АВТОКЛАВНЫЙ ПЕНОБЕТОН

АВТОКЛАВНЫЙ ПЕНОБЕТОН


RU (11) 2255074 (13) C1

(51) 7 C04B38/10 

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

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

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2005.06.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 2004110065/03 
(22) Дата подачи заявки: 2004.03.26 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2004.03.26 
(45) Опубликовано: 2005.06.27 
(56) Аналоги изобретения: RU 2205814 C1, 10.06.2003. RU 2145315 C1, 10.02.2000. RU 2145586 C1, 20.02.2000. RU 2138465 C1, 27.09.1999. SU 1308601 A1, 07.05.1987. GB 1433051 A, 22.04.1976. 
(72) Имя изобретателя: Сватовская Л.Б. (RU); Соловьева В.Я. (RU); Ковалев В.И. (RU); Сапожников В.В. (RU); Елизаров С.В. (RU); Мартынова В.Д. (RU); Хитров А.В. (RU); Сычева А.М. (RU); Титова Т.С. (RU); Чернаков В.А. (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации" (RU) 
(98) Адрес для переписки: 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., 9, ПГУПС МПС России, патентный отдел 

(54) АВТОКЛАВНЫЙ ПЕНОБЕТОН
Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для изготовления изделий в промышленном и гражданском строительстве. Техническим результатом является создание автоклавного пенобетона с повышенной прочностью при сжатии, пониженным коэффициентом теплопроводности и повышенным коэффициентом паропроницаемости. Автоклавный пенобетон, включающий портландцемент, песок, пенообразующую добавку и воду, в качестве пенообразующей добавки содержит протеинсодержащую добавку, модифицированную комплексным модификатором М-3, состоящим из водной эмульсии канифоли С=0,04 мас.% и водного раствора желатины С=0,1 мас.% при следующем соотношении компонентов, мас.%: протеинсодержащая добавка 3,6 - 3,8, водная эмульсия канифоли С=0,04 мас.% 57,6 - 57,8, водный раствор желатины С=0,1 мас.% 38,5 - 38,6 и следующем соотношении компонентов смеси для автоклавного пенобетона, мас.%: портландцемент 37,8 - 42,6, песок 31,3 - 37,8, протеинсодержащая пенообразующая добавка, модифицированная комплексным модификатором М-3 9,1 - 9,3, вода 15,1 - 17,0. 1 табл.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для изготовления изделий в промышленном и гражданском строительстве.

Известен теплоизоляционный бетон, содержащий мас.%: цемент - 44,0-47,0; пенообразующую добавку “Ника” (на протеиновой основе) - 0,5-0,7, монтмориллонитовую глину (включающую не менее 60% минерала (Аl, Mg)2(OH) 2[Si4O10]·H2 O и с удельной поверхностью 1500-2000 см2/г) - 11,0-13,8 и воду - 40,0-42,8 (патент РФ №2145586, С 04 В 38/10, 02.03.1999 г.).

Известен теплоизоляционный бетон содержащий, мас.%: цемент - 43,0-46,2; тонкомолотый шлак металлургического производства (с содержанием Fe(II) не более 4%) - 12,0-14,4; песок - 18,0-15,0; пенообразующую добавку (на основе стеарата натрия плотности 1,15-1,7 г/см3) - 9,5-10,3; химическую добавку “ДЭЯ” (включает в себя последрожжевую барду и модификатор - вспученный поризованный продукт с объемным весом 0,5 г/см3 в количестве, мас.% 3,0±0,5, представленный кальциймагниевыми силикатами) - 0,4-0,5; алюминиевую пудру - 0,5-0,6; фиброволокно - 1,4-1,8 и воду - 12,0-14,4 (патент РФ №2145315, С 04 В 38/10, 02.03.1999 г.).

Наиболее близкой к заявленной смеси, выбранной за прототип, является смесь для ячеистого автоклавного пенобетона, содержащая цемент - 38,0-42,0; песок - 28,0-30,0; известь - 4,2-4,6; комплексную пенообразующую добавку (абиетат натрия C19 H29COONa·3C15H29COOH - 30,30-33,67, калиевая щелочь КОН - 6,88-7,64; мездровый клей - 10,67-11,83; вода - 34,11-37,86 и соли жирной кислоты - 9,0-18,0) - 0,4-0,7 и воду - 25,4-26,7 (патент РФ №2205814 С 04 В, 06.05.2002 г.).

К недостаткам указанных аналогов и прототипа можно отнести недостаточную прочность при сжатии, повышенное значение коэффициента теплопроводности и пониженное значение коэффициента паропроницаемсти.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание автоклавного пенобетона с повышенной прочностью при сжатии, пониженным коэффициентом теплопроводности и повышенным коэффициентом паропроницаемости.

Поставленная задача решается тем, что автоклавный пенобетон, включающий портландцемент, песок, воду, пенообразующую добавку, в качестве пенообразующей добавки содержит протеинсодержащую пенообразующую добавку, модифицированную комплексным модификатором М-3, состоящим из водной эмульсии канифоли С=0,04 мас.% и водного раствора желатины С=0,1 мас.% при следующем соотношении компонентов, мас.%:

- протеинсодержащая добавка 3,6...3,8

- водная эмульсия канифоли С=0,04 мас.% 57,6...57,8 

- водный раствор желатины С=0,1 мас.% 38,5...38,6

и следующем соотношении компонентов смеси для автоклавного пенобетона, мас.%:

- портландцемент 37,8...42,6

- песок 31,3...37,8 

- протеинсодержащая пенообразующая

добавка, модифицированная комплексным

модификатором М-3 9,1...9,3

- вода 15,1...17,0 

На момент подачи заявки, по мнению авторов и заявителя, заявляемая смесь для автоклавного пенобетона неизвестна и обладает мировой новизной.

Заявляемая совокупность существенных признаков проявляет новое свойство, которое позволяет получить указанный технический результат, а именно повышается прочность при сжатии, улучшаются теплоизоляционные свойства материала (уменьшается коэффициент теплопроводности) и повышается коэффициент паропроницаемости по сравнению с известными техническими решениями.

Новым является сочетание известных компонентов, используемых в различных пенообразующих добавках для пенобетона и их новое количественное соотношение, что позволяет получить указанный технический результат. 

По мнению авторов и заявителя, данный состав для автоклавного пенобетона не известен и можно сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности “новизна”.

Указанный технический результат получается за счет использования протеинсодержащей пенообразующей добавки, модифицированной комплексным модификатором М-3, который повышает устойчивость пены в цементном тесте, таким образом обеспечивая получение структуры пенобетона с рациональным распределением пор по всему объему, а также при твердении пеноматериала в гидротермальных условиях (при температуре = 172о С и давлении = 8 атм.) увеличиваются гидратационные процессы, сопровождающиеся образованием тоберморитоподобных гидросиликатов и тоберморита, которые характеризуясь высоким отрицательным значением энтальпии, способствуют снижению коэффициента теплопроводности, а также повышению коэффициента паропроницаемости и прочности материала.

Заявляемое изобретение промышленно применимо и может быть использовано в промышленном и гражданском строительстве для изготовления изделий, характеризующихся повышенной прочностью при сжатии, улучшенной паропроницаемостью и улучшенными теплозащитными свойствами.

Осуществимость изобретения подтверждена примерами конкретного выполнения.

Пример конкретного выполнения изготовления автоклавного пенобетона

I. Приготовление пенообразующей добавки, модифицированной комплексным модификатором М-3.

1. дозируют 9% спиртовой раствор канифоли

2. дозируют воду 

3. отдозированные компоненты перемешивают, получая эмульсию канифоли с С=0,04 мас.%

4. дозируют желатину

5. дозируют теплую воду с t=40°C

6. отдозированные компоненты перемешивают, получая раствор желатины с С=0,1 мас.%

7. - дозируют раствор канифоли С=0,04 мас.%

- дозируют раствор желатины С=0,1 мас.%

8. отдозированные растворы канифоли и желатины перемешивают до получения гомогенной смеси, представляющей комплексный модификатор М-3

9. дозируют протеинсодержащую добавку

10. дозируют комплексный модификатор М-3

11. перемешивают отдозированные компоненты по п.9 и 10, получая раствор пенообразующей добавки, модифицированный комплексным модификатором М-3.

II. Приготовление пенобетонной смеси. 

1. Отдозированный портландцемент М400, тонкомолотый песок с Sуд.=200 м2/кг, воду и из раствора пенообразующей добавки, в виде пены, полученной при помощи пеногенератора, помещают в бетоносмеситель, где тщательно перемешивают, получая пенобетонную смесь, из которой формуют изделия и образцы для контроля качества. 

2. Отформованные изделия и образцы помещают в автоклав, где осуществляется гидротермальная обработка изделий при t=172°C и р=8 атм.

Полученные результаты исследований представлены в таблице.

Анализ полученных результатов показывает, что для автоклавного пеноматериала по данному изобретению по сравнению с прототипом наблюдается улучшение следующих параметров качества: прочность повышается на 18%, коэффициент теплопроводности понижается на 10%, коэффициент паропроницаемости повышается на 13%.






ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Автоклавный пенобетон, включающий портландцемент, песок, пенообразующую добавку, воду, отличающийся тем, что в качестве пенообразующей добавки содержит протеинсодержащую добавку, модифицированную комплексным модификатором М-3, состоящим из водной эмульсии канифоли С=0,04 мас.% и водного раствора желатины С=0,1 мас.% при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Протеинсодержащая добавка 3,6 - 3,8

Водная эмульсия канифоли С=0,04 мас.% 57,6 - 57,8

Водный раствор желатины С=0,1 мас.% 38,5 - 38,6

и следующем соотношении компонентов смеси для автоклавного пенобетона, мас.%:

Портландцемент 37,8 - 42,6

Песок 31,3 - 37,8

Протеинсодержащая пенообразующая

добавка, модифицированная комплексным

модификатором М-3 9,1 - 9,3 

Вода 15,1 - 17,0