композиция для получения самонесущего теплоизоляционного материала и способ его изготовления
Классы МПК: | C04B28/14 содержащие цементы на основе сульфата кальция C04B38/10 полученные с использованием пенообразователей |
Автор(ы): | Шакиров Радик Гаптулхакович (RU), Камалова Загиря Абдулловна (RU), Смирнов Денис Сергеевич (RU), Рахимов Равиль Зуфарович (RU) |
Патентообладатель(и): | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ (RU), Шакиров Радик Гаптулхакович (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2012-03-23 публикация патента:
10.12.2013 |
Изобретение относится к области строительства, в частности к производству строительных материалов, и может быть использовано для получения теплоизоляционных самонесущих материалов, для утепления стен, потолков, перегородок и т.п. преимущественно для сельского и индивидуального строительства. Технический результат заключается в получении самонесущего теплоизоляционного материала, обладающего высокими теплоизолирующими свойствами, упрощенным составом, расширенной сырьевой базой и низкой стоимостью. Композиция для получения самонесущего теплоизоляционного материала включает отходы деревообрабатывающей промышленности - опилки, строительный гипс, добавку-пенообразователь и воду, при следующем соотношении компонентов (масс.%): опилки 10,75-14,5, строительный гипс 36,9-50,0, пенообразователь 0,55-0,6, вода 37,2-51,8. Технология приготовления композиции заключается в следующем. Опилки предварительно увлажняют, для чего используют 10% необходимого для изготовления материала воды. Готовят пенный раствор путем введения пенообразователя в оставшуюся часть воды и тщательного перемешивания. В полученную пену при постоянном перемешивании постепенно вводят строительный гипс и предварительно увлажненные опилки. 2 н.п. ф-лы, 1 табл.
Формула изобретения
1. Композиция для получения самонесущего теплоизоляционного материала, включающая отходы деревообрабатывающей промышленности - опилки, строительный гипс, добавку и воду, отличающаяся тем, что содержит в качестве добавки пенообразователь при следующем соотношении компонентов, об.%:
Опилки | 10,75-14,5 |
Строительный гипс | 36,9-50,0 |
Пенообразователь | 0,55-0,6 |
Вода | 37,2-51,8 |
2. Способ изготовления самонесущего теплоизоляционного материала по п.1, заключающийся в смешивании компонентов композиции с предварительно увлажненными опилками, перемешивание и формирование изделий, отличающийся тем, что готовят пенный раствор путем введения пенообразователя в оставшуюся после увлажнения опилок воду и при постоянном перемешивании постепенно вводят строительный гипс и опилки, при этом опилки увлажняют 10% количества воды.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области строительства, в частности к производству строительных материалов, и может быть использовано для получения теплоизоляционных самонесущих материалов, для утепления стен, потолков, перегородок и т.п. преимущественно для сельского и индивидуального строительства.
Известна композиция и способ изготовления теплоизоляционных изделий из древесных опилок. В качестве вяжущего используется смесь, содержащая 50% извести-кипелки, 47% шлака или других горелых пород и 3% гипса (по объему). Способ заключается в смешении опилок, вяжущего, воды с добавлением катализатора с последующим перемешиванием до удобоукладываемой консистенции. С целью увеличения огнестойкости в раствор при замесе добавляют суперфосфат (Ав. свидетельство № 121065).
Недостатком аналога является отсутствие данных о физико-механических и теплотехнических характеристиках полученного материала.
Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является композиция на основе гипсового вяжущего и способ получения теплоизоляционного материала для межэтажных перекрытий (патент РФ № 2404146). Композиция включает (масс.%): строительный гипс 73-85, гашеную известь 10-16, поликарбоксилат 1,3-3,0, карбоксиметилцеллюлозу - 3,0-5,6, сульфат алюминия 0,4-0,9, глюконат натрия 0,3-1,5. Указанные компоненты смешивают в дезинтеграционном смесителе в течение 2-3 минут при скорости 2500-3000 об/мин. Затем добавляют к легкому заполнителю, например, опилкам, при соотношении по массе заполнителя к сухой строительной смеси (указанной композиции) равном 59,6%, при этом опилки предварительно увлажняют водой, взятой из расчета получения водогипсового соотношения в интервале 0,32-0,59.
Недостатком предлагаемой смеси является сложность состава и технологии изготовления. Кроме того в описании отсутствуют данные о физико-механических и теплотехнических характеристиках, что не позволяет оценить эффективность использования данного материала.
Изобретение направлено на получение самонесущего теплоизоляционного материала, обладающего высокими теплоизолирующими свойствами, упрощенным составом, расширенной сырьевой базой и низкой стоимостью.
Результат достигается тем, что композиция для получения самонесущего теплоизоляционного материала, включающая отходы деревообрабатывающей промышленности - опилки, строительный гипс, добавку и воду, согласно изобретения содержит в качестве добавки пенообразователь при следующем соотношении компонентов (масс.%):
Опилки | 10,75-14,5 |
Строительный гипс | 36,9-50,0 |
Пенообразователь | 0,55-0,6 |
Вода | 37,2-51,8 |
Результат достигается тем, что в способе изготовления самонесущего теплоизоляционного материала из вышеуказанной композиции, заключающемся в смешивании компонентов композиции с предварительно увлажненными опилками, перемешивании и формировании изделий, согласно изобретения готовят пенный раствор путем введения пенообразователя в оставшуюся после увлажнения опилок воду и при постоянном перемешивании постепенно вводят строительный гипс и опилки, при этом опилки увлажняют в 10% количества воды.
Характеристики компонентов, использованных для приготовления композиции:
- Опилки хвойных пород - отходы деревообрабатывающей промышленности. Размер от 2 до 3 мм
- Строительный гипс, например марки Г-4, по ГОСТ 125-79 (СТС ЭВ 826-77 в части технических требований);
- Пенообразователь, например, «Аэропласт» по ТУ 5745-030-58042865-2008;
Технология приготовления композиции для изготовления самонесущего теплоизоляционного материала заключается в следующем. Опилки предварительно увлажняют, для чего используют 10% необходимого для изготовления материала воды. Готовят пенный раствор путем введения пенообразователя в оставшуюся часть воды и тщательного перемешивания. В полученную пену при постоянном перемешивании постепенно вводят строительный гипс и предварительно увлажненные опилки.
Приготовленную смесь можно использовать для формования блоков, плит, а также для монолитной заливки стен и перегородок в домах каркасного типа.
Теплофизические характеристики полученного материала приведены в таблице.
№ п/п | Состав (масс.%) | Теплопроводность, Вт/м·°С | Плотность, кг/м3 | Прочность, МПа | |
опилки | 12,25 | ||||
1 | строит. гипс | 50 | 0,2 | 843 | 1,2 |
пенообразователь | 0,55 | ||||
вода | 37,2 | ||||
опилки | 14,5 | ||||
2 | строит. гипс | 44,5 | 0,16 | 665 | 0,7 |
пенообразователь | 0,6 | ||||
вода | 40,4 | ||||
опилки | 10,75 | ||||
3 | строит, гипс | 36,9 | 0,15 | 600 | 0.5 |
пенообразователь | 0,55 | ||||
вода | 51,8 |
Как следует из данных, приведенных в таблице, предлагаемый теплоизоляционный материал для самонесущих элементов обладает достаточной прочностью и высокими теплоизоляционными свойствами и низкой плотностью, может быть использован в качестве самонесущих, звуко-теплоизоляционных ограждающих конструкций в малоэтажных домах, в том числе домах каркасного типа.
Предлагаемый теплоизоляционный материал позволит решить проблему комплексного использования отходов древесины в деревообрабатывающей промышленности, например, на предприятиях по производству малоэтажных каркасных домов. Использование данного изобретения позволит заменить традиционные виды утеплителей на новые, экологически чистые, несгораемые, дешевые самонесущие теплоизоляционные материалы.
Класс C04B28/14 содержащие цементы на основе сульфата кальция
Класс C04B38/10 полученные с использованием пенообразователей