окружную скорость 100-200 м/мин. В качестве активатора 2 рекомендуются различные виды центробежных насосов, а также другие агрегаты с повышенной интенсивностью перемешивания, например центробежные краскотерки.

Устройство работает следующим образом.

В смеситель 1 периодического действия подавали в определенном в лабораторных условиях соотношении воду и вяжущее или вяжущее и молотый кремнеземистый компонент и гомогенизировали. Затем подавали в него пенообразователь. После чего включали активатор 2 и смесь по трубопроводам 5 непрерывно отбирали из смесителя 1, подавали раствор в активатор 2 и возвращали в смеситель 1. Узлами регулирования подачи смеси 3 и воздуха 4 подбирали при наладке режим с часовой производительностью активатора 2 от 20 до 100 объемов смеси, приготавливаемой в один прием при окружной скорости активатора 1500-5000 м/мин, а также с разрежением на входе в активатор, обеспечивающим подачу (всасывание) воздуха, необходимого для достижения в заданное время требуемой степени поризации смеси. При необходимости получения более плотного пенобетона активатор 2 отключали и в смеситель 1 поризованную смесь подавали кварцевый песок с модулем крупности 1,8 и гомогенизировали.

За счет интенсивного перемешивания гомогенизированной смеси и воздуха, с одной стороны достигается дробление и качественное перемешивание воздушных пузырьков в смеси (средний размер пор менее 0,2 мм), а с другой - за счет турбулентных потоков жидкой фазы и многократных сжатий и разряжений пузырьков воздуха происходит сдирание пленок продуктов гидратации с поверхности вяжущего и соответственно приводит к резкому ускорению его твердения.

Небольшой объем одновременно и интенсивно обрабатываемой предварительно гомогенизированной смеси и воздуха, а также отсутствие на этой стадии абразивного наполнителя, например песка, в десятки раз снижает износ оборудования. Кроме того, небольшие размеры устройства для интенсивного перемешивания (активации) значительно снижают затраты на его восстановление или замену, что неизбежно при эксплуатации подобного оборудования, а также позволяют изготавливать изнашивающиеся детали устройства из более дорогих, но износостойких материалов.

Предлагаемое устройство позволяет по тем же причинам одновременно приготавливать практически неограниченный объем (до 10-20 м3) смеси (замеса), в то время как для известного это проблематично и в примерах прототипа объем смеси составляет только 0,1 м3.

Предлагаемое техническое решение промышленно применимо и может быть использовано при производстве пенобетона без каких-либо ограничений и особых условий.

Источники информации:

1. А.с. N 1694395, МКИ B 28 C 5/16, "Смеситель", БИ N 44, 1991 г.

2. Патент N 2081099, МКИ C 04 B 40/00, B 28 C 5/15, "Способ приготовления поризованной строительной смеси и устройство для его осуществления", БИ N 16, 1997 г. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ приготовления пенобетона из вяжущего, воды, пенообразующей добавки в две стадии: гомогенизации и поризации, отличающийся тем, что стадию поризации осуществляют с активацией путем обработки гомогенизированной смеси вяжущего, воды и раствора пенообразующей добавки в течение 2 - 15 мин в активаторе центробежного типа действия с окружной скоростью 1500 - 5000 м/мин и часовой производительностью 20 - 100 объемов смеси, приготавливаемой за один прием.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что песок и/или другой наполнитель вводят в смесь после стадии ее поризации и активации и дополнительно гомогенизируют.

3. Устройство для приготовления пенобетона, включающее смеситель периодического действия с перемешивающим органом и привод, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит активатор центробежного типа непрерывного действия, закольцованный со смесителем трубопроводами, причем на трубопроводе между смесителем и активатором последовательно установлены узлы регулирования подачи смеси и ввода воздуха в активатор.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru