ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2287505

Формувальнасуміш ДЛЯ ПЕНОБЕТОНА

Формувальнасуміш ДЛЯ ПЕНОБЕТОНА

Ім'я винахідника: Крутиков В'ячеслав Олександрович (RU); Дідик Олексій Олександрович (RU); Яковлєв Григорій Іванович (RU); Кодола Володимир Іванович (RU); Плеханова Тетяна Анатоліївна
Ім'я патентовласника: Іжевський Державний Технічний Університет
Адреса для листування: 426069, г.Ижевск, вул. Студентська, 7, Іжевський Державний Технічний Університет
Дата початку дії патенту: 2005.05.03

Винахід відноситься до будівельних матеріалів, а саме до сировинних сумішей, і може бути використано при виробництві бетонних виробів різного призначення. Технічним результатом є зниження енерговитратності будівельних виробів, зведення усадки до мінімуму і підвищення теплофізичних властивостей теплоізоляційних виробів. Формувальнасуміш для пінобетону містить, мас.%: Портландцемент 30,0-77,0, вуглецеві нанотрубки металлсодержащие 0,001-2,5, піноутворювач 0,4-0,7, вода - інше. Причому вона може додатково містити 0-30 мас.% Заповнювач - кварцового піску.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до будівельних матеріалів, а саме до сировинних сумішей, і може бути використано при виробництві бетонних виробів різного призначення.

Відома сировинна суміш для виготовлення легкого бетону (авторське свідоцтво SU №1588734, 1990), що складається з: портландцемент 12,0-20,0, шлакопемзовий щебінь 47,0-52,0; відхід вогнетривкого виробництва 8,0-13,0; зола електростанцій 5,0-9,0; деревна омилена смола 0,035-0,45; відходи металургійної вапна 1,0-3,0; інше - вода.

Недоліком даної суміші є висока теплопровідність, так як використовується шлакопемзовий щебінь, який має велику щільність.

Найбільш близьким аналогом для заявленого винаходу є сировинна суміш для пінобетону, що включає, мас.%: Цемент 33-77, вуглецеві кластери фуллероідного типу 0,0001-2,0, вода - інше, а і піноутворювач (патент РФ №2233254, 27.07. 2004).

Технічною задачею винаходу є зниження енерговитратності будівельних виробів і створення формувальної суміші зі складом, що дозволяє звести усадку до мінімуму і підвищити теплофізичні властивості теплоізоляційних виробів.

Суть винаходу полягає в тому, що формувальнасуміш для пінобетону, що містить цемент, воду, піноутворювач, вуглецеві нанотрубки, містить вуглецеві нанотрубки металлосодержащие при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: Цемент 30,0-77,0, піноутворювач 0,4-0 , 7, вуглецеві металлсодержащие нанотрубки металлосодержащие 0,001-2,5, вода - інше. Суміш може додатково містити заповнювач - кварцовий пісок 0-30 мас.%.

Введення піноутворювача в структуру цементного каменю створює порожнисті області у вигляді бульбашок з повітрям, зазначені нанотрубки розташовуються на поверхні бульбашок і служать каркасом для утворення кристалогідратів цементу, тобто зміцнюють стінки порожнистих областей. Стінки бульбашок стають міцними і не дають усадку, а й підвищують теплоізоляційні властивості. Використання кварцового піску збільшує щільність суміші і міцність.

На кресленні показана мікроструктура пінобетонних зразків, отримана з використанням і без використання вуглецевих металлсодержащих нанотрубок.

Наочно видно, що мікроструктура зразка пінобетону при наявності добавки стала більш однорідною, розмір пір приблизно однаковий, в результаті ефект "схлопування" бульбашок повітря не відбувається, і зменшується теплопровідність структури. Заявляється винахід пояснюється прикладами.

приклад 1

В апарат по виготовленню пенобетонной суміші висипають цемент, потім вливають воду. В окремій ємності готують піну шляхом змішування піноутворювача і води. Після цього з'єднують піну з розчином цементу, додають вуглецеві металлсодержащие нанотрубки і в щадному режимі перемішують (до 600 об / хв). Потім під тиском подають отриману суміш в металеві формочки кубів зі стороною 100 мм. Вуглецеві металлсодержащие нанотрубки використовують отримані з суміші полівінілового спирту з хлоридом міді (I) або (II), взятих в мольних співвідношеннях (20-1): 1, нагрівається до 300 ° С. Приклади 3 і 4 - зразки отримували, як в прикладі 1, але з іншим змістом нанотрубок.

Приклад 2 (контрольний)

Зразки отримували, як в прикладі 1, але за відсутності вуглецевих металлсодержащих нанотрубок.

Приготована формувальнасуміш має мінімальну усадку після укладання її в форму, оскільки вуглецеві металлосодержащие нанотрубки мають високу питому поверхню та високі показники. Крім того, металлосодержащие наночастинки є структуроутворюючих елементом, в результаті чого, розташувавшись на поверхні плівки міхура, вони є порівнянним за розмірами матеріалом, "шаблоном", для подальшого розташування основних структуроутворюючих елементів цементного в'яжучого кристаллогидратов, що і підвищує стійкість пенобетонной суміші, сприяє зниженню усадки , підвищення міцності пінобетону і, як наслідок, збільшення коефіцієнта теплопровідності.

Для експериментальної перевірки ефективності заявленої суміші були приготовлені чотири склади формувальних сумішей. Всі склади, в тому числі і прототип, наведені в табл.1. Результати випробувань кожного складу, а саме значення усадки суміші після витримки виробів в природних умовах протягом 24 год, коефіцієнт теплопровідності в 28-добовому віці після природного твердіння, наведені в табл.1.

Таблиця 1

Порівняльні характеристики зразків пенобетонов
№ складів 2 (К) 1 3 4
Склад зразків мас.% цемент - 68,3 піноутворювач - 0,43 вода - 31,27 цемент - 68,3 піноутворювач - 0,43 вуглецеві металлсодержащие

нанотрубки - 0,001 вода - 31,269
цемент - 68,3 піноутворювач - 0,43 вуглецеві металлсодержащие нанотрубки - 0,025 вода - 31,245 Цемент - 68,3 Пенообразова тель - 0,43 вуглецеві металлсодержащие нанотрубки - 0,05 Вода - 31,22
Усадка зразків,% 3,8 1,1 1,3 0,9
Середня щільність, кг / м 3 330 300 300 300
Коефіцієнт теплопровідності, Вт / К · м 0,065 0,052 0,049 0,045

З наведених даних видно, що пінобетонні вироби, отримані із запропонованих складів суміші, мають малу усадку при твердінні і знижені коефіцієнти теплопровідності. Використання винаходу дозволяє одержувати пінобетонні вироби неавтоклавного твердіння без використання такого енергоємного процесу, як автоклавної обробки.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Формовочная суміш для пінобетону, що містить цемент, піноутворювач, воду і вуглецеві нанотрубки, що відрізняється тим, що вона містить вуглецеві нанотрубки металлсодержащие, при наступному співвідношенні компонентів, мас.%:

цемент 30,0-77,0
піноутворювач 0,4-0,7
зазначені нанотрубки 0,001-2,5
вода решта

2. Формовочная суміш по п.1, що відрізняється тим, що додатково містить 0-30 мас.% Заповнювач - кварцового піску.

Версія для друку
Дата публікації 17.01.2007гг


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