RU2137600C1

RU2137600C1 - Method for production of cellular concretes

Info

Publication number: RU2137600C1
Application number: RU98108792A
Authority: RU
Inventors: Д.И. Гладков; Е.А. Дедурина; Л.А. Сулейманова; В.В. Тысячук; А.В. Калашников
Original assignee: Белгородская государственная технологическая академия строительных материалов
Priority date: 1998-05-07
Filing date: 1998-05-07
Publication date: 1999-09-20

Abstract

FIELD: building materials, applicable in production of cellular concretes and gas-filled materials of all types. SUBSTANCE: the method consists in simultaneous action of vibration and vacuum within 0.01 to 0.08 MPa on moulding mass during 3 to 20 min, preliminary porization and curing for 10 to 200 min are performed. EFFECT: reduced mean density and thermal conductivity of cellular concretes. 1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано при изготовлении ячеистых бетонов и газонаполненных материалов всех видов. The invention relates to the field of building materials and can be used in the manufacture of cellular concrete and gas-filled materials of all kinds.

Известны способы получения ячеистых бетонов: пено-, газообразованием, воздухововлечением без и под давлением, вибровакуумированием и другие [1] - аналоги. Данные способы не позволяют получать ячеистые бетоны со средней плотностью менее 200 кг/м³; теплопроводность таких бетонов достаточно высока (так как она пропорциональна средней плотности бетона).Known methods for producing cellular concrete: foam, gas, air without and under pressure, vibration and other [1] - analogues. These methods do not allow to obtain cellular concrete with an average density of less than 200 kg / m ³ ; the thermal conductivity of such concrete is quite high (since it is proportional to the average density of concrete).

Кроме того, известные способы получения ячеистых бетонов достаточно сложны, требуют очень тонкого помола сырьевых компонентов до 5000-6000 см²/г, трехстадийной поризации сырьевой смеси (при мокром помоле песка, приготовлении алюминиевой суспензии и приготовлении ячеистобетонной смеси) и применения комплексной добавки ПАВ и интенсификаторов твердения [2] или перемешивания формовочной массы в смесителе под давлением воздуха до 0,7 МПа [3], или приготовления смеси при очень больших скоростях вращения рабочего вала смесителя [4, 5].In addition, the known methods for producing cellular concrete are quite complicated, require very fine grinding of raw materials up to 5000-6000 cm ² / g, three-stage porosity of the raw mix (with wet grinding of sand, preparation of aluminum suspension and preparation of aerated concrete mixture) and the use of complex additives of surfactants and hardening intensifiers [2] or mixing the molding material in the mixer under air pressure up to 0.7 MPa [3], or preparing the mixture at very high speeds of rotation of the working shaft of the mixer [4, 5].

Известен также способ получения поризованного гипсобетона путем вспучивания свежеприготовленных гипсобетонных смесей без введения в них специальных порообразователей [6] - аналог. Недостатками этого способа являются большая средняя плотность и, соответственно, высокая теплопроводность получаемого материала. There is also a method of producing porous gypsum concrete by expanding freshly prepared gypsum concrete mixtures without introducing special blowing agents into them [6] - an analogue. The disadvantages of this method are the high average density and, accordingly, the high thermal conductivity of the resulting material.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ получения ячеистых бетонов путем вспучивания формовочной массы одновременным воздействием вибрации и вакуума 0,01-0,09 МПа в течение 3-20 минут [7] - прототип. Недостатками известного решения являются высокая средняя плотность и теплопроводность получаемого материала. The closest in technical essence and the achieved effect to the proposed is a method for producing cellular concrete by expanding the molding mass by simultaneous exposure to vibration and vacuum of 0.01-0.09 MPa for 3-20 minutes [7] - prototype. The disadvantages of the known solutions are the high average density and thermal conductivity of the resulting material.

Задача изобретения - снижение средней плотности и теплопроводности ячеистых бетонов. The objective of the invention is to reduce the average density and thermal conductivity of cellular concrete.

Для решения поставленной задачи в известном способе получения ячеистых бетонов, включающем одновременное воздействие на формовочную массу вибрации и вакуума 0,01-0,08 МПа в течение 3-20 минут, формовочную массу предварительно поризуют и выдерживают в течение 10-200 минут. To solve the problem in a known method for producing cellular concrete, including the simultaneous impact on the molding mass of vibration and vacuum of 0.01-0.08 MPa for 3-20 minutes, the molding mass is pre-porous and incubated for 10-200 minutes.

Поризацию производят для придания массе начальной пористой структуры. Выдержка формовочной массы в течение 10-200 минут обеспечивает ей оптимальную вязкость. Porization is carried out to give the mass an initial porous structure. Exposure to the molding material for 10-200 minutes provides it with optimal viscosity.

Основным условием максимального вспучивания формовочной смеси является соответствие ее вязкости режиму вибровакуумирования. The main condition for the maximum expansion of the molding sand is the compliance of its viscosity with the vibration mode.

При выдержке формовочной массы менее 10 минут ее вязкость будет сравнительно мала для обеспечения наибольшего вспучивания, так как часть газа будет удаляться из смеси при вибровакуумировании. При выдержке формовочной массы свыше 200 минут вязкость оказывается слишком большой для наибольшего вспучивания при постоянном режиме вибровакуумирования. When the molding material is held for less than 10 minutes, its viscosity will be relatively low to ensure the greatest expansion, since part of the gas will be removed from the mixture by vibrational vacuum. If the molding material is held in excess of 200 minutes, the viscosity is too large for the greatest expansion with a constant vibration mode.

Сущность изобретения заключается в создании оптимального режима дополнительного вспучивания вибровакуумированием предварительно поризованных и выдержанных формовочных смесей. The essence of the invention is to create the optimal mode of additional expansion by vibration evacuation of previously porous and seasoned molding sand.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый способ отличается от известного тем, что формовочную массу предварительно поризуют и выдерживают. Следовательно, заявленный способ соответствует критерию "новизна". Comparative analysis with the prototype shows that the proposed method differs from the known one in that the molding material is pre-porous and can withstand. Therefore, the claimed method meets the criterion of "novelty."

Предварительная поризация и последующая выдержка в течение 10-200 минут в патентной литературе не обнаружены, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "изобретательский уровень". No preliminary porization and subsequent exposure for 10-200 minutes were found in the patent literature, which allows us to conclude that the proposed solution meets the criterion of "inventive step".

Пример осуществления заявленного способа. An example implementation of the claimed method.

Экспериментальная проверка заявляемого способа проводилась в лабораторных условиях. Исходным сырьем для получения ячеистого бетона служили следующие материалы. В качестве вяжущего использовался портландцемент марки 500 Белгородского цементного завода, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 10178-85. В качестве порообразователей применялись алюминиевая паста и ТЭАС. В опытах использовали воду, соответствующую ГОСТ 23732-85. An experimental verification of the proposed method was carried out in laboratory conditions. The following materials were used as feedstock for the production of cellular concrete. Portland cement grade 500 of the Belgorod cement plant, which meets the requirements of GOST 10178-85, was used as a binder. As pore formers used aluminum paste and TEAS. In the experiments used water corresponding to GOST 23732-85.

На быстроходной мешалке перемешивают в течение 2-3 минут цемент, подогретую воду и щелочь (NaOH - 1% Ц), затем вводят газообразователь (алюминиевая паста) и массу перемешивают еще 1-2 минуты, после чего укладывают в подогретую форму, где происходит предварительная поризация формовочной массы. Температура массы в момент заливки ее в форму 35-45^oC при температуре формы 54-56^oC.On a high-speed mixer, cement, heated water and alkali (NaOH - 1% C) are mixed for 2-3 minutes, then a blowing agent (aluminum paste) is introduced and the mass is mixed for another 1-2 minutes, after which it is placed in a heated form, where preliminary Porization of the molding material. The temperature of the mass at the time of pouring it into the form 35-45 ^o C at a temperature of the form 54-56 ^o C.

Далее поризованную газобетонную смесь, средняя плотность которой составляет 828 кг/м³, выдерживают в течение 15 минут, а затем помещают в вакуумкамеру, надежно закрепленную на вибростоле. С помощью вакуумнасоса в камере создают заданный вакуум 0,05 МПа, контролируемый с помощью вакуумметра, а затем включают вибростол.Next, the porous aerated concrete mixture, the average density of which is 828 kg / m ³ , is kept for 15 minutes, and then placed in a vacuum chamber, securely mounted on a vibrating table. Using a vacuum pump in the chamber create a predetermined vacuum of 0.05 MPa, controlled by a vacuum gauge, and then turn on the vibrating table.

Таким образом, газобетонную смесь подвергают одновременному воздействию вакуума и вибрации, в результате чего происходит дополнительное вспучивание смеси; средняя плотность при этом снижается до 414 кг/м³. Затем вибрирование прекращают, а ячеистобетонную массу выдерживают в среде максимального вакуума до фиксации полученной структуры материала. В дальнейшем давление в камере повышают до атмосферного, после чего материал извлекают из камеры. Общая продолжительность вибровакуумирования составляет 3-20 минут.Thus, the aerated concrete mixture is subjected to simultaneous exposure to vacuum and vibration, resulting in additional swelling of the mixture; the average density is reduced to 414 kg / m ³ . Then the vibration is stopped, and the cellular concrete mass is kept in a maximum vacuum environment until the obtained material structure is fixed. Subsequently, the pressure in the chamber is increased to atmospheric, after which the material is removed from the chamber. The total duration of vibration vacuum is 3-20 minutes.

Обобщенные результаты экспериментов приведены в таблице. The generalized experimental results are shown in the table.

Из таблицы видно, что средняя плотность предварительно поризованной и выдержанной ячеистобетонной смеси после одновременной вибрации и вакуумирования снижается. The table shows that the average density of the pre-porous and seasoned concrete mixture after simultaneous vibration and evacuation decreases.

Предлагаемый способ, в сравнении с прототипом, позволяет получать ячеистые бетоны с меньшей средней плотностью, а значит и теплопроводностью. The proposed method, in comparison with the prototype, allows to obtain cellular concrete with a lower average density, and hence thermal conductivity.

Источники информации
1. Горлов Ю.П. Технология теплоизоляционных и акустических материалов и изделий. - М.: Высшая школа, 1989. - с. 197.Sources of information
1. Gorlov Yu.P. Technology of heat-insulating and acoustic materials and products. - M .: Higher school, 1989. - p. 197.

2. Методические рекомендации по изготовлению высокоэффективного теплоизоляционного ячеистого бетона автоклавного твердения с объемной массой 200 кг/м³. - Киев, 1979. - с. 5-9.2. Guidelines for the manufacture of highly effective heat-insulating cellular concrete autoclaved with a bulk density of 200 kg / m ³ . - Kiev, 1979. - p. 5-9.

3. Филиппов Е.В., Удачкин И.Б., Реутова О.И. Теплоизоляционный безавтоклавный пенобетон. - Строительные материалы, 1997, N 4, с. 2-4. 3. Filippov EV, Udachkin IB, Reutova OI Heat-insulating autoclave-free foam concrete. - Building materials, 1997, N 4, p. 2-4.

4. Ухова Т.А., Нагашибаев Г.К. Неавтоклавный поробетон для однослойных ограждающих конструкций. - Бетон и железобетон, 1997, N 5, с. 41-43. 4. Ukhova T.A., Nagashibaev G.K. Non-autoclaved aerated concrete for single-layer enclosing structures. - Concrete and reinforced concrete, 1997, N 5, p. 41-43.

5. Ресин В.И., Стрельбицкий В.П., Сахаров Г.П. Энерго- и материально эффективные ограждающие конструкции зданий. - Бетон и железобетон, 1997, N 6, с. 2-5. 5. Resin V.I., Strelbitsky V.P., Sakharov G.P. Energy and material efficient building envelopes. - Concrete and reinforced concrete, 1997, N 6, p. 2-5.

6. А.с. СССР N 1357400, C 04 B 40/00, B 28 B 1/50, 1987. 6. A.S. USSR N 1357400, C 04 B 40/00, B 28 B 1/50, 1987.

7. А.с. СССР N 960140, C 04 B 15/02, 1982 (прототип). 7. A.S. USSR N 960140, C 04 B 15/02, 1982 (prototype).

Claims

The method of producing cellular concrete by simultaneously affecting the molding mass of vibration and vacuum of 0.01-0.06 MPA for 3-20 minutes, characterized in that the molding mass is pre-porous and incubated for 10-200 minutes