СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕНОБЕТОНА

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕНОБЕТОНА
http://ntpo.com/patents_building_materials/building_materials_8/building_materials_2.shtml
RU (11) 2016884 (13) C1
(51) 5 C04B40/00, C04B38/10
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Статус: по данным на 05.10.2007 - прекратил действие
-------------------------------------------------------------------------------(14) Дата публикации: 1994.07.30
(21) Регистрационный номер заявки: 4911675/33
(22) Дата подачи заявки: 1991.02.18
(45) Опубликовано: 1994.07.30
(56) Аналоги изобретения: Авторское свидетельство СССР N 1073210, кл. C 04B 28/00,
1982. Глуховский В.Д. Грунтосиликаты. Госстройиздат УССР, Киев, 1959, с.112-115.
(71) Имя заявителя: Московский инженерно-строительный институт им.В.В.Куйбышева
(72) Имя изобретателя: Горлов Ю.П.; Румянцев Б.М.; Капитонов Г.В.; Дубовик Н.А.;
Енджиевский С.Л.
(73) Имя патентообладателя: Московский инженерно-строительный институт
(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕНОБЕТОНА
Изобретение относится к способу изготовления пенобетона. Способ осуществляют
следующим образом: сначала получают пеномассу при перемешивании 40 - 45% воды от
общей водопотребности, отхода производства алюминиевой фольги и бесщелочного
стекла с удельной поверхностью 2000-2500 см2/г при скорости перемешивания 800 - 850
об/мин, затем в нее вводят предварительно приготовленный раствор из оставшейся части
воды, ПАВ и щелочного стекла с удельной поверхностью 4200-5000 см2/г , перемешивают
со скоростью 500 - 600 об/мин, при этом компоненты вводят при следующем
соотношении, мас.%: стекло бесщелочное 8 - 12; стекло щелочное 50 - 56; отход
производства алюминиевой фольги 4 - 6; ПАВ 0,03 - 0,04; вода - остальное. После этого
формируют изделия и отстаивают их в нормальных условиях в течение 1 - 2 ч, а также
подвергают автоклавной обработке по режиму 2 - 3, 5 - 2 ч при 8 атм. Плотность
пенобетона 700 кг/см3 , прочность 7,6-7,8 кг/см3 , теплопроводность 0,12-0,14 Вт/м2 . 2
табл.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к области строительных материалов, а именно к способу
изготовления ячеистого бетона.
Известен способ изготовления пенобетона путем приготовления последней при
перемешивании щелочного и бесщелочного кремнеземистого компонентов, воды и ПАВ,
выдержки в формах и автоклавной обработки. При этом смесь готовят при
одновременном перемешивании всех компонентов, в качестве щелочного компонента
вводят щелочной сток от производства флюоритовых руд, а в качестве бесщелочного
кремнеземистого компонента вводят хвосты флюоритовых руд. Недостатком его является
сравнительно низкая прочность, большая усадка и теплопроводность из-за слабой
неустойчивой структуры материала с неоднородной пористостью.
Наиболее близким к описываемому является способ изготовления пенобетона путем
перемешивания со скоростью 800-850 об/мин пенообразователя и кремнеземсодержащего
компонента, части воды и последующее перемешивание пены с мелкодисперсным песком.
Недостатком этого способа является высокая плотность изделий.
Цель изобретения - снижение плотности при взбивании пены.
Поставленная цель достигается тем, что при взбивании пены перемешивают по 45% воды
от общей водопотребности, отход производства алюминиевой фольги и бесщелочное
стекло с удельной поверхностью 2000-2500 см2/г, а пену перемешивают со скоростью
500-600 об/мин с предварительно приготовленным раствором оставшейся воды,
щелочного стекла с удельной поверхностью 4200-5000 см2/г и поверхностно-активного
вещества, при этом полученная пенобетонная смесь содержит указанные компоненты в
следующем соотношении, мас.%: Стекло бесщелочное 8-12 Стекло щелочное 50-56
Отход производства алюминиевой фольги 40-60
Поверхностно-активное вещество 0,03-0,04 Вода Остальное
Существенным отличием предложенного способа является двухстадийное приготовление
смеси путем предварительного изготовления пеномассы при перемешивании части воды,
добавки и бесщелочного компонента с последующим совместным перемешиванием
пеномассы и предварительно приготовленного раствора, путем перемешивания
оставшейся части воды, ПАВ и щелочного компонента, а также введения в качестве
добавки отхода производства алюминиевой фольги, а в качестве щелочного и
бесщелочного компонентов соответствующих стекол с введением компонентов в
указанном процентном соотношении, что позволяет получить материал после автоклавной
обработки с прочным каркасом и мелкой, замкнутой, равномерно распределенной
пористостью.
Способ осуществляют следующим образом. Сначала в лопастной мешалке получают
пеномассу при перемешивании 40-45% воды от общей водопотребности с добавкой
отхода производства алюминиевой фольги и бесщелочного стекла с уд. пов. 2000-2500
см2/г при скорости перемешивания 800-850 об/мин.
Одновременно в отдельной емкости приготавливают раствор при перемешивании
оставшейся части воды, щелочного стекла с уд.пов. 4200-5000 см2/г и ПАВ. Затем
указанный раствор вводят в мешалку с приготовленной пеномассой и перемешивают со
скоростью 500-600 об/мин. Кратность готовой пеномассы 3-4. Полученную пеномассу
разливают по формам и помещают на отстой при комнатной температуре в течение 1-2 ч.
Затем изделия в формах помещают в автоклав, где подвергают их термообработке по
режиму 2-3, 5-2 ч под давлением 8 атм и температуре 178оС.
При приготовлении смеси в качестве добавки вводят отход производства алюминиевой
фольги - ТУ-11-86. Получают на стадии травления фольги на производственном
объединении "Электролит" г. Северодонск. Химический состав, %: Fе2О3 0,2; Nа2О 12,0;
Cl 12,0; SО4 6,0; Al(ОН)3 40; Н2О - остальное. Отход используют в качестве прочностной
добавки, а также как пенообразователь в стабилизаторе твердения.
Введение в смесь добавки в количестве менее 4% ведет к снижению прочности и
повышению теплопроводности и усадки, а более 6% - также к снижению прочности.
Стекло бесщелочное используют как бесщелочной кремнеземистый компонент.
ГОСТ 104-99-67.
Химический состав, % : SiО2 99,3; Al2О3 0,01; СаО 0,03; МgО 0,02; (Na2О+К2О) 0,04; п.п.
-0,16.
Введение его в смесь менее 8% ведет к увеличению усадочных деформаций, т.е.
снижению показателей, а более 12% - к уменьшению прочности.
Стекло щелочное (щелочной компонент) ОСТ-21-7-74.
Химический состав, % : SiО2 72,5; Al2О3 1,4; Fе2О3 0,2; СаО 6,8; МgО 3,1; Nа2О+К2О
15,9; SО3 0,1; п.п.-сл.
Введение щелочного стекла в смесь в количестве менее 50% ведет к уменьшению
прочности, а более 56% - также ухудшает показатели.
В качестве щелочного и бесщелочного стекла используют стеклобой.
Поверхностно-активное вещество (ПАВ) может быть использовано любое, стойкое в
щелочных средах, например алкилдиметил амина, ТУ 6-01-10-38-75.
Введение в смесь ПАВ в количестве менее 0,03% не позволяет получить пеномассу
нужной кратности (3-4), а более 0,04% - ведет к уменьшению прочности и удорожанию
материала.
Введение добавки отхода производства алюминиевой фольги на первой стадии позволяет
получать при перемешивании ее с бесщелочным стеклом и 40-45% воды стойкую
пеномассу кратностью 4-5.
При этом введение бесщелочного стекла с уд.пов. 2000-2500 см2/г позволяет при
термообработке за счет увеличения растворимости кремнезема, содержащегося в нем,
повысить прочность материала. Уд. пов. менее 2000 см2/г ухудшает растворение
кремнезема в автоклаве, а более 2500 см2/г ведет к снижению прочности.
Приготовление раствора из оставшейся части воды, щелочного стекла, а также ПАВ
позволяет повысить активность щелочного компонента, а наличие ПАВ - подвижность
раствора. После введения раствора в пеномассу на границе раздела фаз ПАВ играет роль
порообразователя.
Удельная поверхность щелочного стекла менее 4200 см2/г ведет к снижению прочности
из-за невозможности структурообразования при автоклавной обработке, а более 5000
см2/г ведет к увеличению энергозатрат при незначительном увеличении прочности.
Дальнейшее введение раствора в пеномассу позволяет равномерно распределить частички
щелочного и бесщелочного стекла на поверхности пузырьков и создать тем самым
бронированные поры, что приводит к увеличению прочности. При этом такая
последовательность операций позволяет создать прочную равномерную структуру при
сравнительно низком водотвердом отношении (В/Т=0,42).
Для получения пеномассы используют 40-45% воды от общей водопотребности. Меньшее
количество воды не позволяет получать равномерную структуру предварительно
приготовленной пеномассы, а большее количество также не позволяет получить
устойчивую пеномассу на указанной стадии и не создает условий для повышения
активности щелочного компонента в растворе.
Скорость перемешивания на первой стадии менее 800 об/мин не позволяет получать
равномерно распределенную структуру пеномассы, а более 850 об/мни ведет к
частичному разрушению ее.
Скорость перемешивания на второй стадии при введении раствора менее 500 об/мин не
позволяет равномерно распределить частицы молотого стекла на поверхности пор, а более
600 об/мин ведет к частичному разрушению структуры пеномассы и снижению
показателей.
В процессе гидротермального твердения тонкодиспергированное щелочное стекло
вступает во взаимодействие с алюминатной составляющей отхода производства
алюминиевой фольги и в результате гидролиза и гидратации возникают новообразования
алюмосиликатного строения, обеспечивающие в дальнейшем получение цементирующих
новообразований повышенной прочности. При этом наличие бесщелочного стекла
позволяет увеличить интенсивность роста указанных новообразований, а именно
алюмисиликатов цеолитового типа.
По предложенному и известному способам были изготовлены образцы и опробованы
согласно существующим методикам.
Результаты испытаний и соотношение компонентов приведены в табл.1 и 2.
П р и м е р 1. Пеномассу готовили при перемешивании 40% воды и бесщелочного стекла с
уд.пов. 2000 см2/г с добавкой при скорости перемешивания 800 о/мин, раствор готовили
при введении ПАВ, щелочного стекла с уд.пов.4200 см2/г в воду в количестве 60%,
перемешивание раствора и пеномассы производили со скоростью 500 об/мин.
П р и м е р 2. Пеномассу готовили при перемешивании 45% воды и бесщелочного стекла с
уд.пов. 2500 см2/г с добавкой при скорости перемешивания 850 о/мин, раствор готовили
при введении ПАВ, щелочного стекла с уд.пов. 5000 см/г в воду в количестве 55%,
перемешивание раствора и пеномассы производили со скоростью 600 об/мин.
П р и м е р 3. Пеномассу готовили при перемешивании 42,5% воды и бесщелочного стекла
с уд.пов. 2250 см2/г с добавкой при скорости перемешивания 825 об/мин, раствор
готовили при введении ПАВ, щелочного стекла с уд.пов. 4600 см2/г в воду в количестве
57,5%, перемешивание раствора и пеномассы производили со скоростью 550 об/мин.
П р и м е р 4. Пеномассу готовили при перемешивании 39% воды и бесщелочного стекла с
уд.пов. 1980 см2/г с добавкой при скорости перемешивания 795 об/мин, раствор готовили
при введении ПАВ, щелочного стекла с уд.пов. 4160 см2/г в воду в количестве 61%,
перемешивание раствора и пеномассы производили со скоростью 495 об/мин.
П р и м е р 5. Пеномассу готовили при перемешивании 46 воды и бесщелочного стекла с
уд.пов. 2525 см2/г с добавкой при скорости перемешивания 855 об/мин, раствор готовили
при введении ПАВ, щелочного стекла с уд.пов. 5050 см/г в воду в количестве 54%,
перемешивание раствора и пеномассы производили со скоростью 605 об/мин.
Результаты испытаний и составы смесей приведены в табл.1 и 2.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕНОБЕТОНА, включающий взбивание пены путем
перемешивания со скоростью 800 - 850 об/мин пенообразователя и
кремнеземсодержащего компонента, части воды от общей водопотребности и
последующее перемешивание пены с мелкодисперсным кремнеземистым наполнителем,
поверхностно-активным веществом и оставшейся водой, заливку полученной смеси в
форму, автоклавное твердение, отличающийся тем, что, с целью снижения плотности, при
взбивании пены перемешивают 40 - 45% воды от общей водопотребности, отход
производства алюминиевой фольги и бесщелочное стекло с удельной поверхностью 2000 2500 см2/г, а пену перемешивают со скоростью 500 - 600 об/мин с предварительно
приготовленным раствором оставшейся воды, щелочного стекла с удельной поверхностью
4200 - 5000 см2/г и поверхностно-активного вещества, при этом полученная пенобетонная
смесь содержит указанные компоненты в следующем соотношении, мас.%:
Бесщелочное стекло 8 - 12
Щелочное стекло 50 - 56
Отход производства алюминиевой фольги 4 - 6
Поверхностно-активное вещество 0,03 - 0,04
Вода Остальное
Уважаемые пользователи!
Из соображения безопасности, версия данного патента не полная и не содержит
сопутствующих графических элементов