1. Евразийский патент - Способ и сырьевая смесь для приготовления неавтоклавного ячеистого бетона и способ возведения сооружений из неавтоклавного ячеистого бетона (2010 год, апрель).
2. Энергосберегающая технология приготовления неавтоклавного монолитного ячеистого бетона в построечных условиях (2007 год, октябрь).
3. Строительство зданий каркасной конструкции с плоскими перекрытиями (2005 год, май).
4. Строительство монолитных домов с применением тоннельной опалубки (2005 год, май).
5. Особенности возведения подземных сооружений в сложных инженерно-геологических условиях (2003 год, сентябрь).

Евразийский патент - Способ и сырьевая смесь для приготовления неавтоклавного ячеистого бетона и способ возведения сооружений из неавтоклавного ячеистого бетона
(2010 год, апрель).

ЕВРАЗИЙСКАЯ ПАТЕНТНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ

ЕВРАЗИЙСКОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО

ЕВРАЗИЙСКИЙ ПАТЕНТ

№ 013241

Название изобретения:

«СПОСОБ И СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НЕАВТОКЛАВНОГО ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА И СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ СООРУЖЕНИЙ ИЗ НЕАВТОКЛАВНОГО ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА»

Патентовладелец (льцы):

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ГОМЕЛЬПРОМСТРОЙ" (BY)

Изобретатель (и):

Левченко Владимир Николаевич, Баранов Анатолий Викторович, Чикилёв Александр Степанович (BY)

Заявка №: 200800057

Приоритет изобретения:

Дата подачи заявки: 14 ноября 2007 г.

Дата выдачи патента: 30 апреля 2010 г.

Настоящим удостоверяется, что евразийский патент выдан на изобретение, изложенное в прилагаемом описании и формуле изобретения.

При уплате установленных годовых пошлин патент действует на территории государств участников Евразийской патентной конвенции - Азербайджанской Республики, Кыргызской Республики, Республики Армения, Республики Беларусь, Республики Казахстан, Республики Молдова, Республики Таджикистан, Российской Федерации, Туркменистана

ГРИГОРЬЕВ Александр Николаевич

Президент Евразийского патентного ведомства

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к бетонам, полученным с использованием порообразователя, а именно к неавтоклавному ячеистому бетону.

Изобретение относится также к способу приготовления в построечных условиях неавтоклавного ячеистого бетона на цементном вяжущем с использованием пенообразователя, ускорителя твердения и других функциональных добавок.

Изобретение, наконец, относится к способу возведения сооружений из неавтоклавного ячеистого бетона.

Бетон -один из древнейших строительных материалов, известный еще с III-IV века до нашей эры. Однако использование бетона и железобетона для массового строительства началось только со второй половины XIX века после получения и организации промышленного выпуска портландцемента, ставшего основным вяжущим веществом для бетонных и железобетонных конструкций и сооружений. Появление ячеистых бетонов (группы лёгких бетонов, структура которых характеризуется наличием значительного количества (до 85% объёма бетона) искусственно созданных замкнутых пор (ячеек) размером 0,5-2 мм) связано с развитием органической химии. Принцип их получения основан на введении в цементное тесто пенообразователей, являющихся в основном продуктами органического происхождения. При этом в зависимости от технологии приготовления, в частности, условий твердения, ячеистые бетоны делятся на бетоны автоклавного и неавтоклавного твердения.

Неавтоклавный ячеистый бетон относится к большой группе эффективных бетонов, таких как газо-и пенобетон, пенополистиролбетон, полистиролбетон, поризованное цементное тесто, бетон с гранулами пенопорита и т.д., которые характеризуются высокими тепло-, звуко-и пароизоляционными свойствами, пониженной средней плотностью, достаточной огнестойкостью. Такие бетоны успешно применяются для изготовления большой номенклатуры строительных изделий: крупных и мелких стеновых блоков, теплоизоляционных изделий, плит перекрытий, перемычек и др. Важной особенностью ячеистых бетонов является возможность резкого улучшения теплоизоляционных свойств наружных ограждающих и внутренних стен, а также снижения массы зданий. Ячеистые бетоны неавтоклавного твердения используются сегодня и в монолитном домостроении, но недостаточно широко.

Неавтоклавный ячеистый бетон был известен раньше автоклавного, но такого широкого распространения, прежде всего при монолитном домостроении, не получил по ряду причин.

Традиционно считается, что по прочности и плотности неавтоклавный бетон все же уступает автоклавному, что, теоретически, сужает возможную область его применения. Однако по ряду имеющихся публикаций специалистами в области неавтоклавного газо-и пенобетона получены теплоизоляционные бетоны средней плотности от D100 до D500 и разработаны технологии получения таких бетонов и изделий на их основе. Можно предполагать, что с учетом дальнейшего интенсивного развития химической отрасли, предлагающей все новые функциональные добавки -пенообразователи, ускорители твердения, пластификаторы, армирующие добавки и т.д., неавтоклавные ячеистые бетоны могут быть вполне конкурентоспособными с бетонами автоклавного твердения. К тому же технологии неавтоклавных бетонов значительно проще, менее энергоемкии дешевле.

Однако при видимой простоте технологии процесс формирования макроструктуры ячеистого бетона трудно поддается управлению и регулированию. Это связано с необходимостью контролирования большого числа технологических параметров: качества и количества сырьевых компонентов, водотвердого отношения, температуры и рН среды, изменяющихся в процессе изготовления и твердения изделий. Поэтому реальные условия структурообразования пенобетонов часто отклоняются от оптимальных, что приводит к возникновению дефектов в структуре. Это тем более относится к приготовлению неавтоклавных ячеистых бетонов в построечных условиях, которые характеризуются, в частности, неустойчивостью и практически невозможностью регулирования основных параметров окружающей среды (температура, влажность и т.д.).

Ячеистые бетоны чувствительны к качеству исходного сырья, составу рабочей композиции, температуре окружающей среды, качеству газо-и пенообразователя, щелочности среды и другим факторам. При разработке композиционного материала (т.е. при подборе сырьевой смеси по качественному и количественному составу компонентов) необходимо иметь в виду, что это сложная система, состоящая из подсистем или элементов (компонентов), каждый из которых выполняет свои функции. Используемые элементы в системе не изолированы друг от друга и должны быть подобраны так, чтобы обеспечить работоспособность и долговечность вновь возникающей системы. Каждый в отдельности элемент не характеризуется теми свойствами, которыми будет обладать новая система -готовый ячеистый бетон. Только в совокупности всех необходимых элементов, подверженных изменениям в результате физикохимических имеханических процессов создается система с заранее заданными свойствами.

Требуют решения вопросы получения универсального состава неавтоклавного ячеистого бетона, соотношения объема, размера и форм воздушных и капиллярных пор, объем кристаллической и гелевидной части новообразований, вопросы «старения» продуктов гидратации, предельных границ упаковки твердой фазы в межпустотном объеме с вариотропньм строением структуры и снижения усадочных деформаций.

Производство ячеистобетонной смеси в построечных условиях требует от рабочих точного и после довательного выполнения операции на всех этапах производства.

Упомянутые выше и другие вопросы и проблемы, связанные с производством и применением неавтоклавного ячеистого бетона, несмотря на очевидную эффективность его использования в строительстве, в том числе монолитном, значительно тормозят развитие этого направления строительных материалов.

Известен ряд теоретических работ, связанных с исследованием свойств неавтоклавных ячеистых бетонов, с разработкой их составов и т.д. [1, 2, 3]. Данные работы носят в основном исследовательский и/или теоретический характер и направлены на изучение процессов, протекающих в сырьевых смесях при приготовлении неавтоклавного ячеистого бетона, а также возможностей влияния на эти процессы.

Известны также различные патентные документы, в которых раскрыты составы и способы приготовления неавтоклавных ячеистых бетонов. Так, известна смесь для изготовления ячеистого бетона (пенобетона), включающая портландцемент, заполнитель, наполнитель, пенообразователь, модифицирующую добавку и воду, которая содержит в качестве заполнителя кварцевый песок, в качестве наполнителя -молотую опоку с удельной поверхностью 3700 см2/г, в качестве пенообразователя -алкилсульфаты первичных жирных спиртов, в качестве модифицирующей добавки -добавку на основе конденсированных фенолов при определенном содержании перечисленных компонентов [4]. Среди достигаемых технических результатов указаны возможность повышения прочностных характеристик изготовленного из смеси пенобетона без увеличения средней плотности изделий, а также снижение стоимости. Однако компонентный состав данной смеси рассчитан на определенный узкий диапазон плотности изделий из нее (причем минимальный составляет 300 кг/м3) и не обеспечивает требуемых высоких характеристик прочности при выходе из данного диапазона, особенно в сторону снижения плотности. Кроме того, в состав смеси входят малораспространенные и специфичные только для отдельных регионов сырьевые компоненты, что значительно ограничивает возможности ее использования.

Известны также сырьевая смесь и способ получения на ее основе пенобетонной смеси, причем пенобетонную смесь получают путем затворения водой смеси, содержащей цемент, наполнитель -известняковая мука, белковый пенообразователь и стабилизатор -сульфат металла, при этом компоненты взяты в сухом состоянии, при водотвердом отношении 0,49-0,62, при следующем соотношении компонентов, мас.%: цемент - 69,6-69,85, известняковая мука - 29,77-29,98, белковый пенообразователь -0,192-0,49, сульфат металла - 0,038-0,1 [5]. В числе технических результатов указаны упрощение процесса получения пенобетонной смеси, снижение его энергоемкости и трудоемкости при обеспечении требуемых физико-механических характеристик, повышении качества пенобетонных изделий, производство которых станет возможным не только в заводских условиях, но и непосредственно на строительной площадке, а также снижение плотности ячеистого материала. Однако предложенный способ, как и в описанном выше случае, обеспечивает получение ячеистых бетонов с плотностью 400-800 кг/м3. Возможность достижения высоких значений прочности при плотности, выходящей за пределы данного диапазона (особенно в сторону уменьшения) в патенте не упомянута.

Выше уже упоминалось, что одним из возможных путей решения проблемы недостаточной прочности неавтоклавных ячеистых бетонов может служить более широкое использование различных армирующих добавок. В частности, значительно повышает строительные свойства обычного ячеистого бетона его армирование микрофибрами.

В этой связи известны сырьевая смесь для производства неавтоклавного пенобетона и способ ее получения, где сырьевая смесь содержит пенообразователь, полимерный модификатор из группы активных коллоидов и активированный раствор, полученный смешением цемента, технологической добавки и воды с последующей активацией раствора, в качестве технологической добавки используют неорганическую добавку, способную к реакции с Са(ОН)2, и/или волокнистую добавку, в активированный раствор вводят указанный модификатор, а затем пенообразователь или заранее приготовленную пену при следующем содержании компонентов, мас.%: цемент - 50-70, полимерный модификатор - 0,5-1,5, указанная неорганическая добавка - 0-20, волокнистая добавка -0-8, пенообразователь - 0,44, вода -остальное [6]. Вкачестве указанного модификатора вводят полиакрилат натрия, или стиролакрилатную дисперсию, или поливинилацетатную дисперсию, или карбоксиметилцеллюлозу, в качестве указанной неорганической добавки вводят кремнеземистые пуццоланы с добавкой силикатов натрия с модулем от 1,5 до 2,5 при содержании силикатов натрия от 5,0 до 15,0 мас.% от массы пуццолана или молотый гранулированный доменный шлак, содержащий до 50 мас.% двуводного гипса, или карбонат кальция, содержащий до 30% гидрата трехкальциевого алюмината, а в качестве волокнистой добавки -волокна полиакриловые с длиной волокон от 4 до 24 мм. В качестве технического результата в упомянутом патенте указаны повышение качества пенобетона при упрощении технологии его изготовления. Однако анализ патентного описания показал, что значительное повышение прочности и других характеристик готового ячеистого бетона подтверждено только при значениях плотности в диапазоне 396-430 кг/м3. Кроме того, сырьевая смесь содержит достаточно большое количество различных компонентов. В то же время, по совокупности существенных признаков данный способ может быть принят в качестве прототипа для заявляемого способа приготовления неавтоклавного ячеистого бетона.

Обзорный анализ состояния уровня техники в области производства неавтоклавных ячеистых бетонов показал, что все еще существует достаточно острая проблема разработки сырьевых составов для приготовления неавтоклавных ячеистых бетонов, а также соответствующих способов приготовления бетонов.

Таким образом, задачей изобретения является разработка сырьевой смеси унифицированного состава, а также способа приготовления на ее основе неавтоклавного ячеистого бетона и способа возведения сооружений из неавтоклавного ячеистого бетона, которые обеспечивали бы получение изделий (сооружений) с высокими характеристиками прочности для широкого диапазона плотностей. Способ и сырьевая смесь должны обеспечивать возможность приготовления ячеистого бетона в построечных условиях для монолитного строительства, в том числе без использования опалубки за счет способности приготовленного бетона сохранять форму, а также за счет сокращения времени затвердевания. Способ и сырьевая смесь, кроме того, должны обеспечивать повышение срока службы сооружений из бетона, а также снижение стоимости и времени проведения работ по приготовлению неавтоклавного ячеистого бетона и сооруженийизнего.

Поставленная задача решается заявляемым способом приготовления неавтоклавного ячеистого бетона на основе сырьевой смеси, содержащей рецептурные количества воды, цемента, по меньшей мере одной функциональной добавки, выбранной из групп, включающих пластификатор, ускоритель твердения и утяжелитель, а также пенообразователя и, при необходимости, армирующей добавки, включающим приготовление раствора для поризации путем растворения в воде компонентов сырьевой смеси с перемешиванием и, при необходимости, нагреванием и последующую поризацию раствора и введение армирующей добавки до получения бетона с заданными характеристиками. Поставленная задача решается засчет того, что до поризации раствора приготавливают пену для поризации путем растворения в воде пенообразователя с перемешиванием путем подачи воздуха под давлением 0,5-2,0 атм и последующей калибровкой пены путем пропускания через рассекатели и решетку до достижения пузырьков одинакового размера с получением пены с коэффициентом выхода пор не менее 15 и коэффициентом использования порообразователя не менее 0,8, раствор для поризации приготавливают путем растворения в воде функциональных добавок с последующим добавлением при постоянном перемешивании цемента и, при необходимости, утяжелителя, поризацию проводят в емкости заданного объема в две стадии, при этом на первой стадии в раствор для поризации добавляют около 1/3 части от объема приготовленной пены с последующим перемешиванием и введением при перемешивании армирующей добавки до получения бетонной смеси однородной структуры, а на второй стадии в бетонную смесь вводят остальную часть приготовленной пены с последующим перемешиванием до получения ячеистого бетона с заданными характеристиками, причем перемешивание осуществляют решетчатыми лопастями.

Выше уже упоминалось, что при разработке технологии приготовления неавтоклавного ячеистого бетона выбор операций, режимов и рецептур сырьевых смесей осуществляется не простым расчетом или действием по стандартной схеме, а путем многочисленных исследований, например совместимости свойств отдельных компонентов путем моделирования процессов, экспериментальных проверок и т.д. Так, авторы апробировали предложенные ими способ и состав сырьевой смеси в ходе выполнения опытных работ, а также при возведении экспериментального монолитного 16-этажного здания в различных сезонных условиях, характерных для умеренного климата средних широт. При этом в зависимости от конкретных условий окружающей среды при приготовлении бетона в условиях постройки были получены сравнимо высокие результаты по прочности, теплопроводности, снижению массы сооружения и т.д.

/p>В предпочтительных формах реализации заявляемого способа в качестве армирующей добавки вводят щелочестойкое синтетическое волокно, предпочтительно низкосортные и неутилизируемые текстильные отходы, более предпочтительно отходы производства синтетического меха после стрижки с длиной волокон не более 1,0 см.

Введение, при необходимости, в рецептуру сырьевой смеси утяжелителя позволяет варьировать значение плотности приготовленного бетона в достаточно широких пределах. При этом в качестве утяжелителя предпочтительновводят доломитовую мукуили песок.

В том числе в зависимости от количества и характеристик вводимого утяжелителя, получают ячеистый бетонплотностью от 150 до 1200 кг/м3.

Как уже было отмечено выше, характеристики бетона зависят не только от способа его приготовления, но и, прежде всего, от состава сырьевой смеси. При этом выбор соответствующего состава сырьевой смеси, обеспечивающего заданные характеристики готового бетона и изготовленного из него изделия (возведенного сооружения), является результатом различных исследований, экспериментов и расчетов.

Таким образом, поставленная задача решается также заявляемой сырьевой смесью для приготовления неавтоклавного ячеистого бетона различной плотности описанным выше способом, содержащая цемент, пластификатор С-3, ускоритель твердения, пенообразователь, армирующую добавку и воду для затворения и для приготовления пены, при следующем содержании компонентов на 1,0 м3 ячеистобетонной смеси, в кг:

цемент 135 - 460

пластификатор С-3 1,0 - 3,8

ускоритель твердения 1,2 - 4,7

армирующая добавка 2,6 - 4,7

пенообразователь 1,4 - 1,9

вода 100 - 200

В зависимости от целевых (заданных) характеристик бетона сырьевая смесь может дополнительно содержать до 690 кгутяжелителя на 1,0 м3 ячеистобетонной смеси.

Современный уровень развития химии обеспечивает доступность для специалистов в данной области техники широкой номенклатуры различных функциональных добавок -пластификаторов, ускорителей твердения, пенообразователей и т.д., используемых в заявляемой сырьевой смеси, на основании чего специалист может осуществить выбор конкретной добавки в соответствии с заданными характеристиками.

Так, заявляемая сырьевая смесь в качестве ускорителя твердения может содержать хлористый кальций или полиметаллический водный концентрат (ПВК), в качестве пенообразователя -ПБ-2000, а также любую подобную упомянутым добавку.

При этом все же предпочтительным является использование в качестве армирующей добавки щелочестойкого синтетического волокна, предпочтительно низкосортных и неутилизируемых текстильных отходов, более предпочтительно отходов производства синтетического меха после стрижки с длиной волокон не более 1,0 см. Использование такого рода армирующей добавки значительно снижает стоимость сырьевой смеси в целом и, кроме того, решает проблему утилизации неутилизировавшихся ранее отходов. Более того, использование такой армирующей добавки неожиданно дало высокие результаты по увеличению прочности бетона и изделий (сооружений) из него.

При необходимости, заявляемая смесь может содержать в качестве утяжелителя доломитовую муку или песок.

Поставленная задача решается также заявляемым способом возведения сооружений из неавтоклавного ячеистого бетона, включающим изготовление неавтоклавного ячеистого бетона с заданными значениями плотности описанным выше способом из описанной выше сырьевой смеси на месте возведения сооружения иподачу бетона по бетоноводупод давлением кместуукладки.

Заявляемые и подробно описанные выше способы приготовления неавтоклавного ячеистого бетона и возведения сооружений из приготовленного бетона демонстрируют максимально эффективные результаты при условии оптимального темпа выполнения технологических операций, рациональной организации рабочего места, четкого соблюдения разделения труда и применения соответствующего современного инструмента и оборудования.

Более подробно заявляемые способы, а также заявляемая сырьевая смесь будут рассмотрены в рамках нижеследующих примеров реализации.

Примеры

Для приготовления бетона из сырьевой смеси согласно изобретению способом согласно изобретению в построечных условиях во всех нижеприведенных примерах использовали следующие устройства и оборудование: смесительная установка (ПБ-1-МОН), модернизированная под приготовление ячеистобетонной смеси, оснащенная решетчатыми лопастями, скорость вращения до 40-45 об./мин; пеногенератор (ПГ-1), оснащенный рассекателями и решеткой, расположенными после камеры смешивания; компрессор (СМ415М), производительностью 0,63 м3/мин; винтовой насос (обеспечивающий перекачку смеси без изменения физико-механических свойств и разрушения пор); штукатурная станция (СШ-4). В то же время специалист в данной области техники может выбрать и любое другое доступное аналогичное оборудование для выполнения каждой из технологическихопераций.

Во всех приведенных нижепримерах работывыполнялив следующей последовательности.

Перед началом работы подсоединяют шланг подачи воды к источнику водоснабжения, подсоединяют бетоновод к установке ПБ-1-МОН и к насосу штукатурной станции, подсоединяют шланги от компрессора С415Мк установке ПБ-1-МОН ик пеногенератору ПГ-1.

Вручную распаковывают, распушивают, взвешивают и расфасовывают синтетическое волокно (низкосортные и неутилизируемые текстильные отходы, например отходы производства синтетического меха после стрижки с длиной волокон не более 1,0 см). Наполняют бак штукатурной станции СШ-4 водой. Включают штукатурную станцию и, при необходимости, подогревает воду до необходимой температуры (в зависимости от температуры окружающей среды), например до 40С. Воду, при необходимости, подогретую из бака СШ-4 вёдрами заливают в установку ПБ-1-МОН. Наполняют мерные ёмкости добавками (пластификатор С-3 и ускоритель твердения ПВК-0) и заливают добавки в установку. Установку ПБ-1-МОН включают и перемешивают воду с добавками в течение около 30 с. Воду из бака СШ-4 заливают в пеногенератор ПГ-1. Наполняют мерную ёмкость пенообразователем ПБ-2000 и заливают пенообразователь в пеногенератор ПГ-1. Включают компрессор С415М, подают воздух под давлением 0,5-2 атм в пеногенератор ПГ-1 и приготавляют пену в течение около 5 мин. Мерную ёмкость наполняют приготовленной пеной, взвешивают её и по соответствующей таблице определяют коэффициент выхода пор К, равный отношению объёма пены к массе порообразователя, л/кг. Коэффициент К должен быть не менее 15 и коэффициент использования порообразователя должен быть не ниже 0,8. При необходимости, корректируют состав пены.

Цемент и, при необходимости, доломитовую муку взвешивают и засыпают в установку ПБ-1-МОН. При загрузке цемента (доломитовой муки) установка должна быть включена (лопасти должны вращаться). Время перемешивания смеси с цементом около 2 мин, при добавлении доломитовой муки ещё около 2 мин. По истечении этого времени двигатель установки ПБ-1-МОН выключают. Устанавливают шланг подачи пены в загрузочный люк установки. В пеногенератор ПГ-1 подают сжатый воздух, и пена поступает по шлангу в установку ПБ-1-МОН. При загрузке 1/3 объёма пены прекращают подачу сжатого воздуха в пеногенератор ПГ-1. Достают шланг из загрузочного люка установки ПБ-1-МОН, включают двигатель и перемешивают ячеистобетонную смесь в течение около 2 мин. После чего при работающем двигателе установки ПБ-1-МОН в ее загрузочный люк порционно загружают синтетическое волокно. Время перемешивания ячеистобетонной смеси ссинтетическим волокном около 3 мин.

По истечении этого времени выключают двигатель установки ПБ-1-МОН. Устанавливают шланг подачи пены в загрузочный люк установки, подают сжатый воздух в пеногенератор ПГ-1 и пена поступает по шлангу в установку ПБ-1-МОН. При загрузке 2/3 объёма пены подачу сжатого воздуха в пеногенераторПГ-1 прекращают идостают шлангиз загрузочного люка установкиПБ-1-МОН.

После загрузки пены закрывают загрузочный люк крышкой, включают двигатель и перемешивают ячеистобетонную смесь в течение около 5 мин.

По истечении этого времени отключают двигатель, открывают крышку загрузочного люка, наполняет мерную ёмкость ячеистобетонной смесью, взвешивают её и по соответствующей таблице определяют плотность приготовленной ячеистобетонной смеси. При необходимости, корректируют состав приготовленной ячеистобетонной смеси путем добавления соответствующих компонентов в установку ПБ1-МОН и повторно определяют свойства смеси. Перемешивание ячеистобетонной смеси после дополнительной загрузки компонентовсоставляет около 2 мин.

После проверки свойств смеси, в случае положительного результата проверки, крышку загрузочного люка закрывают, включают компрессор и подают сжатый воздух в установку ПБ-1-МОН. Ячеистобетонная смесь порциями по бетоноводу поступает в бункер штукатурной станции. Включают насос и перекачивают смесь по бетоноводу к месту укладки. Укладку производят в предварительно установленную опалубку или без нее. Температура смеси в момент укладки составляет около 25°С.

Для создания нормальных условий твердения поверхность свежеуложенной смеси укрывают пленкой и периодически увлажняют в течении 7 суток.

Свойства пены периодически проверяют в лабораторных условиях с целью определения плотности ячеистобетонной смеси, еётемпературыи т.д.

Ниже в табличной форме приведены примеры получения бетонов плотностью от 150 до 1200 кг/м3 из сырьевых смесей согласно изобретению способом согласно изобретению, а также результаты испытаний образцовбетонов.

Примеры 1-8.

По описанной выше технологии приготовляли ячеистобетонные смеси различных плотностей из сырьевых смесей, состав которых приведен в табл. 1.

Впримерах использовали компоненты (материалы) со следующимихарактеристиками.

Цемент -портландцемент марки 500 Д0 (ПЦ500 Д0); минералогический состав: 3CaO SiO2 не менее 50, 3CaO Al2O3 не более 6; сроки схватывания: начало схватывания -не позднее 2 ч, конец схватывания -не позднее 4 ч; тонкость помола (удельная поверхность) - 2500-3000 см2/г; активность в возрасте 28 суток -неменее 5,9/49,2 МПа.

Мука известковая (доломитовая) -минералогический состав: CaO+MgO неменее 85.

Пластификатор -пластификатор С-3.

Ускорительтвердения -ускоритель твердения ПВК.

Пенообразователь -пенообразователь ПБ-2000.

Синтетическое волокно -отходы производства синтетического меха после стрижки с длиной волокон не более 1,0 см.

Количество компонентов сырьевой смеси приведено из расчета на 100 м3 ячеистобетонной смеси (с учётомпотерь при транспортировании смеси 1,5%).

Таблица 1

№ п/п	Наименование компонента	Еденицы измерения	Количество компонентов при марке смеси
			Пр.1 D150	Пр.2 D250	Пр.3 D300	Пр.4 D400	Пр.5 D500	Пр.6 D700	Пр.7 D900	Пр.8 D1200
1	Цемент	т	13,6	22,3	27,4	36,5	45,7	45,7	45,7	45,7
2	Мука известковая (доломитовая)	т	-	-	-	-	-	21,3	40,6	68,6
3	Пластификатор	т	0,11	0,17	0,24	0,28	0,37	0,37	0,37	0,37
4	Ускоритель твердения	т	0,13	0,22	0,27	0,37	0,46	0,46	0,46	0,46
5	Синтетическое волокно	т	0,27	0,51	0,27	0,37	0,46	0,46	0,46	0,46
6	Пенообразователь	т	0,18	0,18	0,15	0,15	0,15	0,15	0,15	0,15
7	Вода затворения	т	4,00	6,09	8,12	10,2	13,2	13,2	13,2	13,2
8	Вода для приготовления пены	т	6,09	6,09	4,92	4,92	4,92	4,92	4,92	4,92

Характеристики ячеистых бетонов неавтоклавного твердения, полученных в примерах 1-8 приведены в табл. 2.

Таблица 2

№ п/п	Характеристики	Номер примера
		1	2	3	4	5	6	7	8
1	Удельная плотность,кг/м3	150	250	300	400	500	700	900	1200
2	Плотность, нормальные условия, кг/м3	170	270	320	425	543	745	942	1235
3	Плотность, после сушки при 100С, кг/м3	150	240	300	400	520	725	910	1210
4	Влажность, %	12	14	19	25	24	20	22	24
5	Коэффициент теплопроводности, Вт/м град	0,05	0,06	0,075	0,09	0,10	0,17	0,23	0,37
6	Объем открытых капиллярных пор, %	28,1	28,3	23,8	24,0	30,7	31,1	31,5	32,2
7	Предел прочности при 10% линейной деформации в нормальных условиях, МПа	0,20	0,23	1,19	1,24	1,90	4,60	9,90	16,50
8	Предел прочности при 10% линейной деформации после сушки при 100С, МПа	0,12	0,20	1,15	1,53	2,05	5,10	10,10	17,10
9	Предел прочности при изгибе,МПа	0,24	0,25	0,71	0,70	0,69	0,67	0,64	0,60
10	Усадка при формировании, %	6,09	6,09	4,92	4,92	4,92	4,92	4,92	4,92

Литература.

1. Чистов Ю.Д. К вопросу о некоторых ключевых проблемах неавтоклавных ячеистых бетонов.//Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2003, № 8, с. 24-25.

2. Коломацкий А.С. Процессы твердения цемента в пенобетоне.//Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова.

Научно-теоретический журнал. Тематический выпуск «Пенобетон», 2003, № 4, с 138-145.

3. Шахова Л. Некоторые аспекты исследований структурообразования ячеистых бетонов неавтоклавного твердения//Строительные материалы. 2003, № 2 [приложение], с. 4-7.

Патент RU № 2279415 С2, опубл. 10.07.2006.

Патент RU № 2280628 С1, опубл. 27.07.2006.

Патент RU № 2306221 С2, опубл. 20.09.2007.

Патент ЕА№ 006031 В1, опубл. 25.08.2005.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ приготовления неавтоклавного ячеистого бетона на основе сырьевой смеси, содержащей рецептурные количества воды, цемента, по меньшей мере одной функциональной добавки, выбранной из групп, включающих пластификатор, ускоритель твердения и утяжелитель, а также пенообразователя и при необходимости армирующей добавки, включающий приготовление раствора для поризации путем растворения в воде компонентов сырьевой смеси с перемешиванием и при необходимости нагреванием и последующую поризацию раствора и введение армирующей добавки до получения бетона с заданными характеристиками, отличающийся тем, что до поризации раствора приготавливают пену для поризации путем растворения в воде пенообразователя с перемешиванием путем подачи воздуха под давлением 0,5 - 2,0 атм и последующей калибровкой пены путем пропускания через рассекатели и решетку до достижения пузырьков одинакового размера с получением пены с коэффициентом выхода пор не менее 15 и коэффициентом использования порообразователя не менее 0,8, раствор для поризации приготавливают путем растворения в воде функциональных добавок с последующим добавлением при постоянном перемешивании цемента и при необходимости утяжелителя, поризацию проводят в емкости заданного объема в две стадии, при этом на первой стадии в раствор для поризации добавляют около 1/3 части от объема приготовленной пены с последующим перемешиванием и введением при перемешивании армирующей добавки до получения бетонной смеси однородной структуры, а на второй стадии в бетонную смесь вводят остальную часть приготовленной пены с последующим перемешиванием до получения ячеистого бетона с заданными характеристиками, причем перемешивание осуществляютрешетчатымилопастями.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве армирующей добавки вводят щелочестойкое синтетическое волокно, предпочтительно низкосортные и неутилизируемые текстильные отходы, более предпочтительно отходы производства синтетического меха после стрижки с длиной волокон не более 1,0 см.

3. Способ по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве утяжелителя вводят доломитовую муку или песок.

4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что получают ячеистый бетон плотностью от 150 до 1200 кг/м3.

5. Сырьевая смесь для приготовления неавтоклавного ячеистого бетона различной плотности способом по любому из пп.1-4, содержащая цемент, пластификатор С-3, ускоритель твердения, пенообразователь, армирующую добавку и воду для затворения и для приготовления пены при следующем содержании компонентов на 1,0 м3 ячеистобетонной смеси, кг:

цемент 135 - 460

пластификатор С-3 1,0 - 3,8

ускоритель твердения 1,2 - 4,7

армирующая добавка 2,6 - 4,7

пенообразователь 1,4 - 1,9

вода 100 - 200

6. Смесь по п.5, отличающаяся тем, что дополнительно содержит до 690 кг утяжелителя на 1,0 м3 ячеистобетонной смеси.

7. Смесь по любому из пп.5 или 6, отличающаяся тем, что в качестве ускорителя твердения содержит хлористый кальций или полиметаллический водный концентрат (ПВК).

8. Смесь по любому из пп.5-7, отличающаяся тем, что в качестве пенообразователя содержит ПБ2000.

9. Смесь по любому из пп.6-8, отличающаяся тем, что в качестве армирующей добавки содержит щелочестойкое синтетическое волокно, предпочтительно низкосортные и неутилизируемые текстильные отходы, более предпочтительно отходы производства синтетического меха после стрижки с длиной волоконнеболее 1,0 см.

10. Смесь по любому из пп.6-9, отличающаяся тем, что в качестве утяжелителя содержит доломитовую муку или песок.

11. Способ возведения сооружений из неавтоклавного ячеистого бетона, включающий приготовление неавтоклавного ячеистого бетона с заданными значениями плотности способом по любому из пп.1-4 из сырьевойсмеси по любому из пп.5-10 на месте возведения сооружения иподачу бетона побетоноводу под давлением к месту укладки.