ПОРОБЕТОН
RU (11) 2297993 (13) C1
(51) МПК
C04B 38/00 (2006.01)
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Статус: по данным на 05.10.2007 - действует
--------------------------------------------------------------------------------
Документ: В формате PDF
(14) Дата публикации: 2007.04.27
(21) Регистрационный номер заявки: 2005127093/03
(22) Дата подачи заявки: 2005.08.29
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.08.29
(45) Опубликовано: 2007.04.27
(56) Аналоги изобретения: RU 2239615 С2, 10.11.2004. RU 2251482 C1, 10.05.2005. RU 2131858 C1, 20.06.1999. RU 2003126099 A1, 20.02.2005. RU 2139268 C1, 10.10.1999. RU 2166489 С2, 10.05.2001. GB 2166428 A, 08.05.1986.
(72) Имя изобретателя: Удачкин Игорь Борисович (RU); Удачкин Вячеслав Игоревич (RU); Смирнов Виктор Макарович (RU); Колесников Владимир Евгеньевич (RU)
(73) Имя патентообладателя: Удачкин Игорь Борисович (RU); Удачкин Вячеслав Игоревич (RU); Смирнов Виктор Макарович (RU); Колесников Владимир Евгеньевич (RU)
(98) Адрес для переписки: 115582, Москва, ул. Домодедовская, 24, корп.1, кв.657, И.Б.Удачкину
(54) ПОРОБЕТОН
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к получению ячеистого бетона неавтоклавного твердения. Техническим результатом является получение поробетона с заданной прочностью при растяжении. В поробетоне, полученном отверждением сырьевой смеси, состоящей из портландцемента, микрокремнезема, природного песка, волокнистого заполнителя - асбеста и органического искусственного волокна, воды и комплексного порообразователя, включающего два пенообразователя, алюминиевую пудру, микрокремнезем и воду, гомогенизируемой в смесителе, используют комплексный порообразователь пастообразный КПП состава, мас.%: алюминиевая пудра 20-25, пенообразователи "Пеностром" и ПБ-2000 в соотношении 1:12-20 соответственно, 15-25, микрокремнезем 25-35, вода остальное, волокнистый заполнитель с диаметром 9-18 мкм и длиной 3-18 мм, содержащий в качестве органического искусственного волокна полипропиленовый "Фибрин" в соотношении асбест: "Фибрин" 1:55-99, природный песок с Мкр=1,2-1,8, при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%: портландцемент 44-83,3, микрокремнезем 9-10, природный песок 0-30, КПП 0,7-1,5, волокнистый заполнитель 7-10, вода до В/Т от 0,32 до 0,53, а в качестве смесителя используют турбулентный смеситель "Турбо-0,25" с числом оборотов турбины в минуту 800-1000. 1 табл.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к получению ячеистого бетона неавтоклавного твердения.
Известен поробетон, полученный из сырьевой смеси, приготовленной с использованием комплексного газопенного порообразователя в турбулентном смесителе, снабженном теплоэлектронагревателями, состоящей, например, из мас.%: портландцемента 28, каменноугольной золы 33, гипса 3, газообразователя - алюминиевой пудры 0,1, пенообразователя - сульфонола 0,2 и воды 35,7, причем в указанный смеситель загружают первоначально воду, пенообразователь, цемент, гипс, золу, после перемешивания в течение 4-6 мин в полученную массу, нагретую до 45-65°С, вводят алюминиевую пудру, перемешивают, полученную смесь заливают в форму, на поверхность вспученной смеси после предварительной выдержки равномерно наносят волокна - асбест, полимерные волокна (патент РФ №2251482, 2005.05.10).
Наиболее близким аналогом для заявленного изобретения является поробетон, полученный после отверждения сырьевой смеси, приготовленной с использованием комплексного газопенного порообразователя в смесителе и состоящей из: портландцемента с добавкой микрокремнезема в количестве 0,2-10% от его массы, природного песка в количестве 2-70% от массы портландцемента, пенообразователя первого - материала на углеводно-фенолъной основе (смолы древесной омыленной), второго - материал на белковой основе (продукта экстракционной обработки коллагена или его аналогов, например, желатина или костного клея) при их соотношении соответственно 1:0,05-10, минеральной добавки - микрокремнезема 0,2-10% от массы портландцемента, волокнистого материала - в т.ч. асбеста, органического искусственного волокна в соотношении от 1:50 до 50:1 или 1:0,02-50 в количестве 2-15% от массы портландцемента. Смесь получают перемешиванием отдельно гомогенизируемых водной дисперсии портландцемента и дисперсии газа в водном растворе пенообразователей после достижения каждой из дисперсий метастабильных состояний введением одной дисперсии в другую (патент РФ №2239615, 2004.11.10).
Задачей заявленного изобретения является получение поробетона с заданной прочностью при растяжении.
Поставленная цель достигается тем, что поробетон, полученный отверждением сырьевой смеси, состоящей из портландцемента, микрокремнезема, природного песка, волокнистого заполнителя - асбеста и органического искусственного волокна, воды и комплексного порообразователя, включающего два пенообразователя, алюминиевую пудру, микрокремнезем и воду, гомогенизируемой в смесителе, по изобретению отличается тем, что используют комплексный порообразователь пастообразный КПП состава, мас.%: алюминиевая пудра 20-25, пенообразователи "Пеностром" и ПБ-2000 в соотношении 1:12-20 соответственно, 15-25, микрокремнезем 25-35, вода - остальное, волокнистый заполнитель с диаметром 9-18 мкм и длиной 3-18 мм, содержащий в качестве органического искусственного волокна полипропиленовый "Фибрин" в соотношении асбест: "Фибрин" 1:55-99, природный песок с Мкр=1,2-1,8, при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:
Портландцемент 44-88
Микрокремнезем 9-10
Природный песок 0-30
КПП 0,7-1,5
Волокнистый заполнитель 7-10
Вода До В/Т 0,32-0,53
а в качестве смесителя используют турбулентный смеситель "Турбо-0,25" с числом оборотов турбины в минуту 800-1000.
Практическое осуществление изобретения проводят следующим образом.
Используют:
Портландцемент Белгородского цементного завода марки ПЦ500-Д0;
Песок природный - кремнеземистый компонент (ГОСТ 8736093) с модулем крупности Мкр = до 1,8, который относится к группе мелких песков;
Микрокремнезем - тонкодисперсный аморфный кремнезем - отход Челябинского завода ферросплавов с диаметром стекловидных сфер от 0,01 до 1,0 мкм, с удельной поверхностью около 20 м2/г;
Волокнистый заполнитель - дисперсная арматура - в виде хризотил-асбеста и полипропиленовой фибры "Фибрин" с диаметром волокна 9-18 мкм и длиной 3-18 мм;
Вода с обеспечением водотвердого отношения смеси (В/Т) от 0,32 до 0,53;
Пудра алюминиевая - ПАП-1;
Пенообразователь "Пеностром", синтетический пенообразователь ТУ 2481-001-22299560-99;
Пенообразователь ПБ-2000 - смесь натрий алкилсульфатов спиртов, сульфоэтоксилатов натрия на основе высших жирных спиртов, спирта бутилового, карбамида, высших жирных спиртов и воды (заявка РФ №2003126099, 2005.02.20).
Причем порообразователь используют комплексный пастообразный, приготовленный из указанных пенообразователей, алюминиевой пудры, микрокремнезема-загустителя и воды. Компоненты перемешивают в миксере и хранят при температуре от 5 до 30°. Удельный расход его 0,75-1,5 кг/м 3 поробетона.
Компоненты перемешивают в турбулентном смесителе марки "Турбо-0,25" с миксером объемом 250 л с оборотами турбины 800-1000 об/мин и производительностью 4 м3/час. Компоненты смеси гомогенизируются в турбулентном смесителе с высокой интенсивностью перемешивания, которая обеспечивает достаточную силу инерции и вязкости смеси, которые определяются числом Рейнольдса (Re), величина которого составляет Re<2,0 (см. Р.Ф.Ганиев «Резонансовые явления при нелинейных колебаниях М. Машиностроение. 1980 г. С.208; ст. Ю.Г.Ковальчук «Газонасыщение и гомогенизация ячеистобетонной смеси при подаче избыточного давления воздуха» автореферат диссертаций - Киев. 1990 - Типография НИИСП Госсторя УССР). В этом случае смесь перемешивается в турбулентном режиме. Это позволяет, с одной стороны, гомогенизировать смесь, а, с другой стороны, зерна стекловидного микрокремнезема частично разрушаются. Доля разрушенных частиц до уровня коллоида, равного 10-9 N (нанометров), составляет 9-32% исходной силикатной массы. В эту коллоидную массу входят дисперсии гидролизованного цемента, а суммарная коллоидная водонаполненная масса составляет до 60%. Это означает, что поробетон имеет зернисто-контактный характер. Роль крупных зерен выполняют газовоздушные поры, связанные между собой через силикатные прослойки матрицы, имеющие в свою очередь зерновое строение. Прочность поробетона определяется плотностью матрицы, а степень уплотнения матрицы подчиняется законам коллоидной химии, сформулированным в касающейся технологии флокуляции. Коллоидные зерна поробетона - это флокулы, которые объединяются в рыхлые хлопьевидные агрегаты и уплотняются при введении в смесь флокулянтов, которыми являются в данной смеси дробленые частицы микрокремнезема и тончайшие фиброволокна.
Образцы поробетона из смеси, приготовленной как указано выше, твердеют, например, при нормальных условиях.
Составы смеси и результаты испытаний приведены в таблице.
Таблица
Прочность бетона при изгибе, МПа Марка поробетона Состав поробетона, мас.% Примечание
Плотность, кг/см2 Прочность, МПа Цемент Микрокремнезем Порообразователь (паста) Асбест и Фибрин Песок Вода В/т
1,2 300 1,4 82,3 9,0 0,7 8,0 нет 0,53 x
2,4 500 3,2 70 10,0 1,2 8,8 10 0,5 xx
4,2 900 5,8 51 8,5 1,5 9,0 30 0,32 xxx
Х - порообразователь, мас.%: алюминиевая пудра - 20, пенообразователи «Пеностром» и «ПБ-2000» в соотношении 1:14-15, микрокремнезем - 30, вода - 35
- волокнистый заполнитель: асбест и полипропиленовый фибрин в соотношении 1:60
XX - порообразователь, мас.%: алюминиевая пудра - 25, пенообразователи «Пеностром» и «ПБ-2000» в соотношении 1:16-20, микрокремнезем - 35, вода - 20
- волокнистый заполнитель: асбест и полипропиленовый фибрин в соотношении 1:90
XXX - порообразователь, мас.%: алюминиевая пудра - 22, пенообразователи «Пеностром» и «ПБ-2000» в соотношении 1:20-25, микрокремнезем - 25, вода - 28
- волокнистый заполнитель: асбест и полипропиленовый фибрин в соотношении 1:70
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Поробетон, полученный отверждением сырьевой смеси, состоящей из портландцемента, микрокремнезема, природного песка, волокнистого заполнителя - асбеста и органического искусственного волокна, воды и комплексного порообразователя, включающего два пенообразователя, алюминиевую пудру, микрокремнезем и воду, гомогенизируемой в смесителе, отличающийся тем, что используют комплексный порообразователь пастообразный КПП состава, мас.%:
Алюминиевая пудра 20-25
Пенообразователи "Пеностром" и
ПБ-2000 в соотношении 1:12-20
соответственно 15-25
Микрокремнезем 25-35
Вода Остальное
волокнистый заполнитель с диаметром 9-18 мкм и длиной 3-18 мм, содержащий в качестве органического искусственного волокна полипропиленовый "Фибрин" в соотношении асбест: "Фибрин" 1:55-99, природный песок с М кр = от 1,2 до 1,8 при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:
Портландцемент 44-83,3
Микрокремнезем 9-10
Природный песок 0-30
КПП 0,7-1,5
Волокнистый заполнитель 7-10
Вода До В/Т 0,32-0,53
а в качестве смесителя используют турбулентный смеситель "Турбо-0,25" с числом оборотов турбины в минуту 800-1000
Независимый научно технический портал
На главную страницу раздела
