СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛИСТИРОЛЬНОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ ДЛЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛИСТИРОЛБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛИСТИРОЛЬНОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ ДЛЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛИСТИРОЛБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2100322 (13) C1

(51) 6 C04B38/00, C04B38/00, C04B16:08, C04B20:04, C04B40/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.10.2007 - прекратил действие 

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

(14) Дата публикации: 1997.12.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 95121527/04 
(22) Дата подачи заявки: 1995.12.21 
(45) Опубликовано: 1997.12.27 
(56) Аналоги изобретения: 1. SU, авторское свидетельство 1539067. 2. Воробьев В.А. Полимеры и теплоизоляционные материалы. - М.: Стройиздат, 1972, с. 107. 3. SU, авторское свидетельство 409863, кл. B 28 B 1/10, 1974. 
(71) Имя заявителя: Всероссийский федеральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский технологический институт строительной индустрии "ВНИИжелезобетон" 
(72) Имя изобретателя: Рахманов В.А.; Козловский А.И.; Толорая Д.Ф.; Россовский В.Н.; Козловский Р.А. 
(73) Имя патентообладателя: Всероссийский федеральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский технологический институт строительной индустрии "ВНИИжелезобетон" 

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛИСТИРОЛЬНОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ ДЛЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛИСТИРОЛБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ 

Область применения: производство строительных материалов, в частности полистирольного заполнителя для бетона. Сущность изобретения: способ изготовления полистирольного заполнителя для бетона включает вспенивание по трехстадийной технологии с промежуточной стадией термостатирования в потоке нагретого воздуха в пульсационном режиме с применением детоксикантов и химических добавок. Способ позволяет получать гранулы пенополистирола регулярной структуры пониженной плотности, обеспечивающие их экологическую безопасность. Плотность гранул составляет до 9,5 кг/м3, прочность при 10%-ной деформации до 1,0 МПа, коэффициент теплопроводности до 0,035 Вт/мград, водопоглощение за 24 ч - 0,8 об.%, прочность полистиролбетонных изделий до 19,8 кг/см2, их объемная масса - до 350 кг/м3, содержание свободного стирола - 0. 2 с. и 6 з.п. ф-лы, 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области строительства, в частности к способу изготовления полистирольного заполнителя для бетонной смеси и к способу изготовления полистиролбетонных изделий.

Известен способ изготовления строительных панелей, предусматривающий формование их из смеси портландцемента, жидкого стекла, смолы древесной омыленной, гранулированного полистирола и воды [1]

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к способу изготовления гранул полистирола является способ, заключающийся во вспенивании гранул полистирола ПСБ и ПСБ-С кипящей водой, водяным паром или смесью пара и воздуха с последующим выдерживанием их в помещении в течение 5-10 ч при 20-25oC [2]

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к способу изготовления полистирольных изделий является способ, заключающийся в перемешивании компонентов смеси с полистирольным заполнителем, формовании изделий и их термообработке под крышкой с последующим выдерживанием в течение 4-6 ч при 95-100oC [3]

Решение технической задачи направлено на снижение содержания свободного стирола и увеличение прочности характеристик готовых полистирольных изделий.

Это достигается тем, что в способе изготовления полистирольного заполнителя для бетонной смеси, включающем вспенивание при нагревании и термостатирование гранул, вспенивание осуществляют в две стадии при соотношении продолжительности вспенивания соответственно 1 (1 1,75) с промежуточным термостатированием между ними в потоке нагретого воздуха при температуре 40-65oC в течение 4-24 ч и последующим вылеживанием при температуре не более 30oC в течение 20-24 ч в присутствии детоксикантов стирола и количестве 0,02-0,15% от массы гранул.

На первой стадии вспенивание исходного полистирольного битера происходит в парогазовой фазе при температуре 97-105oC при времени пребывания гранул в зоне активного прогрева 3-5 мин и последующей закалкой в температурном поле, описываемом уравнением to tmax Kh, где tmax максимальная температура в зоне активного прогрева, К коэффициент, учитывающий соотношение tmax в зоне активного прогрева и высоты камеры вспенивания (h).

Термостатирование полистирольного заполнителя после первой стадии ведут в потоке нагретого воздуха по циклическому режиму при следующих параметрах: нагрев до температуры 60-65oC в течение 50-65 мин; остывание до температуры 35-40oC в течение 30-35 мин.

Повторное вспенивание на второй стадии полистирольного заполнителя ведут после его вылеживания (при температуре не выше 30oC в течение 20-24 ч) в парожидкостной среде при 92-97oC, в качестве детоксиканта стирола используют перманганат или бихромат калия или их смесь в соотношении компонентов соответственно 1 (1-1,25).

Способ изготовления полистиролбетонных изделий заключается в приготовлении полистирольнной смеси с использованием полистирольного заполнителя, вспененного в две стадии с промежуточным термостатированием между ними и последующим вылеживанием в присутствии детоксиканта в количестве 0,02-0,15% от массы заполнителя, причем при приготовлении полистиролбетонной смеси в нее дополнительно вводят добавку из группы: хлорид алюминия, хлорид железа, гидроксид алюминия, смесь гидроксида железа с перманганатом калия или бихроматом калия в соотношении соответственно 1 (1-1,5), смесь гидроксида железа, перманганата калия или бихромата калия с воздухововлекающей добавкой в соотношении соответственно (1-1,35) 1 (1-1,35), а нагрев отформованного изделия осуществляют при 80-85oC в течение 0,8-1,5 ч и выдерживают до 55-65oC в течение 1,5-2,5 ч.

В качестве воздухововлекающей добавки в полистиролбетонную смесь вводят смесь из группы: смесь натриевых или триэтаноламиновых солей алкилсульфатов первичных жирных спиртов фракций С10-С18 и натриевых или триэтаноламиновых солей сульфатов алкиламинов синтетических жирных кислот фракции С10-С16, или смесь натриевых или калиевых солей жирных кислот фракции С19-С25 и натриевых или триэтаноламиновых солей алкилсерных кислот фракций С10-С13, или смесь натриевых или триэтаноламиновых солей алкилсерных аминовых солей сульфатов моноэтаноламидов синтетических жирных кислот фракции С12-С16 в соотношении компонентов соответственно 1 (1-1,14). Может быть введена также смола древесная омыленная.

Применение детоксикантов и химической добавки обеспечивает экологическую защиту от вредных выделений свободного стирола в готовых полистиролбетонных изделиях как в сухом, так и во влажном их состоянии. В случае высушенных изделий, когда влажность не превышает 1,5% реакция химической нейтрализации свободного стирола идет за счет присутствия гидроксида алюминия или железа и может быть представлена уравнением:



В свою очередь органоминеральный комплекс имеет склонность к дальнейшему химическому взаимодействию со стиролом по схеме:



Гидроокись алюминия или железа может быть получена также и в случае использования аналогичных хлоридов за счет ионообменной реакции их в сильно-щелочной среде свежеприготовленной полистиролбетонной смеси.

В случае увлажненных изделий детоксикация свободного стирола осуществляется за счет окислительного действия перманганата или бихромата калия по схеме:



Образовавшиеся в результате химического превращения стирола продукты нелетучи, нетоксичны, представляют собой твердые вещества, легко удерживаемые в теле бетона как за счет механического сцепления, так и за счет некоторых видов химической связи с новообразованиями цементного камня.

Применение же трехстадийного способа вспенивания полистирольного заполнителя способствует формированию структурированных гранул переменной пористости с поверхностным тонкостенным уплотненным слоем, что приводит к повышению их упруго-деформативных свойств при относительно низкой плотности и относительно меньших размерах. Это в свою очередь способствует повышению физико-механических показателей готовых полистиролбетонных изделий.

В работе были использованы следующие материалы и приборы: портландцемент марок 400-500 (ТУ ГОСТ 10178-85), гранулированный вспенивающийся полистирол (ТУ-301-05-3-93), перманганат калия (ГОСТ 5777-84), бихромат калия (ГОСТ 4147-74), гидроксид алюминия, гидроксид железа. Вспенивание исходного полистирольного бисера на первых двух стадиях осуществляли в лабораторном аппарате емкостью 10 л, высотой 0,7 м, снабженным парогенератором и перемешивающим устройством; термостатирование в аппарате колонного типа емкостью 3,5 л, третью ступень вспенивания в лабораторной пропарочной камере на 200 л.

Плотность полистирольного заполнителя определяли (ГОСТ 409-77), прочность на сжатие при 10%-ной деформации (ГОСТ 15588-86), коэффициент теплопроводности (ГОСТ 7076-87), средний диаметр частиц (ГОСТ 3826-82), содержание свободного стирола (ГОСТ 15820-82), прочность готовых полистиролбетонных изделий (ГОСТ 17117-81), объемную массу (ГОСТ 17117.3-81).

На основе полистирольного заполнителя, получаемого предлагаемым способом, готовили бетонную смесь, содержащую, мас. цемент 67, полистирольный заполнитель 5,55, химическая добавка 0,45, вода остальное.

В табл. 1 и 2 приведены конкретные условия предлагаемого способа изготовления полистирольного заполнителя и свойства конечных продуктов. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ изготовления полистирольного заполнителя для бетонной смеси, включающий вспенивание при нагревании и термостатирование гранул, отличающийся тем, что вспенивание осуществляют в две стадии при соотношении продолжительности вспенивания соответственно 1 1 1,75 с промежуточным термостатированием между стадиями в потоке нагретого воздуха при 40 65oС в течение 4 24 ч с последующим вылеживанием при температуре не более 30oС в течение 20 24 ч в присутствии детоксикантов стирола в количестве 0,02 0,15% от массы гранул.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вспенивание на первой стадии осуществляют в парогазовой среде при 97 105oС в течение 3 5 мин в зоне активного прогрева с последующей закалкой в температурном поле, описываемом уравнением

t = tmax-Kh,

где tmax - максимальная температура в зоне активного прогрева;

h высота вспененного слоя;

К коэффициент, учитывающий соотношение tmax в зоне активного прогрева и высоты камеры вспенивания.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что термостатирование осуществляют в потоке нагретого воздуха при скорости 2,5 5 м/с в течение 8 24 ч по циклическому режиму: нагрев до t 60 65oС в течение 50 65 мин и остывание до t 35 40oС в течение 30 45 мин.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на второй стадии вспенивание осуществляют в парожидкостной среде при t 92 97oС.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве детоксикантов стирола используют перманганат или бихромат калия или их смесь в соотношении соответственно 1 1 1,25.

6. Способ изготовления полистиролбетонных изделий, заключающийся в приготовлении полистиролбетонной смеси из цемента, полистирольного заполнителя и воды, ее формовании в фиксированном объеме и нагреве, отличающийся тем, что используют полистирольный заполнитель, вспененный в две стадии с промежуточным термостатированием между ними и последующим вылеживанием в присутствии детоксиканта стирола в количестве 0,02 0,15% от массы заполнителя, причем при приготовлении полистиролбетонной смеси в нее дополнительно вводят добавку из группы: хлорид алюминия, хлорид железа, гидроксид алюминия, смесь гидроксида железа с перманганатом калия или бихроматом калия с воздухововлекающей добавкой в соотношении соответственно 1 1,35 1 1 - 1,35, а нагрев отформованного изделия осуществляют до t 80 85oС в течение 0,8 1,5 ч и выдерживают при 55 65oС в течение 1,5 2,5 ч.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что в качестве воздухововлекающей добавки вводят смесь из группы: смесь натриевых или триэтаноламиновых солей алкилсульфатов первичных жирных спиртов фракций С10 - С18 и натриевых или триэтаноламиновых солей сульфатов алкилоламидов синтетических жирных кислот фракций С10 - С16, или смесь натриевых или калиевых солей жирных кислот фракции С19 С25 и натриевых или триэтаноламиновых солей алкилсерных кислот фракции С10 С13, или смесь натриевых или триэтаноламиновых солей алкилсерных кислот фракции С10 С16 и натриевых или триэтаноламиновых солей сульфатов моноэтаноламидов синтетических жирных кислот фракции С12 С16 при соотношении компонентов указанных смесей соответственно 1 1 1,14.

8. Способ по п.6, отличающийся тем, что в качестве воздухововлекающей добавки вводят смолу древесную омыленную.




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