СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПЕНОБЕТОННОЙ СМЕСИ
(51) 7 C04B38/10
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Статус: по данным на 05.10.2007 - прекратил действие
--------------------------------------------------------------------------------
(14) Дата публикации: 2001.05.10
(21) Регистрационный номер заявки: 99111098/03
(22) Дата подачи заявки: 1999.05.24
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1999.05.24
(43) Дата публикации заявки: 2001.05.20
(45) Опубликовано: 2001.05.10
(56) Аналоги изобретения: ЕСТЕМЕСОВ З.А. и др. Об основных свойствах неопорбетона. - Цемент, 1996, № 1, с.28-31. SU 485990 А, 19.01.1976. SU 4797 А, 31.03.1928. SU 857062 А, 25.08.1981. SU 262684 А, 11.05.1970. FR 2570072 А, 14.03.1986. US 5595596 А, 21.01.1997.
(71) Имя заявителя: Белгородская государственная технологическая академия строительных материалов
(72) Имя изобретателя: Лесовик В.С.; Коломацкий С.А.; Кривцова О.А.; Пыльнев Ю.В.
(73) Имя патентообладателя: Белгородская государственная технологическая академия строительных материалов
(98) Адрес для переписки: 308012, г.Белгород, ул. Костюкова 46, БелГТАСМ, патентная группа
(54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПЕНОБЕТОННОЙ СМЕСИ
Изобретение относится к строительным материалам, а именно к способам изготовления поризованных ячеистобетонных изделий. В способе их получения, включающем смешивание цементного теста и отдельно приготовленной пены, предложено цементное тесто готовить из цементной суспензии с соотношением воды и цемента от 3:1 до 7:1 в две стадии. На первой выделяют седиментационно-неустойчивую твердую фазу, а на второй полученную суспензию выдерживают до отделения жидкой фазы от цементного теста. Технический результат: снижение средней плотности, повышение коэффициента конструкционного качества и ускорение твердения пенобетонных изделий. 1 табл.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ относится к строительным материалам, а именно к способам изготовления поризованных ячеистобетонных изделий.
Известен способ приготовления пенобетонной смеси, заключающийся в смешивании цемента, песка, воды и пеноконцентрата фирмы "Неопор". Технология получения пенобетона заключается в следующем: в готовый раствор, состоящий из песка, цемента и воды, в процессе перемешивания добавляют определенное количество отдельно приготовленной пены [1].
Недостатком способа является использование дорогой специальной химической добавки "Неопор" и медленное твердение пенобетонной смеси.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ приготовления пенобетонной смеси, включающий смешивание цементного теста и пены [2]. Пену получают взбиванием жидкой смеси пенообразователя и воды. Цементное тесто готовят в смесителе при перемешивании отдозированного количества цемента и воды. Готовое тесто переливают в отдельный смеситель, туда же из другой емкости поступает готовая пена, после чего цементное тесто и пену перемешивают в течение 2-3 минут.
Недостатками известного способа являются высокая средняя плотность и медленное твердение пенобетонной смеси.
Изобретение направлено на снижение средней плотности, повышение коэффициента конструкционного качества и ускорение твердения пенобетонных изделий.
Указанная задача достигается тем, что в способе приготовления пенобетонной смеси, включающем приготовление цементного теста и смешивание его с отдельно приготовленной пеной, согласно предлагаемому решению цементное тесто готовят из цементной суспензии с соотношением воды и цемента от 3:1 до 7: 1 в две стадии: выделяют седиментационно-неустойчивую твердую фазу, затем полученную суспензию выдерживают до отделения жидкой фазы от цементного теста.
Сопоставительный анализ заявленного решения с прототипом показывает, что предложенный способ отличается от известного тем, что цементное тесто готовят из цементной суспензии с соотношением воды и цемента от 3:1 до 7:1 в две стадии: выделяют седиментационно-неустойчивую твердую фазу, затем полученную суспензию выдерживают до отделения жидкой фазы от цементного теста. В результате седиментационные характеристики получаемого цементного теста приводятся в соответствие с параметрами пенобетонной смеси, что в итоге дает возможность снизить среднюю плотность и увеличить коэффициент конструкционного качества. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "новизна".
Известно, что повышенное количество воды отрицательно влияет на свойства бетонных смесей и бетона. Кроме того, смешивание цемента с водой до приготовления пенобетонной смеси также ухудшает свойства бетонных смесей и бетона за счет предварительной гидратации цемента. Однако вопреки существующему мнению в предлагаемом решении исходное соотношение воды и цемента, значительно выходящее за известные пределы от 0,35:1 до 1:1, а также предварительная гидратация цемента при осуществлении двух стадий не ухудшают, а улучшают последующие технологические переделы, в итоге снижая среднюю плотность и увеличивая коэффициент конструкционного качества. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "изобретательский уровень".
Предлагаемый способ приготовления пенобетонной смеси реализован следующим образом.
Для проведения испытаний использовали портландцемент М400 Белгородского цементного завода, удовлетворяющий ГОСТ 10178-85, водопроводную воду по ГОСТ 23732-85. В качестве пенообразователя использовали добавку "Морпен", производимую в г. Щебекино Белгородской области ТОО "Исток". Для приготовления смеси смешивали цемент и воду в соотношении 1:5 в емкости N 1. Для этого брали 800 г цемента и 4 л воды. Производили слив устойчивой жидкой фазы в емкость N 2. Выдерживали жидкую фазу в емкости N 2 до разделения воды и твердой фазы. Сливали отделенную воду из емкости N 2 в накопительную емкость и возвращали обратно в технологический процесс. Отбирали в емкости 2 из оставшейся фазы избыточную воду хлопчатобумажной тканью до оптимального водоцементного отношения твердой фазы (цементного теста). Приготавливали в миксере пенобетонную смесь из цементной суспензии и пены. Пену получали в пеногенераторе из рабочего раствора добавки пенообразователя. Твердую фазу из емкости N 1 направляли для производства конструкционно-теплоизоляционного пенобетона.
Использование предлагаемого способа приготовления пенобетонной смеси обеспечивает по сравнению с существующими следующие преимущества:
- уменьшение размеров зерен цемента повышает прочность изделий за счет более полного процесса гидратации вяжущего;
- снижение средней плотности при уменьшении толщины межпоровой перегородки за счет уменьшения размера частиц цемента;
- сокращение сроков твердения пенобетона за счет повышения удельной поверхности зерен;
- расход цемента на 1 м3 пенобетона снижается на 240 кг;
- снижение материалоемкости производства за счет уменьшения парка форм, необходимого для выдержки изделий при твердении.
Объективной характеристикой свойств материалов пористой структуры является коэффициент конструкционного качества - к [3], который определяется по формуле
где Rсж - прочность при сжатии, МПа;
o - средняя плотность, г/см3.
Величина Kк дает возможность сравнивать свойства материалов, различающихся по составу и структуре. Более эффективным считается материал, у которого величина коэффициента конструкционного качества больше.
Сравнительные характеристики материалов приведены в таблице.
Из данных таблицы видно, что оптимальным соотношением воды и цемента является от 3: 1 до 7:1, а наличие двух стадий позволяет получить среднюю плотность от 310 кг/м3 до 480 кг/м3. Увеличение коэффициента Kк говорит об улучшении свойств материала при уменьшении его плотности и изменении прочности, соответствующей назначению материала (теплоизоляционный, конструкционно-теплоизоляционный). Таким образом, предлагаемый способ позволяет снизить среднюю плотность, увеличить коэффициент конструктивного качества, уменьшить материалоемкость производства за счет сокращения сроков твердения и уменьшения расхода цемента, улучшить структуру межпорового пространства материала, а также уменьшить теплопроводность изделий.
Список литературы
1. Горлов Ю.П. Технология теплоизоляционных материалов. М., Стройиздат, 1980.
2. Об основных свойствах неопорбетона. Цемент - N 1, 1996, с. 28-31.
3. Воробьев В. А. Строительные материалы. Учебн. Для спец. Вузов М., Стройиздат, 1976, с. 189.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ приготовления пенообразной смеси, включающий приготовление цементного теста и смешивание его с отдельно приготовленной пеной, отличающийся тем, что цементное тесто готовят из цементной суспензии с соотношением воды к цементу от 3:1 до 7:1 в две стадии: выделяют седиментационно-неустойчивую твердую фазу, затем полученную суспензию выдерживают до отделения жидкой фазы от цементного теста
Независимый научно технический портал
На главную страницу раздела
