керамзитобетон на модифицированном керамзитовом гравии

Формула изобретения

Керамзитобетон на модифицированном керамзитовом гравии, состоящий из цемента и воды, отличающийся тем, что в качестве модификатора керамзита применяется 1-3%-ный водный раствор плавиковой кислоты в количестве 10-12% от массы керамзита, которым обрабатывается поверхность керамзитового гравия за 5-15 мин до приготовления бетонной смеси, при этом используется керамзитовый гравий, опудренный в процессе обжига при температуре 1000-1100°C доломитовой мукой, составляющей 2-3% от массы керамзита.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к изготовлению керамзитобетонных смесей и бетонов на их основе.

Аналогом по технической сущности и достигаемому результату является поризованный состав конструкционно-теплоизоляционного керамзитобетона с применением воздухововлекающих добавок. Они вовлекают в процесс перемешивания бетонной смеси до 12-15% воздушных пузырьков диаметром 0,1-1%, обеспечивающих ее необходимую удобоукладываемость и нерасслаиваемость (см. "Строительные материалы". Справочник. / А.С.Болдырев, А.П.Золотев, А.Н.Люсов и др. М.: Стройиздат, 1989, 567 с., стр.345). Однако этот бетон имеет недостаток - потеря вовлеченного воздуха при перегрузках и транспортировании, а следовательно, вновь встает проблема расслаиваемости и неоднородности структуры бетона. Данное не оказывает существенного влияния на рост прочности керамзитобетона.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является керамзитобетон на активированном керамзитовом гравии, содержащий керамзитовый гравий, активированный высокодисперсным положительно заряженным карбонатным шламом с содержанием карбонатов кальция и магния 87-95%, который вводится в количестве 3-6% от массы цемента (RU 2150445 С1). Активация керамзитового гравия производится в процесс приготовления керамзитобетонной смеси: в бетономешалку засыпается керамзитовый гравий и вводится приготовленная в пропеллерной мешалке суспензия плотностью 1,1-1,15 г/см ³, состоящая из карбонатного шлама и 25% воды затворения; после перемешивания в течение 1 минуты вводят цемент, песок и оставшуюся воду затворения и приготовляют бетонную смесь по обычной технологии. Но его недостатком является то, что повышение прочности керамзитобетона сопровождается повышением средней плотности, а следовательно, понижением теплозащитных свойств.

Техническим результатом изобретения являются повышение прочности при сжатии без повышения средней плотности и увеличение адгезии керамзита к цементному камню.

Технический результат достигается тем, что керамзитобетон на модифицированном керамзитовом гравии состоит из цемента и воды. Согласно изобретению в качестве модификатора керамзита применяется 1-3% водный раствор плавиковой кислоты в количестве 10-12% от массы керамзита, которым обрабатывается поверхность керамзитового гравия за 5-15 мин до приготовления бетонной смеси, при этом используется керамзитовый гравий, активированный опудриванием доломитовой мукой, составляющей 2-3% от массы керамзита в процессе обжига при температуре 1000-1100°С.

При обжиге в момент вспучивания керамических гранул происходит образование минерала муллита и фазы кварца. Опудривание керамзита доломитовой мукой при температуре 1000-1100°С обеспечивает образование соединений в виде низкоосновных силикатов кальция и магния в тонком поверхностном слое керамзитовых гранул. Последующая обработка керамзита 1-3%-ным раствором плавиковой кислоты перед приготовлением керамзитобетонной смеси значительно повышает прочность керамзитобетона поскольку на границе раздела фаз композиционного материала происходят физико-химические и химические процессы, повышающие адгезию керамзита к цементному камню и упрочняющие границу раздела фаз:

- увеличение адгезии керамзита к цементному камню, которое достигается повышением шероховатости фазы кварца при воздействии раствора плавиковой кислоты за счет растворимости стеклофазы в поверхностном слое керамзитовых гранул;

- повышение прочности керамзитобетона за счет первичного образования прочных и водостойких соединений фторидов кальция и магния в поверхностном слое керамзита благодаря эффекту опудривания и обработке 1-3%-ным раствором плавиковой кислоты;

- повышение прочности керамзитобетона за счет вторичного образования фторидов кальция в цементном камне на поверхности керамзита и в поверхностном слое керамзитовых гранул при взаимном проникновении растворимого продукта твердения цементного камня - гидроксида кальция и ионов фтора и их химического взаимодействия при дальнейшем твердении цементного камня.

В таблице приведены составы керамзитобетонных смесей и физико-механические свойства керамзитобетона на их основе, включающие следующие показатели: концентрация водного раствора плавиковой кислоты, средняя плотность керамзитобетона и предел прочности при сжатии.

Сос- тав №	Содержание компонентов кг на м3 смеси
Цемент	Керамзит	Вода, л	Концетрация водного раствора плавиковой кислоты, %	Средняя плотность керамзитобетона Р, кг/м3	Предел прочности при сжатии R, МПа
1	230	530	90	0	780,00	2,80
2	230	530	90	1	780,00	3,36
3	230	530	90	3	780,00	3,94

Таким образом, при сохранении средней плотности керамзитобетон повысил прочность при сжатии на 20-57%.

Проведенный поиск по научно-техническим и патентным источникам информации и выбранный из перечня аналогов прототип позволили выявить отличительные признаки в заявляемом техническом решении, следовательно, заявляемый керамзитобетон на модифицированном керамзитовом гравии удовлетворяет критерию изобретения "новизна".

В обнаруженной информации отсутствуют сведения об указанном техническом результате и из нее не выявляется влияние отличительных признаков на достижение технического результата, следовательно, данное техническое решение удовлетворяет критерию "изобретательский уровень".

Критерий изобретения "промышленная применимость" подтверждается тем, что внедрение предлагаемого технического решения не потребует капитальных затрат.