Торфополимерная смесь для изготовления пожаростойких строительных блоков

Торфополимерная смесь для изготовления пожаростойких строительных блоков

Реферат

Изобретение относится к составам сырьевых смесей на цементной основе, применяемых для производства теплоизоляционных строительных материалов, отличающихся повышенной пожаростойкостью.

В настоящее время получили распространение сырьевые смеси для производства теплоизоляционных материалов (стеновых блоков), включающие помимо портландцемента вспененный полистирол, или керамзит, или шлак.

Наиболее близкой по технической сущности к достигаемому результату к предлагаемой смеси и выбранной в качестве прототипа является торфополимерная смесь для изготовления пожаростойких строительных блоков, включающая основу в виде торфа и связующий элемент (см. патент RU 2393128, опубл. 20.07.2009).

Однако сырьевая смесь прототипа имеет существенные недостатки. Такая смесь имеет неоднородную структуру из-за неоднородного состава крупного заполнителя, что приводит к неоднородности свойств самого материала, повышению количества дефектов структуры и, как следствие, к снижению эксплуатационно-технических характеристик.

Техническим результатом является получение повышенных пожаростойких и прочностных характеристик при неизменной плотности, снижение теплопроводности, повышение однородности структуры и долговечности теплоизоляционного материала.

Поставленный технический результат достигается тем, что в торфополимерной смеси для изготовления пожаростойких строительных блоков, включающей основу в виде торфа (преимущественно низинного) и связующий элемент, состоит из следующих компонентов, мас. %: торф, наномодифицированный суспензией поливинилацетата и циклонной пыли газоочистки воздуха предприятия по производству портландцемента (из расчета: сухого поливинилацетата в количестве 4% от массы торфа и пыли -2%), - 25%, портландцемент ЦЕМ-II-42,5 - 35%, бикарбонат натрия - 7,5%, хлорид кальция - 7,5%, диаммонийфосфат - 5% и вода - 20%. Эксперименты проводились на примере пыли циклонной газоочистки ОАО «Невьянский цементник», содержащей в своем составе, масс. %: SiO₂ - 12-13, Al₂O₃ - до 3, Fe₂O₃ - до 3, СаО - 40-45%.

Виды торфа в составе торфополимерной смеси могут быть практически любые, как по отдельности, так и их смесей. Но наиболее эффективным видом торфа для достижения указанного технического результата является низинный торф ввиду его наибольшей плотности и огнестойкости.

Наномодификация торфа поливинилацетатом и циклонной пылью газоочистки воздуха промышленных предприятий необходима для создания высокопрочной структуры материала и повышения прочности пограничной зоны сцепления торфа и цементного камня. Изготовление торфобетона возможно практически в любой точке страны из-за широкого распространения природного торфа.

Наномодификация торфа должна происходить до смешения с цементом и водой в смесительных установках принудительного действия. Непосредственно приготовление торфополимерной смеси может происходить в тех же установках. Из свежеприготовленной смеси формируют будущие теплоизоляционные строительные материалы: блоки, плиты и т.п.

Предложенное изобретение разработано в интересах МЧС России с целью повышения пожаростойкости строительных конструкций в местах повышенного скопления людей и направлено на уменьшение пожароопасности торфяных теплоизоляционных бетонов вследствие легирования торфа наночастицами, препятствующими взаимодействию углеродных соединений торфа с кислородом.

Добавление бикарбоната натрия способствует повышению пожаростойкости получаемых строительных конструкций за счет его изолирующих и ингибирующих функций.

Хлорид кальция существенно ускоряет гидратацию цемента, в результате чего сокращается начальное и конечное время схватывания и усадки, в то же время, увеличивая его опережающую прочность, поверхностный износ и устойчивость к холодной погоде. Применение хлорида кальция позволяет увеличить производительность при изготовлении строительных конструкций в 2,5-3 раза за счет сокращения сроков застывания цемента и повышения качества изготавливаемой продукции. Добавление хлорида кальция способствует получению строительных конструкций с достаточно высокой прочностью и морозостойкостью.

Строительные конструкции, в состав которых входит диаммонийфосфат, имеют повышенные огнезащитные свойства.

Торфополимерная смесь для изготовления пожаростойких строительных блоков, включающая основу в виде торфа и связующий элемент, отличающаяся тем, что она состоит из следующих компонентов, мас. %: торф, наномодифицированный суспензией поливинилацетата и циклонной пыли газоочистки воздуха промышленных предприятий по производству портландцемента (из расчета: сухого поливинилацетата в количестве 4% от массы торфа и пыли - 2%), - 25%, портландцемент ЦЕМ-II-42,5 - 35%, бикарбонат натрия - 7,5%, хлорид кальция - 7,5%, диаммонийфосфат - 5% и вода - 20%.