СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЗОЛЬНЫХ ЯЧЕИСТЫХ БЕТОНОВ И СПОСОБ ЕГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ

СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЗОЛЬНЫХ ЯЧЕИСТЫХ БЕТОНОВ И СПОСОБ ЕГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2168485 (13) C1

(51) 7 C04B38/02, C04B40/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 15.02.2008 - действует 

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

(21) Заявка: 2000102081/03 
(22) Дата подачи заявки: 2000.01.31 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2000.01.31 
(43) Дата публикации заявки: 2001.06.10 
(45) Опубликовано: 2001.06.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2134250 C1, 10.08.1999. SU 863545 A, 15.09.1981. SU 1662988 A1, 15.07.1991. SU 1609781 A1, 30.11.1990. SU 567701 A, 24.08.1977. SU 581117 A, 30.11.1997. DE 3439044 A1, 30.04.1986. 
(71) Заявитель(и): Белов Владимир Владимирович; Кулагин Юрий Владимирович; Геворкян Вадим Альбертович 
(72) Автор(ы): Белов В.В.; Кулагин Ю.В.; Геворкян В.А. 
(73) Патентообладатель(и): Белов Владимир Владимирович; Кулагин Юрий Владимирович; Геворкян Вадим Альбертович 

(54) СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЗОЛЬНЫХ ЯЧЕИСТЫХ БЕТОНОВ И СПОСОБ ЕГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ 

Состав и способ относятся к промышленности строительных материалов и могут быть использованы в производстве стеновых и теплоизоляционных изделий и конструкций. Техническим результатом является упрощение состава, утилизация отвальной золы ТЭЦ, обеспечение возможности приготовления состава в построечных условиях. В составе для получения зольных ячеистых бетонов, включающем цемент, отвальную золу ТЭЦ, щелочную добавку, добавку газообразователя - алюминиевую пудру, ускоритель твердения и воду затворения, в качестве щелочной добавки и ускорителя используют сульфат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%: цемент 25,6-32,8; отвальная зола ТЭЦ 32,7-41,0; алюминиевая пудра 0,10-0,26; сульфат натрия 0,51-0,66; вода затворения остальное. В способе приготовления состава, включающем приготовление пластично-вязкой сырьевой смеси из указанных выше компонентов с предварительным активированием отвальной золы ТЭЦ, вспучивание сырьевой смеси, твердение при пропаривании или в нормальных условиях, активирование отвальной золы ТЭЦ производят в процессе совместного помола всех сухих компонентов сырьевой смеси в течение 20-40 мин. Причем перед помолом возможен ввод в смесь сухих компонентов суперпластификатора С-3 в количестве 0,7-1% от массы цемента, а также добавки ПАВ-сульфанола в воду затворения в количестве 0,2-0,5% от воды затворения. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к составам для получения зольных ячеистых бетонов, которые могут быть использованы в производстве стеновых и теплоизоляционных изделий и конструкций, а также к способам приготовления этих составов.

Известен состав для получения расширяющего вяжущего (патент РФ N 2116979, кл. C 04 B 7/00, 28//02// C 04 B 111:20, 1996), содержащий по массе 21,74 - 22,13% портландцемента; 65,22 - 66,38% кварцевого песка; 0,54 - 1,06% строительного гипса; 0,54 - 1,06% извести; 1,09 - 2,18% гидросульфата алюминия; остальное вода.

Данный состав позволяет получить определенное линейное расширение и может быть использован при производстве безусадочных и расширяющихся растворов и бетонов. Однако линейное расширение данного состава изменяется сравнительно в небольших пределах и не может обеспечить получение высокопористых материалов, необходимых в производстве стеновых и теплоизоляционных материалов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является состав, описанный в способе получения зольного ячеистого бетона (патент РФ N 2134250, кл. C 04 B 40/00, 1997), который включает цемент, отвальную золу ТЭЦ-4 в качестве зольного заполнителя и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: цемент 27,1%; зола ТЭЦ-4 27,1%; известь 13,6%; алюминиевая пудра 0,11%; остальное вода. В сырьевую смесь вводят также ускоритель твердения - хлористый кальций в количестве 2-3% от массы цемента, что позволяет обеспечить твердение изделий в нормальных условиях (без пропаривания).

Достоинством известного состава является возможность получения ячеистого бетона, удовлетворяющего требованиям существующего стандарта, на основе использования отвальной золы ТЭЦ без автоклавирования изделий.

Однако необходимость введения в известный состав большого количества извести в качестве щелочной добавки, способствующей процессам газообразования и вспучивания сырьевой смеси для получения ячеистого бетона, увеличивает стоимость данного состава и не позволяет в наиболее полной мере использовать такой массовый отход промышленности как отвальную золу ТЭЦ в производстве строительных материалов.

Известен также способ получения ячеистых бетонов (Горлов Ю.П. Технология теплоизоляционных и акустических материалов и изделий. М., Высшая школа, 1989, с. 200-207), включающий приготовление пластично-вязкой смеси, состоящей из вяжущего тонкодисперсного заполнителя, воды и добавки пено- или газообразователя, насыщение сырьевой смеси газовой средой в результате вспучивания или вспенивания, твердение при дальнейшей технологической обработке (автоклавирование, пропаривание и т.д.)

Наиболее близким по заявляемой сущности и достигаемому результату является способ получения неавтоклавного зольного ячеистого бетона (патент РФ N 2134250, кл. C 04 B 40/00, 1997), который заключается в приготовлении пластично-вязкой сырьевой смеси, насыщении ее газовой средой в процессе вспучивания или вспенивания, причем зольный заполнитель, входящий в состав сырьевой смеси, предварительно активируют путем его перемешивания с водой затворения в бетоносмесителе с частотой вращения рабочего органа 500-700 об/мин в течение 1-5 мин. Оптимальное время активации определяют по максимальной высоте осадка в отстое активированной зольной суспензии или максимальному водородному показателю pH той же суспензии.

Однако известный способ получения зольного ячеистого бетона характеризуется большими затратами времени, трудоемок, требует специального смесительного оборудования, а также не гарантирует получение однородной смеси и не всегда может быть реализован в построечных условиях, в монолитном строительстве, на небольших предприятиях.

Задачей изобретения является разработка состава для получения зольных ячеистых бетонов на основе использования отвальной золы ТЭЦ без автоклавирования изделий при наличии в составе относительно небольшого количества щелочной добавки, способствующей процессам газообразования и вспучивания сырьевой смеси и одновременно выполняющей роль ускорителя твердения, что в свою очередь упрощает состав для получения ячеистого бетона. Одной из задач изобретения является максимальная утилизация в ячеистом бетоне отвальной золы ТЭЦ, а также возможность эффективного приготовления этого состава в построечных условиях, на небольших предприятиях.

Поставленная задача решается тем, что в составе для получения зольных ячеистых бетонов, включающем цемент, отвальную золу ТЭЦ, щелочную добавку, добавку газообразователя - алюминиевую пудру, ускоритель твердения и воду затворения в качестве щелочной добавки и ускорителя твердения используют сульфат натрия при следующем соотношении компонентов мас.%: цемент 25,6 - 32,8; отвальная зола ТЭЦ 32,7 - 41,0; алюминиевая пудра 0,10 - 0,26; сульфат натрия 0,51 - 0,66; вода затворения - остальное.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе, включающем приготовление пластично-вязкой сырьевой смеси, состоящей из цемента, отвальной золы ТЭЦ, щелочной добавки, ускорителя твердения, добавки газообразователя - алюминиевой пудры и воды затворения с предварительным активированием отвальной золы ТЭЦ, вспучивание сырьевой смеси, твердение при пропаривании или нормальных условиях, активирование зольного заполнителя производят в процессе совместного помола всех сухих компонентов сырьевой смеси в течение 20-40 мин.

За счет диспергирования и дезагрегирования частиц золы в процессе совместного помола всех сухих компонентов сырьевой смеси будет возрастать число активных центров на поверхности зольных частиц, что позволит частично вовлечь малоактивную отвальную золу в процессе твердения бетона. При этом совместный помол гарантирует получение однородной сырьевой смеси, так как мельница выполняет одновременно с помолом роль наиболее эффективного смесителя. Поэтому заявляемый состав для получения зольных ячеистых бетонов и предлагаемый способ его приготовления за счет относительно небольшого числа компонентов сырьевой смеси, их однородного распределения в процессе совместного помола, а также одновременного активирования зольного заполнителя обеспечивают достаточную простую и надежную технологию производства стеновых и теплоизоляционных материалов в построечных условиях, в монолитном строительстве, на небольших предприятиях.

Состав приготавливают из компонентов, каждый из которых выполняет определенную функцию в процессах образования ячеистого бетона.

Цемент является вяжущим, кроме того продукты его гидратации участвуют в газообразовании. Содержание цемента в смеси меньше, чем 25,6%, не обеспечивает прочность и морозостойкость бетона, а содержание цемента больше, чем 32,8%, вызывает усадочные явления.

Отвальная зола ТЭЦ применяется как заполнитель, а ее активная часть участвует в процессах твердения. Использование золы в количестве, меньшем 32,7%, вызывает усадочные явления, а в количестве, большем 41,0%, снижает прочность и морозостойкость бетона. Алюминиевая пудра является газообразователем в ячеистом бетоне. При использовании алюминиевой пудры в количестве, меньшем 0,10%, не будет необходимого объема газовой среды и вспучивания сырьевой смеси, ее оседания и ухудшения пористой структуры ячеистого бетона.

Сульфат натрия увеличивает щелочность жидкой фазы и тем самым улучшает газообразование и вспучивание сырьевой смеси, а также способствует более быстрому твердению ячеистого бетона, что позволяет получать изделия с минимальной тепловлажностной обработкой или без нее. Меньшее содержание сульфата натрия, чем 0,51%, недостаточно для эффективного газообразования и ускорения твердения, а большее, чем 0,66%, может вызвать появление высолов на поверхности бетона. Существование оптимального времени совместного помола всех сухих компонентов в заявляемом способе приготовления состава для получения зольных ячеистых бетонов определяется следующими соображениями.

Продолжительность помола менее 20 мин не обеспечит получение однородной смеси, достаточный эффект активирования зольного заполнителя, а более 40 мин существенно не влияет на однородность получаемой смеси и активность зольного заполнителя.

Целесообразно в смесь сухих компонентов состава для получения зольных ячеистых бетонов перед помолом вводить химическую водопонижающую добавку, например, суперпластификатор C-3 (серийно выпускается по ТУ 6-36-0204229625, описан в справочнике "Производство сборных железобетонных изделий" Г.И. Бердичевский и др. - Москва, Стройиздат, 1989, с.42) в количестве 0,7-1% от массы цемента, которая снижает В/Т сырьевой смеси на 10-15% и повышает прочность ячеистого бетона на 15-20%. Введение добавки суперпластификатора C-3 в количестве менее 0,7% от массы цемента не дает достаточный водопонижающий эффект, а добавка C-3 более 1% от массы цемента малоэффективна с точки зрения дальнейшего водопонижения и повышения прочности бетона, и в то же время увеличивает стоимость материала.

Целесообразным является также введение в воду затворения при приготовлении пластично-вязкой сырьевой смеси добавки ПАВ, например, сульфанола в количестве 0,2-0,5% воды затворения, что интенсифицирует процессы газообразования и вспучивания смеси благодаря лучшему обеспарафированию алюминиевой пудры и более эффективному ее использованию. Введение добавки сульфанола в количестве менее 0,2% воды затворения не обеспечивает достаточно полное обеспарафирование алюминиевой пудры, а более 0,5%- малоэффективна с точки зрения дальнейшего улучшения процесса газообразования и уменьшения плотности ячеистого бетона.

Лучший вариант осуществления изобретения

Для получения зольных ячеистых бетонов использовались составы на основе бездобавочного портландцемента М500, отвальной золы гидроудаления ТЭЦ-22, алюминиевой пудры ПАП-2, химических добавок, указанных в описании изобретения, воды. В табл. 1 приведены конкретные составы для получения зольных ячеистых бетонов.

В соответствии с предлагаемым способом приготовления указанных составов все сухие компоненты сырьевой смеси измельчали в шаровой лабораторной мельнице МБЛ в течение 30 мин. Затем смесь сухих компонентов помещали в подогретую до 50oC воду затворения и перемешивали с помощью пропеллерной мешалки в течение 3 мин.

Приготовленную пластично-вязкую смесь заливали в формы 10х10х10 см. После выдержки в течение 3 ч срезали "горбушку", и образцы оставляли на 28 суток нормального твердения. Затем образцы сушили до постоянной массы при 105-110oC, взвешивали и испытывали на сжатие.

При изготовлении части образцов перед помолом вводили суперпластификатор C-3 в количестве 0,7-1% от массы цемента, а также при приготовлении пластично-вязкой сырьевой смеси в воду затворения вводили добавку сульфанола в количестве 0,4% массы воды затворения.

Результаты испытаний образцов приведены в табл. 2.

Данные табл. 2 показывают, что предлагаемый состав и способ его приготовления позволяет получать зольные ячеистые бетоны, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 25485-89 в широком диапазоне прочности и плотности для бетонов неавтоклавного твердения.

Промышленная применяемость

Изобретение простое при осуществлении и может быть реализовано на существующем оборудовании. Экспериментальная проверка предлагаемого состава для получения зольных ячеистых бетонов и способа его приготовления доказала промышленную применимость данного изобретения. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Состав для получения зольных ячеистых бетонов, включающий цемент, отвальную золу ТЭЦ, щелочную добавку, добавку газообразователя - алюминиевую пудру, ускоритель твердения и воду затворения, отличающийся тем, что в качестве щелочной добавки и ускорителя твердения используют сульфат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Цемент - 25,6 - 32,8

Отвальная зола ТЭЦ - 32,7 - 41,0

Алюминиевая пудра - 0,10 - 0,26

Сульфат натрия - 0,51 - 0,66

Вода затворения - Остальное

2. Способ приготовления состава для получения зольных ячеистых бетонов, включающий приготовление пластично-вязкой сырьевой смеси, состоящей из цемента, отвальной золы ТЭЦ, щелочной добавки и ускорителя твердения, добавки газообразователя - алюминиевой пудры и воды затворения, с предварительным активированием отвальной золы ТЭЦ, отличающийся тем, что в качестве щелочной добавки и ускорителя твердения используют сульфат натрия, а активирование производят в процессе совместного помола всех сухих компонентов сырьевой смеси в течение 20 - 40 мин.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в смесь всех сухих компонентов перед помолом вводят химическую водопонижающую добавку - суперпластификатор С-3 в количестве 0,7 - 1% от массы цемента.

4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что в воду затворения при приготовлении пластично-вязкой сырьевой смеси вводят добавку поверхностно-активного вещества - сульфанола в количестве 0,2 - 0,5% от массы воды затворения.




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