способ приготовления легкобетонной смеси

Формула изобретения

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЛЕГКОБЕТОННОЙ СМЕСИ путем смешения вяжущего, содержащего цемент, известь и активную минеральную добавку, с водой, легким крупным заполнителем и песком, отличающийся тем, что используют вяжущее, содержащее цемент, известь воздушную негашеную и активную минеральную добавку в соотношении 1:2:2,9-1:4:6, которое сначала смешивают с водой до получения однородной суспензии, после чего вводят легкий крупный заполнитель - мел, и перемешивают до его полного обволакивания, затем вводят песок и производят окончательное перемешивание.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к отрасли строительных материалов и может быть использовано при изготовлении стеновых каменей, а также для возведения монолитных стен в жилищно-гражданском и других видах строительства.

Известны способы приготовления легкобетонной смеси с использованием в качестве вяжущего преимущественно портландского и других видов клинкерных цементов в сочетании с активными минеральными добавками или без них путем одновременного перемешивания всех компонентов, в том числе, и легких заполнителей, с водой [1]

К недостаткам традиционных способов приготовления легкобетонных смесей следует отнести использование дефицитных клинкерных цементов, природных заполнителей, имеющих локальное распространение (например, пемза, туфы) и энергоемких, искусственно получаемых (керамзит), а также следует учитывать дополнительные затраты энергии на активацию малоактивных минеральных добавок (золы, шлаки).

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения легкобетонной смеси, который проводится несколькими этапами и заключается в перемешивании вяжущего с водой и добавками с последующим добавлением воды и перемешиванием смеси с целью ее поризации и дальнейшим добвалением крупного легкого заполнителя керамзитового гравия и окончательного перемешивания до получения легкобетонной смеси [2]

Недостатками известного способа получения легкобетонной смеси является использование большого количества дефицитного цемента, энергоемкого крупного заполнителя-керамзитового гравия и мелкого заполнителя керамзитового песка.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков, а именно: уменьшение дефицитного сырья цемента, энергоемких крупных и мелких заполнителей.

Это решается тем, что в способе приготовления легкобетонной смеси путем смешения вяжущего, содержащего цемент, известь и активную минеральную добавку с водой, легким крупным заполнителем и песком, используют вяжущее, содержащее цемент, известь воздушную негашенную и активную минеральную добавку в соотношении 1: 2: 2,9 1:4:6, которое сначала смешивают с водой до получения однородной суспензии, после чего вводят легкий крупный заполнитель мел и перемешивают до его полного обволакивания, затем вводят песок и производят окончательное перемешивание.

При этом для приготовления вяжущего используют известь негашеную с удельной поверхностью 3000-3500 см²/г и активную минеральную добавку, например, трапел или цемянку с удельной поверхностью 4000-4500 см²/г. В качестве крупного заполнителя берут недефицитный материал мел, который в связи с низкой его твердостью требует меньше, чем пемза или туфы, энергозатрат на добычу и переработку. Для повышения прочности мела во влажном состоянии и снижения его влагоемкости в предлагаемом способе предусмотрено упрочнение мела путем насыщения его в процессе перемешивания маловязкой известково-пуццоланово-цементной суспензией, которая проникает внутрь его, и в процессе твердения кальматируют поры мела возникающими водостойкими новообразованиями, состоящими преимущественно из гидроксилатов и гидроалюминатов кальция. При этом повышается водостойкость мела, обеспечивается хорошее сцепление крупного заполнителя с растворной частью бетона и повышается прочность бетона за счет снижения водовяжущего отношения вследствие отсоса воды мелом.

Использование способа получения легкобетонной смеси позволяет экономить дефицитные и дорогостоящие клинкерные цементы в 3,5-4,3 раза, снизить энергозатраты на подготовку материалов и приготовление бетонной смеси в 2,3-3 раза за счет исключения из состава смеси керамзита, существенного снижения расхода цемента и использования менее энергоемких материалов мела, трепела и отходов керамического производства боя кирпича.

Кроме того, за счет использования негашеной извести в качестве основного компонента вяжущего можно получать бетонные смеси с меньшей водопотребностью, а бетоны с большей прочностью в ранние сроки твердения, что в свою очередь, обеспечивает ускорение технологического процесса изготовления изделий. Значительным достоинством способа является использование широко распространенного сырья мела в качестве крупного заполнителя. Наряду с этим значительно увеличивается водостойкость материала за счет введения активных минеральных добавок, взаимодействующих с известью в процессе твердения с образованием водостойких компонентов гидросиликатов и гидроалюминатов кальция, о чем свидетельствует значение коэффициента размягчения (см. таблицу).

Способ получения легкобетонной смеси подтверждается примерами.

П р и м е р 1. Для приготовления легкобетонной смеси вначале готовят суспензию, для чего смешивают цемент портландский М400, известь негашеную с активностью 82% активную минеральную добавку "цемянку", получаемую сухим помолом боя керамического кирпича, преимущественно недожога, в соотношении по массе 1:4:6 с добавлением воды 10,5 мас. ч. в течение 1 мин. В полученную суспензию добавляют мел фракции 5-10 мм с насыпной плотностью 800 кг/м³, и перемешивание осуществляют до полного обволакивания мела суспензией в смесителе с принудительным перемешиванием в течение 3 мин, после чего добавляют песок фракции 0,16-5 мм с насыпной плотностью 1150 кг/м³, и окончательное перемешивание ведут в течение 2 мин до получения однородной массы.

Из полученной смеси бетонной с помощью вибрации формуют образцы размером 15х15х15 см, которые затем твердеют 28 суток в нормальных условиях (относительной влажности воздуха 95% температур 20 2^оС) и испытывают их через 2 ч, 1 сут и 28 сут. Результаты испытаний представлены в таблице.

П р и м е р 2. Осуществляют по примеру 1, только для приготовления суспензии компоненты цемент портландский М400, известь негашеную, "цемянку" берут в соотношении 1:2,7:3,9 с добавлением 7,3 мас. ч. воды и перемешиванием суспензии в течение 2 мин.

П р и м е р 3. Проводят по примеру 1, только для приготовления суспензии берут по массе цемент портландский М400, известь негашеную, "цемянку" в соотношении 1: 2:2,9 с добавлением воды 5,6 мас. ч. и перемешивание ведут в течение 3 мин.

П р и м е р 4. Последовательность загрузки материалов принята такая же, как в примере 1, только для приготовления суспензии в качестве активной минеральной добавки брали трепел с активностью по поглощению СаО 150 мг/г, при этом цемент портландский М400, известь негашеную и трепел берут в соответствии по мас. ч. 1:4:5,75 с добавлением воды 10,9 мас. ч. с перемешиванием в течение 1,5 мин.

Ввиду большей вязкости известково-трепельной суспензии при использовании трепела было увеличено количество воды затворения. Вязкость суспензии контролировалась по вибровязкости легкобетонной смеси, которая во всех примерах принята одинаковой, равной 20-25 с.

П р и м е р 5. Осуществляют по примеру 1 и 4, только компоненты цемент портландский М400, известь негашеную и трепел берут в соотношении по мас. ч. 1:2,8:4, воды 7,7 мас.ч. с перемешиванием в течение 2,5 мин.

П р и м е р 6. Проводят по примеру 1 и 4, но компоненты берут: цемент портландский М400, известь негашеную и трепел в соотношении мас. ч. 1:2,1:3, воды 6,0 мас.ч. с перемешиванием в течение 3 мин.

Предлагаемый способ позволяет снизить энергозатраты, сэкономить дефицитные и дорогостоящие материалы.