ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2290385

Безцементного КОМПОЗИЦІЯ ДЛЯ ПРИГОТУВАННЯ ПЕНОБЕТОНА

Безцементного КОМПОЗИЦІЯ ДЛЯ ПРИГОТУВАННЯ ПЕНОБЕТОНА

Ім'я винахідника: Шевченко Валентина Аркадіївна (RU); Артем'єва Наталія Олександрівна
Ім'я патентовласника: Красноярська державна архітектурно-будівельна академія
Адреса для листування: 660041, г.Красноярск, пр. Вільний, 82, КГАСУ, науково-дослідний сектор, патентознавець Т.Б. Гельбовой
Дата початку дії патенту: 2005.02.24

Винахід відноситься до промисловості будівельних матеріалів і може бути використане при виготовленні пористого бетону і виробів на його основі. Технічним результатом винаходу є здешевлення вартості сировинної суміші для приготування пінобетону, підвищення її міцності, зниження щільності і теплопровідності. Безцементного композиція для приготування пінобетону включає, мас.%: Висококальціевая зола-винесення ТЕЦ 55 ... 60, мікрокремнезем 3 ... 4, мінералізовані стоки - відхід металургійного виробництва кольорових металів, що складаються з хлоридів натрію і кальцію, 2,5 .. .3,0, піноутворювач 0,2 ... 0,3 і воду - інше.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до промисловості будівельних матеріалів і може бути використане при виготовленні пористого бетону і виробів на його основі.

Відома сировинна суміш для приготування пінобетону, що містить: цемент 30 ... 45%; дрібнодисперсні відходи газоочистки виробництва феросиліцію 15 ... 25%; смолу деревну омиленої 0,2 ... 0,4; хлористий кальцій 0,3 ... 0,6%; відходи механічної обробки асбестоізвестково-кремнеземистих виробів 3 ... 5% і воду [SU 1353761 А1, 23.11.1986].

Недоліком відомої сировинної суміші є те, що в складі її використовується добавка хлористого кальцію, отримана штучним шляхом.

Відома сировинна суміш для приготування пінобетону, що містить в якості в'яжучого сланцеву золу-винесення від пилоподібного спалювання прибалтійських горючих сланців, пісок (або кам'яновугільну золу) і піну, приготовану з водного розчину клееканифольной піноутворювача [RU 2067569 С1, С 04 В 40/02, 10.10 .1996].

Недоліком відомої сировинної суміші є те, що в технології виготовлення виробів використовується спеціальний спосіб гідротермальної обробки, що ускладнює технологічний процес. Крім цього, щільність одержуваного пінобетону має високе значення при недостатньо високої міцності.

Як прототип прийнята сировинна суміш, яка містить: цемент 30 ... 45%; відхід флотації золи-винесення 15 ... 30% ;, смолу деревну омиленої 0,2 ... 0,4%; карбідний мул на основі Са (ОН) 2 0,3 ... 0,7%; хлористий кальцій 0,3 ... 0,45% і воду [SU 1544747 А1, 23.02.1990].

Недоліком прототипу є і наявність у складі дорогих компонентів: цементу і хлористого кальцію, отриманих штучним шляхом при значних матеріальних і енергетичних витратах.

Завданням винаходу є зниження матеріаломісткості та енергоємності за рахунок використання відходів промисловості, а й підвищення міцності пінобетону, зниження його щільності і теплопровідності.

Для вирішення поставленого завдання в безцементного композиції для приготування пінобетону, що включає висококальціевую золу-винесення ТЕЦ, добавку мінералізованих стоків, що містить солі хлористого кальцію і натрію, піноутворювач і воду, доцільно використовувати три види попутних продуктів паливно-енергетичної та металургійної галузей промисловості без використання цементних в'яжучих і наповнювачів.

Основним компонентом сировинної суміші для приготування пенобетонов є зола-винесення, що отримується при спалюванні бурого вугілля КАТЕКа. За хімічним складом зола відноситься до висококальціевим і має гідравлічні і в'яжучі властивості. Широке застосування цього цінного продукту стримується наявністю в складі золи оксиду кальцію у вільному стані, тобто у вигляді частинок, покритих склоподібної оболонкою, важкодоступній для контакту з водою в початковий термін взаємодії. Це призводить до гідратації оксиду кальцію в пізньому віці, коли основна маса матеріалу вже затверділа і може растрескаться при переході СаО в Са (ОН) 2, що супроводжується збільшенням обсягу.

Нейтралізувати деструктивний вплив СаО своб можна різними методами, як фізичними, так і хімічними. Одним з перспективних методів хімічної нейтралізації СаО своб є введення до складу зольних композицій активного мікрокремнезема - попутного продукту виробництва металевого кремнію, здатного вступати в хімічну реакцію з оксидом кальцію на ранній стадії з утворенням щільних і міцних гідросилікатів.

Ще одним резервним матеріалом для отримання ефективних будівельних матеріалів, до числа яких належить пінобетон, є рідкі відходи металургійної промисловості - мінералізовані стоки, що виходять як супутній продукт на Красноярському заводі кольорових металів і являють собою суміш розчинів солей. За хімічним складом мінералізовані стоки є солями-електролітами, здатними інтенсифікувати реакцію гідратації і збільшити обсяг новоутворень, що в підсумку призводить до підвищення міцності тверднуть систем. Введення мінералізованих стоків до складу зольно-кремнеземистих композицій інтенсифікує процес твердіння зольного каменю в початкові терміни, забезпечуючи при цьому раннє структуроутворення сировинної суміші, а й прискорений набір міцності матеріалу.

У сукупності три види попутних продуктів промисловості дозволяють отримувати безцементні зольно-кремнеземисті композиції для приготування теплоізоляційного і конструкційно-теплоізоляційного ніздрюватого бетону неавтоклавного тверднення марок по щільності Д400-Д600, на які при звичайній технології потрібні високоякісні, спеціально вироблені в'яжучі речовини і наповнювачі.

Супутнім ефектом розробленої технології є поліпшення екологічної обстановки в регіоні.

Сировинна суміш готується з компонентів в наступному співвідношенні: висококальціевая зола-винесення 55 ... 60%; мікрокремнезем 3 ... 4%, мінералізовані стоки 2,5 ... 3,0%, піноутворювач 0,2 ... 0,3%; вода - інше.

Зола-винесення подається в бетонозмішувач і зачиняється водною суспензією, що складається з мікрокремнезема, мінералізованих під розетки та вимикачі. Суміш перемішується в бетоносмесителе примусової дії протягом 2 ... 3 хвилин. Одночасно з цим процесом в піногенераторі готується технічна піна з розчину піноутворювача робочої концентрації.

Отримана піна подається в бетонозмішувач, де перемішується з бетонною сумішшю протягом 1,5 хвилин до отримання однорідної поризованной маси. З готової суміші формують вироби, твердіння яких здійснюється в камері обробки їх при температурі ізотермічної витримки 70-85 ° С.

Сировинними матеріалами для пінобетону пропонованого складу застосовувалися: висококальціевая зола сухого відбору Красноярської ТЕЦ-2, мікрокремнезем Братського алюмінієвого заводу і сольові (мінералізовані) стоки Красноярського заводу кольорових металів. Як пенообразующей добавки можуть використовуватися будь-які з відомих і застосовуваних в даний час в технології пенобетонов (СДО, ПО-6, Морпен, Неопор, ПБ-2000 та ін.).

Розроблена сировинна суміш є більш економічною, ніж відомі, завдяки використанню попутних продуктів різних галузей промисловості.

Технічним результатом винаходу є здешевлення вартості сировинної суміші для приготування пінобетону і підвищення міцності бетону, зниження щільності і теплопровідності пінобетону, а й поліпшення екологічної обстановки в регіоні.

Склади розробленої композиції і властивості пінобетону, отримані на її основі, представлені в табл.1 і 2.

Таблиця 2

Властивості пінобетону на основі безцементних композицій
склад суміші Фізико-механічні властивості
Щільність, кг / м 3 Міцність при стисканні, МПа Міцність при згині, МПа Коефіцієнт теплопровідності, Вт / м · К
1 350 1,3 0,25 0,09
2 580 2,2 0,34 0,15
відомий 360 1,3 0,24 0,10

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

Безцементного композиція для приготування пінобетону, що включає висококальціевую золу-винесення ТЕЦ, піноутворювач і воду, що відрізняється тим, що вона додатково містить мікрокремнезем, мінералізовані стоки - відхід металургійного виробництва кольорових металів, що складаються з хлоридів натрію і кальцію, при наступному співвідношенні компонентів, мас.% :

Висококальціевая зола-винесення ТЕЦ 55-60
мікрокремнезем 3-4
Зазначені мінералізовані стоки 2,5-3,0
піноутворювач 0,2-0,3
вода решта

Версія для друку
Дата публікації 06.04.2007гг


НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ

Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
магнітний двигун
Джерело тепла на базі нососних агрегатів