Сухая смесь для приготовления неавтоклавного газобетона и способ его получения

Сухая смесь для приготовления неавтоклавного газобетона и способ его получения

Реферат

Изобретение относится к производству строительных материалов и изделий из ячеистого бетона, поризованного газом, и может быть использовано на заводах ячеистобетонных изделий и в монолитном строительстве для заполнения каналов и полостей в кладке каменных стен, а также для изготовления теплоизоляционных плит.

Известен состав сырьевой смеси для получения газобетона, содержащий следующие компоненты, мас.%:

Цемент	15-50
Песок	31-42
Алюминиевая пудра	0,10-1,0
Каустическая сода	0,05-0,45
Вода	Остальное

(патент №2255073, опуб. 27.06.2005).

Недостатками известной смеси являются сложность ее приготовления из-за необходимости соблюдения последовательности дозировки компонентов, невозможность хранения и транспортирования смеси в сухом состоянии. Кроме того, использование в известном составе немытого и немолотого песка увеличивает среднюю плотность газобетона, а также исключение из состава извести снижает скорость вспучивания смеси.

Наиболее близким составом сырьевой смеси для получения газобетона является состав, содержащий следующие компоненты, мас.%:

Портландцемент	30,6-34,6
Зола ТЭЦ	22,3-25,2
Известь	2,68-3,1
Древесная стружка	0,71-9,17
Алюминиевая пудра	0,04-0,045
Вода	Остальное

(авт. свид. №1759819, опуб. 07.09.1992, бюл. №33).

Недостатком наиболее близкой сырьевой смеси является сложность ее приготовления из-за необходимости подбора оптимальной фракции древесной стружки и необходимости ее выдерживания в водном растворе хлорида кальция перед введением в смесь. Кроме того, использование в наиболее близком составе древесной стружки увеличивает водотвердое отношение и среднюю плотность газобетона.

Известен способ получения газобетона, включающий приготовление сырьевой смеси путем перемешивания сухих составляющих, воды и предварительно приготовленной алюминиевой суспензии в смесителе, после чего смесь заливают в формы, где происходит ее вибрирование и вспучивание. После чего массив выдерживают в форме и осуществляют тепловую обработку (см. Куннос Г.Я., Линденберг Б.Я. Вибрационный способ приготовления газобетонной смеси. - Рига, Изд-во Акад. наук Латв. ССР, 1962, - 15 с).

Недостатком данного способа является использование дополнительного устройства - виброплощадки.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ получения газобетона, включающий приготовление сырьевой смеси путем перемешивания сухих составляющих, воды и предварительно приготовленной алюминиевой суспензии в смесителе, после чего смесь заливают в формы, где происходит ее вспучивание. После вспучивания массив выдерживают в форме и осуществляют тепловую обработку (см. Инструкцию по изготовлению ячеистого бетона СН 277-80).

Недостатком известного способа является раздельное приготовление бетонной смеси и алюминиевой суспензии, при этом для получения суспензии алюминиевой пудры используют дополнительные специальные смесители. Кроме того, возникает необходимость снятия избытка смеси - "горбушки", образовавшуюся после вспучивания газобетонной смеси.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, при обеспечении требуемых физико-механических характеристик газобетона, что, в конечном итоге, влияет на упрощение процесса получения газобетона, расширение технологических возможностей его использования, а также повышение качества газобетона.

Поставленная задача достигается тем, что сухая смесь для получения неавтоклавного газобетона, включающая портландцемент, негашеную известь, молотый песок и алюминиевую пудру, дополнительно содержит текстильный корд при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Портландцемент	40,1-45,8
Известь	8,1-9,2
Молотый песок	41,3-48,0
Текстильный корд	3,5-8,5
Алюминиевая пудра	0,210-0,214

Поставленная задача достигается также тем, что в способе получения неавтоклавного газобетона, включающем приготовление сырьевой смеси, формование массива и его выдержку, согласно изобретению приготовление сырьевой смеси осуществляют путем совместного помола молотого песка и алюминиевой пудры в шаровой мельнице, после чего в мельницу вводят цемент, известь и текстильный корд и дополнительно осуществляют помол, затем полученную сухую газобетонную смесь загружают в смеситель и перемешивают с водой и оставляют в неподвижности до ее полного вспучивания, после чего поризованную смесь заливают в требуемую полость.

Поставленная задача достигается также тем, что используют молотый песок с удельной поверхностью не менее 200 м²/кг.

Поставленная задача достигается также тем, что совместный помол молотого песка и алюминиевой пудры осуществляют в шаровой мельнице в течение 6-12 минут.

Поставленная задача достигается также тем, что после введения цемента, извести и текстильного корда дополнительно осуществляют помол в течение 5-7 минут.

Поставленная задача достигается также тем, что сухую газобетонную смесь перемешивают с водой не более 5 минут.

Поставленная задача достигается также тем, что после перемешивания с водой смесь оставляют в неподвижности в течение 8-10 минут до ее полного вспучивания.

Поставленная задача достигается также тем, что сухую газобетонную смесь перемешивают с водой, имеющей температуру 50-55°С.

Введение текстильного корда в газобетон в количестве 3,5-8,5% увеличивает его предел прочности на сжатие на 20-44% при неизменной плотности, а также препятствует оседанию вспученной смеси, удерживая газовые пузырьки в объеме бетона. При содержании корда менее 3,5% прирост прочности становится исчезающе мал. При концентрации корда более 8,5% резко ухудшается вспучивание смеси, структура бетона характеризуется наличием большого числа крупных пор. Помимо этого снижается прочность бетона.

При содержании портландцемента менее 40,1% прочность газобетона ниже допустимого стандартами уровня, а при содержании портландцемента более 45,8% в газобетоне появляются усадочные деформации, приводящие к снижению прочности и морозостойкости.

При содержании извести менее 8,1% уменьшается скорость вспучивания смеси, а при содержании извести более 9,2% возможно снижение прочности газобетона.

При содержании молотого песка менее 41,3% появляются усадочные деформации, приводящие к снижению прочности и морозостойкости. При содержании молотого более 48% прочность газобетона ниже допустимого стандартами уровня.

При содержании алюминиевой пудры менее 0,210% газобетон не достигает заданной пористости, что приводит к повышенной плотности. При содержании алюминиевой пудры более 0,214% образуется избыточное количество газа, что приводит к слиянию газовых пузырьков и вырыванию их через поверхность наружу. В результате чего происходит осадка газобетонной смеси.

При совместном сухом помоле молотого песка и алюминиевой пудры в шаровой мельнице происходит механическая активация частиц алюминия, снятие с их поверхности парафиновой пленки.

Последующее введение в шаровую мельницу портландцемента, негашеной извести и текстильного корда способствует дополнительной активации цемента и равномерному распределению компонентов во всем объеме смеси, что приводит к повышению качества газобетона.

Совместный помол всех компонентов смеси способствует упрощению процесса приготовления газобетона.

Использование молотого песка с удельной поверхностью менее 200 м²/кг может привести к оседанию вспученной смеси.

При помоле молотого песка и алюминиевой пудры менее 6 минут не происходит достаточной депарафинизации частиц алюминия, вследствие чего газобетон имеет повышенную плотность. Помол смеси более 12 минут нецелесообразен, так как не наблюдается заметного изменения плотности и прочности.

При дополнительном помоле молотого песка, алюминиевой пудры, цемента, извести и текстильного корда менее 5 минут не происходит достаточно равномерного распределения компонентов во всем объеме смеси. Увеличение продолжительности помола более 7 минут способствует увеличению энергозатрат.

Сухую газобетонную смесь перемешивают с водой, имеющей температуру 50-55°С, в течение 5 минут. В смеси протекает химическая реакция между гидратом окиси кальция и алюминиевой пудрой с выделением пузырьков газа - водорода.

При использовании воды с температурой менее 50°С не достигается требуемая скорость вспучивания смеси, а при температуре более 55°С происходит бурное газовыделение, что способствует возникновению дефектной структуры газобетона и снижения его прочности.

Перемешивание сухой смеси с водой более 5 минут приводит к слиянию и разрыву газовых пузырьков и вырыванию их через поверхность наружу, что приводит к нарушению баланса газовой фазы. В результате чего происходит осадка газобетонной смеси. Поэтому по истечении данного времени смесь оставляют в неподвижности в течение 8-10 минут до ее полного вспучивания. Затем поризованная смесь заливается в требуемую полость до краев и не требует снятия "горбушки".

Пример.

Для получения газобетона использовали портландцемент марки М500 Щуровского завода, негашеную известь Угловского комбината, кварцевый песок из карьера ТКСМ-2, текстильный корд Тверского завода ИСКОЖ, алюминиевую пудру марки ПАП-2 Камено-уральского завода.

Отмеривали расчетное количество всех компонентов состава: брали портландцемент 42,5 мас.%, негашеную известь 8,5 мас.%, молотый песок с удельной поверхностью 200 м²/кг 45 мас.%, текстильный корд 6,0 мас.%, алюминиевую пудру 0,212 мас.%. Далее в лабораторную шаровую мельницу загружали молотый песок и алюминиевую пудру и осуществляли совместный помол в течение 9 минут. Затем туда же загружали портландцемент, негашеную известь и текстильный корд и дополнительно осуществляли помол в течение 8 минут.

Полученную сухую газобетонную смесь затворяли водой (В/Т=0,5) с температурой 52°С, перемешивали в течение 5 минут, после чего смесь оставляли в неподвижности в течение 10 минут до ее полного вспучивания и заливали по формам - кубам размерами 10×10×10 см.

Твердение образцов происходило в течение 7 дней (нормальное твердение). В возрасте 7 суток образцы высушивали до постоянной массы, взвешивали и подвергали испытанию на прочность.

В таблице приведены составы и физико-механические свойства неавтоклавного газобетона при В/Т=0,5 в возрасте 7 суток.

Таблица
№ п/п	Компоненты состава, мас.%	Предел прочности при сжатии, МПа	Плотность, кг/м3
	Портландцемент - 40,1
	Известь - 8,19
1	Молотый песок - 48	0,45	535
	Текстильный корд - 3,5
	Алюминиевая пудра - 0,210
	Портландцемент - 42,44
	Известь - 8,348
2	Молотый песок - 44	0,54	554
	Текстильный корд - 5,0
	Алюминиевая пудра- 0,212
	Портландцемент - 45,786
	Известь - 9,2
3	Молотый песок - 41,3	0,65	543
	Текстильный корд - 8,5
	Алюминиевая пудра- 0,214

Были проведены опытно-лабораторные испытания в строительном павильоне кафедры "Производство строительных материалов, изделий и конструкций" ТГТУ.

1. Сухая смесь для приготовления неавтоклавного газобетона, включающая портландцемент, негашеную известь, молотый песок и алюминиевую пудру, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит текстильный корд при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Портландцемент	40,1 - 45,8
Известь	8,1 - 9,2
Молотый песок	41,3 - 48,0
Текстильный корд	3,5 - 8,5
Алюминиевая пудра	0,210 - 0,214

2. Способ получения неавтоклавного газобетона, включающий приготовление сырьевой смеси, формование массива и его выдержку, отличающийся тем, что приготовление сырьевой смеси осуществляют путем совместного помола молотого песка и алюминиевой пудры в шаровой мельнице, после чего в мельницу вводят цемент, известь и текстильный корд и дополнительно осуществляют помол, после чего полученную сухую газобетонную смесь загружают в смеситель, перемешивают с водой и оставляют в неподвижности до ее полного вспучивания, после чего поризованную смесь заливают в требуемую полость.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что используют молотый песок с удельной поверхностью не менее 200 м²/кг.

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что совместный помол молотого песка и алюминиевой пудры осуществляют в шаровой мельнице в течение 6 - 12 мин.

5. Способ по п.2, отличающийся тем, что после введения цемента, извести и текстильного корда дополнительно осуществляют помол в течение 5-7 мин.

6. Способ по п.2, отличающийся тем, что сухую газобетонную смесь перемешивают с водой не более 5 мин.

7. Способ по п.2, отличающийся тем, что после перемешивания с водой смесь оставляют в неподвижности в течение 8-10 мин.

8. Способ по п.2, отличающийся тем, что сухую газобетонную смесь перемешивают с водой, имеющей температуру 50-55°С.