легкий бетон

ЛЕГКИЙ БЕТОН 2
Имя изобретателя: Котляр Владимир Дмитриевич (RU); Мальцев Евгений Владимирович (RU); Бондарюк Анна Григорьевна (RU); Белодедов
Александр Александрович (RU); Колдомасова Инна Владиславовна (RU); Козлов Григорий Александрович (RU); Иванюта Григорий Николаевич
(RU); Козлов Александр Владимирович (RU); Лапунова Кира Алексеевна
Имя патентообладателя: Котляр Владимир Дмитриевич (RU); Мальцев Евгений Владимирович (RU); Бондарюк Анна Григорьевна (RU); Ростовский
государственный строительный университет
Адрес для переписки: 344022, г.Ростов-на-Дону, Социалистическая, 162, РГСУ, патентный отдел
Дата начала действия патента: 2005.01.11
Изобретение относится к производству строительных материалов и изделий, в частности конструкционно-теплоизоляционным легким бетонам для
ограждающих конструкций. Техническим результатом является снижение плотности и теплопроводности. Легкий бетон, включающий цемент, полые
микросферы - компонент, выделенный безреагентной флотацией из золошлаковых смесей, воду, дополнительно содержит кремнистую опалкристобалитовую породу - трепел фракционного состава, %: 0,315-0,14 мм 27-31,1, 0,14-0,071 мм 30,1-33,2, менее 0,071 мм 32,9-39,7 при следующем
соотношении компонентов, мас.%: цемент 24,9-29,3, указанный трепел 6,8-14,2, указанные микросферы 34,8-41,1, вода - остальное.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к производству строительных материалов и изделий, в частности конструкционно-теплоизоляционным легким
бетонам для ограждающих конструкций.
Известны легкие бетоны на основе цементного вяжущего, крупного и мелкого заполнителя. В качестве заполнителя используются керамзит,
термолит, аглопорит, шлаковая пемза, гранулированный шлак, вспученный перлит, вермикулит и др. (Бурлаков Г.С. Технология изделий из легкого
бетона: Учеб. пособие для вузов по спец. «Пр-во строит. изделий и конструкций». - М.: Высш. шк., 1986. - 296 с.: ил., Орентрихер Л.П. Бетоны на
пористых заполнителях в сборных железобетонных конструкциях. - М.: Высш. шк., 1983. - 144 с.: ил.).
Наиболее близким техническим решением является легкий бетон (патент РФ 2154619), включающий, мас.%:
Цемент
25,4-30,9
Зола - уноса
6,2-13,1
Микросфера 35,3-41,1
Вода
Остальное
Однако данный легкий бетон обладает относительно высокой плотностью, теплопроводностью.
Сущность изобретения заключается в том, что легкий бетон, включающий цемент, полые микросферы - компонент, выделенный безреагентной
флотацией из золошлаковых смесей, воду, дополнительно содержит кремнистую опал-кристобалитовую породу - трепел фракционного состава, %:
0,315-0,14 мм 27-31,1, 0,14-0,071 мм 30,1-33,2, менее 0,071 мм 32,9-39,7, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Цемент
24,9-29,3
Указанный трепел
6,8-14,2
Указанные микросферы 34,8-41,1
Вода
Остальное
Введение трепела, осадочной породы биохимического генезиса, вместо золы - уноса позволяет снизить плотность и теплопроводность.
Характеристики исходных материалов
1. Цемент.
Цемент М 500 по ГОСТ 10178 Новороссийского цементного завода.
2. Трепел.
Трепел - легкая плотная тонкопористая порода, состоящая в основном из мельчайших (менее 0,005 мм) глобулярных зерен опалового кремнезема. По
внешнему виду напоминает диатомит. Окраска - от светло-серой, почти белой, до желтой, буровато-серой. Средняя плотность изменяется в пределах
от 700 до 1200 кг/м3, пористость от 50 до 70%. Трепел вводился в состав бетона в виде следующего фракционного состава:
Таблица 1.
Размер фракции, мм 0,315-0,14 0,14-0,071 Менее 0,071
Содержание, %
27,0-31,1 30,1-33,2
32,9-39,7
Химический состав трепела, %
Таблица 2.
Влага гигроскоп. П.п.п. SiO2 Al 2O3 Fe 2O3+FeO CaO MgO SO3 общ. К2O Na2O TiO 2 P2O 5
1,79
3. Заполнитель.
3,86 85,67 4,04
1,29
1,55 0,35
0,15
0,69 0,37 0,18 0,062
Микросферы - компонент золошлаковых смесей - отхода Новочеркасской ГРЭС, выделяемая безреагентной флотацией из золошлаковых смесей
ГРЭС. Представляет собой мелкодисперсный неслеживающийся материал серого цвета. Форма гранул сферическая, поверхность гладкая, блестящая.
Химический и фазово-минеральный состав приведены в табл.3 и 4.
Плотность оболочки
2490 кг/м 3
Средняя плотность гранул
580 кг/м3
Плотность насыпная
380 кг/м 3
Диаметр
20-200 мкм
Толщина оболочки
5-15 мкм
0,11-0,125 Вт/(м·К)
Теплопроводность ( )
Прочность на сжатие в цилиндре
1,8 МПа
Таблица 3
Химический состав микросферы.
SiO 2 Al2О 3 Fe2 O3 FeO К2О Na 2O CaO MgO TiO2
P2O5
SO3
п.п.п
54,44 28,84 2,67 2,29 7,18 1,0 0,66 1,96
0,07
0,07
0,22
0,78
Таблица 4
Фазово-минеральный состав микросферы.
стекло
муллит
кварц
Показатель преломления стеклофазы
64
24
12
1,512
Пример. Для экспериментальной проверки заявляемого состава были изготовлены стандартные образцы с различным соотношением
вышеперечисленных компонентов.
Образцы изготовлялись следующим образом.
Предварительно смешивались компоненты в сухом состоянии (цемент, трепел, микросфера) в соответствующей пропорции из расчета на стандартный
образец размерами 10×10×10 см. Перемешивание сухой смеси осуществлялось в течение 1 мин. Далее в смесь добавлялась вода затворения и
осуществлялось их совместное перемешивание в течение 2 мин. Затем производились формовка и виброуплотнение смеси в форме с пригрузом (22
г/см 2) в течение 1,5 мин. Выдержка смеси перед тепловой обработкой 4 ч. Тепловая обработка паром производилась по режиму 3+6 (95°С)+3.
Составы легкого бетона представлены в табл.5. Из данных таблицы следует, что легкий конструкционно-теплоизоляционный бетон предлагаемого
состава обладает более высокой прочностью и пониженными плотностью и теплопроводностью.
Таблица 5.
Составы и свойства легкого конструкционно-теплоизоляционного бетона
№
Состав предлагаемый
Физико-механические характеристики
Цемент, % Трепел, % Микросфера, % Вода, % Зола-уноса, % Rсж, МПа Плотность, кг/м3 Коэффициент теплопроводности ( ), Вт/(м·К)
1
22,4
14,8
42,1
20,7
-
17,4
785
0,148
2
24,9
14,2
41,1
19,8
-
18,9
809
0,152
3
26,8
10,8
38,4
24,0
-
20,7
815
0,160
4
29,3
6,8
34,8
29,1
-
19,2
824
0,171
5
31,4
6,0
34,8
28,6
-
18,8
830
0,173
842-876
0,180-0,210
Состав известный
1 25,4-30,9
-
35,3-41,1
20,4-27,6
6,2-13,1
16-17,1
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Легкий бетон, включающий цемент, полые микросферы - компонент, выделенный безреагентной флотацией из золошлаковых смесей, воду,
отличающийся тем, что он дополнительно содержит кремнистую опал-кристобалитовую породу - трепел фракционного состава, %: 0,315 -0,14 мм 27 31,1, 0,14 - 0,071 мм 30,1 - 33,2, менее 0,071 мм 32,9 - 39,7 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Цемент
24,9-29,3
Указанный трепел
6,8-14,2
Указанные микросферы 34,8-41,1
Вода
Остальное
Версия для печати
Дата публикации 17.01.2007гг
http://www.ntpo.com/patents_building_materials/building_materials_2/building_materials_6.shtml