сырьевая смесь для изготовления ячеистых материалов и способ ее приготовления

Формула изобретения

1. Сырьевая смесь для изготовления ячеистых материалов, включающая связующее вещество, заполнитель, порообразователь-пенообразователь, дисперсную арматуру - волокна и воду, отличающаяся тем, что она содержит волокна с модулем упругости волокон больше модуля упругости ячеистого материала, поперечным сечением, не превышающим 1 мм² и с отношением длины к площади поперечного сечения более 100 мм^-1 и дополнительно добавку при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Связующее - 41 - 55

Заполнитель - 1,5 - 58

Добавка - 0,001 - 1,5

Порообразователь - 0,01 - 2,5

Дисперсная арматура - 0,1 - 12

Вода - Остальное

2. Сырьевая смесь по п.1, отличающаяся тем, что в качестве связующего используют портландцемент, или его разновидности марки не ниже 400, или строительный гипс марки не ниже Г6, или напрягающий цемент, или вяжущее низкой водопотребности.

3. Сырьевая смесь по п.1 отличающаяся тем, что в качестве добавки используют хлористое железо, или хлористый алюминий, или хлористый натрий, или хлористый кальций, или гранулированный сульфат натрия, или С-3.

4. Сырьевая смесь по п.1 отличающаяся тем, что максимальный размер заполнителя не превышает при плотности его в куске соответственно: 2,5 мм при плотности от 2 до 3 г/см³, 5,0 мм при плотности от 1 до 2 г/см³, 10 мм при плотности до 1 г/см³.

5. Способ приготовления сырьевой смеси, включающий перемешивание в смесителе связующего вещества, заполнителя, порообразователя-пенообразователя, дисперсной арматуры - волокон и воды, при этом волокна вводят хаотично, отличающийся тем, что при перемешивании дополнительно вводят добавку при следующей последовательности введения компонентов в смеситель: вода, связующее, добавка, заполнитель, пенообразователь, волокна.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к способам изготовления акустических, конструкционных и теплоизоляционных ячеистых материалов.

Известна бетонная смесь (а.с. 863545, СССР, 1981 г.), включающая портландцемент, золу-унос ТЭЦ, алюминиевую пудру, синтетические волокна и воду.

Известен способ приготовления пенобетонной смеси (а.с. 783291, СССР, 1980 г.), сущность которого состоит в том, что при приготовлении пенобетонной смеси путем смешивания минерального вяжущего с волокном и водным раствором пенообразователя сначала осуществляют смешение вяжущего с 0,55-1,82% волокна, а остальное волокно вводят с водным раствором пенообразователя.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению является сырьевая смесь для изготовления ячеистых бетонов (патент 2133244, RU, 20.07.99, бюл. 20), включающая портландцемент, заполнитель, порообразователь, дисперсную арматуру и воду, содержащие в качестве заполнителя отходы камнедробления горных пород с размерами зерен до 1,25 мм, а в качестве порообразователя - пенообразователь ПО-3НП, при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Портландцемент - 27-32

Отходы камнедробления горных пород - 25-35

Пенообразователь ПО-3НП - 0.1-0.25

Дисперсная арматура - 0.5-2

Вода - Остальное

Однако недостатком этого состава является невозможность использования широкой номенклатуры сырья, что существенно ограничивает возможность изготовления материала.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является способ приготовления пенобетонной смеси (а. с. СССР 1353761 А, опубл. 23.11.1987), сущность которого состоит в том, что в работающий турбулентный смеситель вводят воду, связующее вещество, заполнитель, порообразователь - пенообразователь, дисперсную арматуру - волокна, причем волокна вводят хаотично.

Однако такая технология существенно ограничивает сырьевую базу для получения ячеистых материалов.

Сущность изобретения заключается в том, что сырьевая смесь для изготовления ячеистых материалов, включающая связующее вещество, заполнитель, порообразователь-пенообразователь, дисперсную арматуру - волокна и воду, содержит с модулем упругости волокон больше модуля упругости ячеистого материала, поперечным сечением, не превышающим 1 мм², и с отношением длины к площади поперечного сечения более 100 мм^-1 и дополнительно добавку при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Связующее - 41-55

Заполнитель - 1,5-58

Добавка - 0,001-1,5

Порообразователь - 0,01-2,5

Дисперсная арматура - 0,1-12

Вода - Остальное

При этом в качестве связующего используют портландцемент, или его разновидности марки не ниже 400, или строительный гипс марки не ниже Г6, или напрягающий цемент, или вяжущее низкой водопотребности, или поливинилацетатную эмульсию.

В качестве добавки используют хлористое железо, или хлористый алюминий, или хлористый натрий, или хлористый кальций, или гранулированный сульфат натрия, или С-3.

Максимальный размер заполнителя не превышает при плотности его в куске соответственно:

2,5 мм при плотности от 2 до 3 г/см³;

5 мм при плотности от 1 до 2 г/см³;

10 мм при плотности до 1 г/см³.

Сущность изобретения в части способа заключается в том, что способ приготовления сырьевой смеси включает перемешивание в смесителе связующего вещества, заполнителя, порообразователя-пенообразователя, дисперсной арматуры - волокон и воды, при этом волокна вводятся хаотично, а при перемешивании дополнительно вводят добавку при следующей последовательности введения компонентов в смеситель: вода, связующее, добавка, заполнитель, пенообразователь, волокна.

Предлагаемый способ приготовления сырьевой смеси для изготовления ячеистых материалов обусловлен тем, что волокна, хаотично вводимые в смесь, являются ее важнейшим структурообразующим компонентом и регламентируют в пространстве взаиморасположение частиц, составляющих межпоровые перегородки ячеистых материалов. Наличие волокон, хаотично расположенных в межпоровых перегородках ячеистых материалов, позволяет использовать для их производства минеральные и органические связующие вещества, заполнители с диапазоном дисперсности от 50 до 50000 см²/г, любые пенообразователи.

Пример. В работающий смеситель турбулентного типа (металлический цилиндр емкостью 200 л, оснащенный ротором с 2 типами винтов), последовательно вводят воду, связующее, добавку, заполнитель, порообразователь-пенообразователь и дисперсную арматуру. Причем время перемешивания компонентов после введения дисперсной арматуры не менее 0,5 мин и не более 6 мин.

Физико-механические показатели ячеистых материалов, приготовленных по предлагаемому и известным способам приведены в таблице.

Для экспериментальной проверки заявляемого состава были изготовлены образцы размером 1500х370х600 мм, которые твердели в нормальных условиях 28 дней, из них были вырезаны балочки размером 1500х100х100 мм, которые в лабораторных условиях были распилены на образцы-кубы с размером ребра 100 мм и образцы-балочки длиной 400 мм. Образцы сушились до постоянной массы, и их физико-механические свойства, которые представлены в таблице, определялись в соответствии с требованиями ГОСТ 10180 и ГОСТ 18105.1.

Из таблицы видно, что заявляемые смесь и способ позволяют изготовлять ячеистые материалы в широком диапазоне физико-механических свойств. Причем они обеспечивают получение ячеистого материала с заданными свойствами.

Предлагаемые сырьевая смесь и способ позволяют изготавливать изоляционные, акустические, перегородочные, стеновые материалы и другие ячеистые материалы.