RU2254310C1 - Method of manufacturing heat-insulation products - Google Patents
Method of manufacturing heat-insulation products Download PDFInfo
- Publication number
- RU2254310C1 RU2254310C1 RU2003136411/03A RU2003136411A RU2254310C1 RU 2254310 C1 RU2254310 C1 RU 2254310C1 RU 2003136411/03 A RU2003136411/03 A RU 2003136411/03A RU 2003136411 A RU2003136411 A RU 2003136411A RU 2254310 C1 RU2254310 C1 RU 2254310C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- molding
- products
- polystyrene
- portland cement
- concrete
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000009413 insulation Methods 0.000 title abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 45
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 25
- 229910021487 silica fume Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims abstract description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000008030 superplasticizer Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000004794 expanded polystyrene Substances 0.000 claims description 8
- 238000005056 compaction Methods 0.000 claims description 3
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 abstract description 46
- 239000004568 cement Substances 0.000 abstract description 19
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 239000004566 building material Substances 0.000 abstract description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 2
- 229920006248 expandable polystyrene Polymers 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 31
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 31
- 239000000047 product Substances 0.000 description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 9
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 6
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 4
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 4
- 229920006327 polystyrene foam Polymers 0.000 description 4
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 description 3
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 3
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- -1 CSH Chemical class 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 206010051055 Deep vein thrombosis Diseases 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011083 cement mortar Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000011381 foam concrete Substances 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 210000003041 ligament Anatomy 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000003110 molding sand Substances 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к производству строительных изделий и строительных конструкций, а именно полистиролбетонных изделий, предназначенных для использования в строительстве в качестве стенового и теплоизолирующего материала.The invention relates to the production of building products and building structures, namely polystyrene concrete products intended for use in construction as a wall and heat-insulating material.
В мировой практике полистирол бетон известен с 50-х годов прошлого века, а в СССР первые разработки относятся к 70-м годам, однако широкое применение полистиролбетоны получили только в 90-х годах. Широкое применение этого материала в строительстве обусловлено высокими потребительскими свойствами. Полистирол бетоны, так называемые легкие бетоны, могут быть использованы в строительстве не только как ограждающие конструкции, но и в качестве несущих конструкций зданий, что позволяет снизить вес конструкций зданий, понизить нагрузку на грунт, уменьшить тепловые потери, повысить огнестойкость зданий, увеличить этажность. Строительный материал, представляющий собой вспененный бетон с пенополистирольным наполнителем и специальными добавками, выпускают в виде блоков и плит. Блоки в зависимости от марки имеют различную несущую способность и применяются для кладки самонесущих стен и для возведения несущих стен в малоэтажном строительстве. Плиты являются твердым утеплителем и могут быть использованы для утепления стен, полов, перекрытий. Стены, возводимые из блоков из полистиролбетона, не требуют применения дополнительных утеплителей и в 2-2,5 раза легче, чем из традиционных материалов.In world practice, polystyrene concrete has been known since the 50s of the last century, and in the USSR the first developments belong to the 70s, however, polystyrene concrete was widely used only in the 90s. The widespread use of this material in construction is due to high consumer properties. Polystyrene concrete, the so-called lightweight concrete, can be used in construction not only as building envelopes, but also as load-bearing structures of buildings, which can reduce the weight of building structures, lower the ground load, reduce heat loss, increase the fire resistance of buildings, and increase the number of storeys. Building material, which is a foam concrete with polystyrene foam filler and special additives, is produced in the form of blocks and slabs. Blocks, depending on the brand, have different load-bearing capacity and are used for laying self-supporting walls and for the construction of load-bearing walls in low-rise construction. Plates are solid insulation and can be used for insulation of walls, floors, ceilings. Walls erected from polystyrene concrete blocks do not require the use of additional insulation and are 2-2.5 times lighter than from traditional materials.
Известен способ изготовления пенополистиробетона (патент РФ №2201907, кл. МКИ С 04 В 38/08, приоритет от 02.03.2001 г.) из цемента, воды, пены и пеностирольных гранул, заключающийся в том, что в приготовленный цементный раствор вначале подают 0,1-0,3 м3 пены на 1 м3 бетона и смесь перемешивают 0,5-5 мин, после этого подают пеностирольные гранулы в количестве 0,2-0,6 м3 на 1 м3 бетона и смесь перемешивают 0,5-5 мин, затем подают пену в количестве 0,3-0,1 м3 на 1 м3 бетона и перемешивают 0,5-5 мин. Технический результат: повышение прочности и сокращение времени изготовления.A known method of manufacturing polystyrene foam (RF patent No. 2201907, class MKI C 04 B 38/08, priority 02.03.2001) from cement, water, foam and polystyrene granules, which consists in the fact that the prepared cement mortar is first served 0 , 1-0.3 m 3 of foam per 1 m 3 of concrete and the mixture is stirred for 0.5-5 minutes, then styrene foam granules are fed in an amount of 0.2-0.6 m 3 per 1 m 3 of concrete and the mixture is mixed 0, 5-5 minutes, then foam is fed in an amount of 0.3-0.1 m 3 per 1 m 3 of concrete and mixed for 0.5-5 minutes. Effect: increased strength and reduced manufacturing time.
Недостатком этого способа является невысокая прочность изготовляемых изделий.The disadvantage of this method is the low strength of manufactured products.
Известен состав бетона (пат. ЕР №1189853, кл. МКИ С 04 В 38/08, приоритет 10.04.2000 г.). Согласно этому предложена добавка, применяемая для получения легкого бетона. Эта добавка представляет собой смесь 40-99% органического полимерного материала и 1-60% воздухововлекающего средства. Добавка подходит для получения легкого бетона, содержащего полистирольный заполнитель для превосходного диспергирования полистирольного заполнителя и улучшения связывания его с окружающим связующим.The composition of concrete is known (Pat. EP No. 1189853, class MKI C 04 B 38/08, priority 10.04.2000). According to this, an additive is used to produce lightweight concrete. This additive is a mixture of 40-99% organic polymeric material and 1-60% air-entraining agent. The additive is suitable for the production of lightweight concrete containing polystyrene aggregate for excellent dispersion of the polystyrene aggregate and improve its binding to the surrounding binder.
Известен способ облицовки стен из особо легкого бетона (пат. РФ №2197583, кл. МКИ Е 04 F 13/08, приоритет 05.07.2000 г.). Облицовка для стен зданий осуществляется из особо легкого бетона, в частности полистиролбетонными блоками, облегченными плитами из мелкозернистого бетона. Технический результат: повышение надежности прикрепления облегченных крупноразмерных плит к стенам из особо легких бетонов, снижение трудоемкости монтажа облицовки и обеспечения пожаробезопасности при использовании в конструкции стен горючих материалов. Облицовка для стен из особо легкого бетона содержит слой плит, выполненных с отверстиями для размещения крепежных элементов. Плиты установлены с взаимным перекрытием и зазорами, металлические крепежные элементы выполнены гибкими в виде стержней с хвостиками и анкерами, каждый анкер выполнен в виде стержня, ось которого перпендикулярна плоскости хвостовика. Хвостовики и стержни закреплены в клеевых швах между блоками из особо легкого бетона, например полистиролбетона, причем каждая из плит соединена при помощи клеевого шва с блоками из особо легкого бетона.A known method of wall cladding of especially lightweight concrete (US Pat. RF No. 2197583, class MKI E 04 F 13/08, priority 05.07.2000). Cladding for the walls of buildings is made of particularly lightweight concrete, in particular polystyrene concrete blocks, lightweight slabs of fine-grained concrete. Effect: increasing the reliability of attaching lightweight large-sized slabs to walls made of especially lightweight concrete, reducing the complexity of installing the cladding and ensuring fire safety when using combustible materials in the wall structure. Wall cladding made of especially lightweight concrete contains a layer of slabs made with holes for accommodating fasteners. The plates are installed with mutual overlap and gaps, metal fasteners are made flexible in the form of rods with tails and anchors, each anchor is made in the form of a rod whose axis is perpendicular to the plane of the shank. Shanks and rods are fixed in adhesive seams between blocks of especially lightweight concrete, for example polystyrene concrete, each of the slabs being connected with blocks of especially lightweight concrete by means of an adhesive seam.
Известен способ изготовления экологически чистых легких полистирол бетонных изделий (пат. РФ №2082695, МКИ С 04 В 38/00, приоритет 11.02.94 г.), включающий приготовление бетонной смеси, содержащей гранулы полистирола, полимерную добавку, цемент, воду, укладку смеси в форму и термообработку, при этом гранулы пенополистирола предварительно подвергают термостатированию, а смесь содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%:A known method of manufacturing environmentally friendly lightweight polystyrene concrete products (US Pat. RF No. 2082695, MKI C 04 B 38/00, priority 02/11/94, priority), comprising preparing a concrete mixture containing polystyrene granules, a polymer additive, cement, water, laying the mixture in the form and heat treatment, while the polystyrene granules are preliminarily thermostated, and the mixture contains components in the following ratio, wt.%:
Термостатирование гранул пенополистирола проводят в потоке нагретого воздуха при 60-87°С в течение 2,5-5 часов при скорости подачи теплоносителя 0,5-2,5 м/с. После термостатирования гранулы пенополистирола обрабатывают полимерной добавкой, содержащей смесь дикарбоновых кислот и смолу древесную омыленную при следующем соотношении компонентов, мас.%:Thermostatting of polystyrene granules is carried out in a stream of heated air at 60-87 ° C for 2.5-5 hours at a coolant flow rate of 0.5-2.5 m / s. After temperature control, polystyrene granules are treated with a polymer additive containing a mixture of dicarboxylic acids and saponified wood resin in the following ratio of components, wt.%:
Затем гранулы перемешивают с цементом и готовят однородную формовочную смесь, которую формуют в изделия и подвергают дальнейшей обработке.Then the granules are mixed with cement and a homogeneous molding mixture is prepared, which is molded into products and subjected to further processing.
Недостатком способа является невысокая прочность изделий и сложность изготовления.The disadvantage of this method is the low strength of the products and the complexity of manufacturing.
Известен способ приготовления строительной смеси (пат. РФ №2201412, МКИ С 04 В 40/00, приоритет 20.07.2000 г.), включающий предварительный совместный помол портландцемента, кварцевого песка и суперпластификатора и последующее смешивание продукта помола со строительным песком. При этом помол ведут до удельной поверхности 4500-5500 см2/г, а продукт помола сначала смешивают в течение 3-4 мин. с микрокремнеземом, а затем с рядовым строительным песком или смесью его со щебнем фракции 5-20 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%:A known method of preparing a building mixture (US Pat. RF No. 2201412, MKI C 04 B 40/00, priority July 20, 2000), including preliminary joint grinding of Portland cement, quartz sand and superplasticizer and subsequent mixing of the grinding product with building sand. In this case, the grinding is carried out to a specific surface of 4500-5500 cm 2 / g, and the grinding product is first mixed for 3-4 minutes. with silica fume, and then with ordinary building sand or a mixture of it with crushed stone fractions of 5-20 mm in the following ratio of components, wt.%:
Изготовляемые изделия имели прочность, МПа: Rизгиб 8,1-10,7; Rсжатие 68,7-82,0.The manufactured products had strength, MPa: R bend 8.1-10.7; R compression 68.7-82.0.
Недостатком способа является ограничение его использования.The disadvantage of this method is the limitation of its use.
Известна композиция (пат. РФ №2182141, МКИ С 04 В 38/08, приоритет 20.03.2000 г.) для изготовления легкобетонных изделий, включающая цемент, песок, вспученные гранулы пенополистирола, воды и комплексную добавку, состоящую из 0,015 вес.% сульфатного мыла и 0,15 вес.% лигносульфата технического в пересчете на массу композиции при следующем соотношении компонентов, вес.%:A known composition (US Pat. RF No. 2182141, MKI C 04 B 38/08, priority 20.03.2000) for the manufacture of lightweight concrete products, including cement, sand, expanded polystyrene foam granules, water and a complex additive consisting of 0.015 wt.% Sulfate soap and 0.15 wt.% technical lignosulfate, calculated on the weight of the composition in the following ratio of components, wt.%:
Технический результат: повышение адгезии гранул к связующему, пластификация бетонной смеси, повышение прочности и снижения плотности готовых изделий.EFFECT: increased adhesion of granules to a binder, plasticization of concrete mix, increased strength and decreased density of finished products.
Недостатком такой композиции являются ограниченные возможности. Наиболее близким техническим решением является способ изготовления теплоизоляционных изделий (пат. РФ №2080311, МКИ С 04 В 38/08, приоритет 31.01.96 г.) путем приготовления формовочной смеси из цемента, воды и пенополистирола, формования и термообработки изделий при температуре не выше 70°С. Причем для приготовления формовочной смеси сначала перемешивают 2 об. части цемента с 1 об. частью воды в течение 15 сек до получения гелеобразной цементной связки, затем при перемешивании добавляют 5-10 об. частей пенополистирола и производят окончательное перемешивание в течение 16,5 сек до получения формовочной смеси. Используют портландцемент 400 по ГОСТу 10178-85, воду по ГОСТу 23792-79 и полистирол вспенивающийся самозатухающий (предварительно вспененный тип ПСВ-С по ГОСТу 30105-202-92. Приготовление пенополистиролбетонной смеси осуществляют на типовом бетоносмесителе - бетономешалке принудительного действия С-256, дозатор цемента 600/АД-600-2ВС (ДВЦ-600) дозатор воды 600 2АД-400-2ВШ (ДБЖ 400). Тепловлажностную обработку осуществляют в камерах ямного типа по следующему режиму: выдержка без пара 4 часа, подъем температуры до 50°С 2 часа, выдержка при 50°С 2 часа, подъем температуры до 70°С 3 часа, изотермический нагрев при 70°С 3 часа, охлаждение до 60°С 3 часа.The disadvantage of this composition is the limited capabilities. The closest technical solution is a method of manufacturing heat-insulating products (US Pat. RF No. 2080311, MKI C 04 B 38/08, priority January 31, 1996) by preparing a molding mixture of cement, water and polystyrene foam, molding and heat treatment of products at a temperature not higher than 70 ° C. Moreover, to prepare the molding mixture, first mix 2 vol. parts of cement with 1 vol. part of water for 15 seconds to obtain a gel-like cement ligament, then 5-10 vol. parts of expanded polystyrene and produce final mixing for 16.5 seconds to obtain a molding mixture. Portland cement 400 is used in accordance with GOST 10178-85, water in accordance with GOST 23792-79 and self-extinguishing foaming polystyrene (PSV-S pre-foamed type in accordance with GOST 30105-202-92. Preparation of polystyrene-concrete mixture is carried out on a standard concrete mixer - forced-action concrete mixer C-256, cement 600 / AD-600-2VS (DVTs-600) water dispenser 600 2AD-400-2VSh (DBZh 400) Heat and humidity treatment is carried out in pit type chambers according to the following mode: exposure without steam for 4 hours, temperature rise to 50 ° C 2 hours, holding at 50 ° C for 2 hours, temperature rise about 70 ° C 3 hours isothermal heating at 70 ° C 3 hours, cooling to 60 ° C 3 hr.
Технический результат: теплопроводность пенополистиролбетона объемным весом 500 кг/м3 равняется 0,19 Вт/м*°С или 0,13 ккал/м*г*°С. При этом керамзитобетон имеет 0,57 ккал/м*г*°С, а кирпичная кладка из глиняного обычного кирпича на цементно-песчаном растворе 0,48 ккал/м*г*°С.EFFECT: thermal conductivity of expanded polystyrene concrete with a volume weight of 500 kg / m 3 is 0.19 W / m * ° C or 0.13 kcal / m * g * ° C. In this case, expanded clay concrete has 0.57 kcal / m * g * ° C, and brickwork of ordinary clay brick on a cement-sand mortar of 0.48 kcal / m * g * ° C.
Недостатком такого способа является ограниченность технических возможностей и недостаточно высокая прочность изготовляемых изделий.The disadvantage of this method is the limited technical capabilities and insufficiently high strength of manufactured products.
Задачей предлагаемого способа изготовления теплоизоляционных изделий является устранение указанных выше недостатков, а также сокращение расхода портландцемента, улучшение удобоукладываемости, формуемости, увеличение прочности бетона, его морозостойкости и производительности.The objective of the proposed method for the manufacture of heat-insulating products is to eliminate the above disadvantages, as well as reducing the consumption of Portland cement, improving workability, formability, increasing the strength of concrete, its frost resistance and productivity.
Для достижения указанной задачи готовят формовочную смесь из портландцемента марки 400-500, воды и вспененного полистирола гранулированного ПВГ марки по насыпной плотности 10-20 кг/м3, дополнительно в формовочную смесь вводят микрокремнезем и суперпластификатор С-3. Сначала перемешивают указанный портландцемент с микрокремнеземом и указанным вспененным ПВГ в течение 2-3 минут. Затем в смесь добавляют воду, содержащую суперпластификатор С-3 и снова перемешивают 3-5 минут. После этого смесь загружают в формовочные ящики, осуществляют формирование путем виброуплотнения и прессования с последующим извлечением изделий из формовочных ящиков перед термообработкой, которую ведут в следующем режиме:To achieve this goal, a molding mixture is prepared from Portland cement grade 400-500, water and expanded polystyrene granular PVG grade at a bulk density of 10-20 kg / m 3 , additionally, silica fume and S-3 superplasticizer are introduced into the molding mixture. First, the specified Portland cement is mixed with silica fume and the specified foamed PVG for 2-3 minutes. Then, water containing C-3 superplasticizer is added to the mixture and mixed again for 3-5 minutes. After that, the mixture is loaded into molding boxes, forming by vibration compaction and pressing is carried out, followed by extraction of products from molding boxes before heat treatment, which is carried out in the following mode:
2 часа при температуре 15-25°С;2 hours at a temperature of 15-25 ° C;
8 часов при температуре 40-60°С;8 hours at a temperature of 40-60 ° C;
1 час при температуре 30-15°С.1 hour at a temperature of 30-15 ° C.
Компоненты для изготовления теплоизоляционных изделий берут в следующих соотношениях, мас.%:The components for the manufacture of thermal insulation products are taken in the following proportions, wt.%:
Введение в формовочную смесь микрокремнезема позволяет сократить расход цемента, увеличить объем цементного теста, повысить плотность, прочность и долговечность. Микрокремнезем представляет собой мелкие шарообразные частицы со средней удельной поверхностью около 20 м2/г, средний размер частиц составляет около 0,1 микрон, примерно в 100 раз меньше среднего размера зерна цемента. Плотность микрокремнезема составляет примерно 2,2 г/м3 (портландцемента 3,1 г/м3), а объемная плотность в рыхлом состоянии 130-430 кг/м2 (цемент 1500 кг/м2).Introduction to the molding sand mixture of silica fume allows you to reduce cement consumption, increase the volume of cement paste, increase density, strength and durability. Silica fume is a small spherical particles with an average specific surface area of about 20 m 2 / g, the average particle size is about 0.1 microns, about 100 times smaller than the average grain size of cement. The density of silica fume is approximately 2.2 g / m 3 (Portland cement 3.1 g / m 3 ), and the bulk density in the loose state is 130-430 kg / m 2 (cement 1500 kg / m 2 ).
Используемый микрокремнезем легко вступает в химическую реакцию с гидроокисью кальция, высвобождаемой в процессе гидратации цемента, повышая количество гидратированных силикатов типа CSH, которые обладают способностью присоединять другие ионы, особенно щелочи, что имеет существенное значение для уменьшения расширения, вызываемого реакциями между щелочами и заполнителем. Силикатный гель, образующийся в период гидратации, в дальнейшем переходит в морфологические силикаты типа CSH, что является фактором повышения прочности бетонов с микрокремнеземом. Экспериментально установлено, что в твердеющей цементной массе микрокремнезем в количестве от 0 до 20% от массы портландцемента уменьшает количество Са(ОН)2 от 33 до 5%. Кроме того, уплотнению цементной смеси способствует заполнение пространства между частицами портландцемента и продуктами гидратации частицами микрокремнезема.The silica fume used easily reacts with calcium hydroxide released during cement hydration, increasing the amount of hydrated silicates such as CSH, which have the ability to attach other ions, especially alkalis, which is essential to reduce the expansion caused by reactions between alkalis and aggregate. The silicate gel formed during the hydration period subsequently passes into morphological silicates of the CSH type, which is a factor in increasing the strength of concrete with silica fume. It was experimentally established that in the hardening cement mass, silica fume in an amount from 0 to 20% by weight of Portland cement reduces the amount of Ca (OH) 2 from 33 to 5%. In addition, the compaction of the cement mixture contributes to the filling of the space between the particles of Portland cement and the products of hydration by particles of silica fume.
Связывая свободную известь и уплотняя цементную смесь, микрокремнезем способствует повышению коррозийной стойкости. Добавка микрокремнезема в количестве 10-20% от массы портландцемента повышает прочность бетона на 30-35%, водонепроницаемость на 25-50% и сульфатостойкость на 90-100%. При замещении до 5% портландцемента микрокремнеземом качество получаемых бетонов изменяется весьма незначительно, при повышении количества микрокремнезема физические показатели бетона возрастают интенсивно, но при содержании микрокремнезема в бетоне 20-30% изменения физико-механических характеристик не наблюдалось или изменялось незначительно. При этом увеличивалась водопотребность смеси, что приводило к снижению прочности.By bonding free lime and compacting the cement mixture, silica fume enhances corrosion resistance. The addition of silica fume in an amount of 10-20% by weight of Portland cement increases the strength of concrete by 30-35%, water resistance by 25-50% and sulfate resistance by 90-100%. When substituting up to 5% of Portland cement with silica fume, the quality of the resulting concrete changes very slightly, with an increase in the amount of silica fume, the physical indicators of concrete increase intensively, but when the silica content in the concrete is 20-30%, changes in physicomechanical characteristics were not observed or changed slightly. At the same time, the water demand of the mixture increased, which led to a decrease in strength.
Использование суперпластификатора С-3 в качестве пластификатора обеспечивает повышение прочности бетона и улучшает формовочные свойства, ускоряет процесс твердения. Указанные количества суперпластификатора С-3 установлены экспериментально и его передозировка приводит к неоправданному удорожанию смеси.The use of S-3 superplasticizer as a plasticizer provides increased concrete strength and improves molding properties, accelerates the hardening process. The indicated amounts of C-3 superplasticizer were established experimentally and its overdose leads to an unjustified rise in price of the mixture.
Присутствие в бетонной смеси полистирола позволяет получать строительный материал, используемый для теплоизоляции стен, кровель, перекрытий, для теплоизоляции зданий при монолитном и коттеджном строительстве. Получаемый материал обладает высокой степенью звукопоглощения, что позволяет его использовать в качестве звукопоглощающего материала.The presence in the concrete mixture of polystyrene allows you to get building material used for thermal insulation of walls, roofs, ceilings, for thermal insulation of buildings in monolithic and cottage construction. The resulting material has a high degree of sound absorption, which allows it to be used as sound absorbing material.
В предлагаемом способе используют полистирол вспененный гранулированный ПВГ, представляющий продукт одно- или многоступенчатого суспензионного вспенивания полистирола (ГОСТ 301-05-202-92Е), имеющий марку по насыпной плотности от 10 до 20 кг/м3 мелкой фракции размером 2,5-10 мм.The proposed method uses polystyrene expanded granular foamed PVG, representing a product of single or multi-stage suspension foaming of polystyrene (GOST 301-05-202-92E), having a mark in bulk density from 10 to 20 kg / m 3 fine fraction size 2.5-10 mm
Использование полистирола для изготовления изделий в указанном количестве позволяет получать полистиролбетоны, характеризуемые марками по плотности Д200-Д250, а по прочности М2-М3,5. Использование полистирола меньше нижнего предела не обеспечивает получения полистиролбетона с заданными техническими характеристиками. При использовании полистирола больше высшего предела ухудшается качество полистиролбетона, особенно прочность и теплопроводность. Используемые в способе портландцементы характеризуются марками 400, 500, бездобавочный (ДО) в количестве, необходимом для технологического процесса (180-250 кг/м3 полистиролбетона).The use of polystyrene for the manufacture of articles in the indicated quantity allows obtaining polystyrene concrete characterized by grades in density D200-D250, and in strength M2-M3.5. The use of polystyrene less than the lower limit does not provide polystyrene concrete with specified technical characteristics. When using polystyrene more than the upper limit, the quality of polystyrene concrete is deteriorated, especially strength and thermal conductivity. Portland cements used in the method are characterized by grades 400, 500, without additives (DO) in the amount necessary for the technological process (180-250 kg / m 3 of polystyrene concrete).
Конкретный пример исполнения.A specific example of execution.
В растворомешалку засыпаем портландцемент марки М500ДО в количестве 180 кг, добавляем микрокремнезем в количестве 36 кг и вспененный гранулированный полистирол ПВГ марки по насыпной плотности 20 кг/м3 фракции 2,5-10 мм в количестве 13,4 кг. Перемешиваем сухую массу в течение 2-3 минут и вводим постепенно воду затворения в количестве 68,5 литров с добавленнием в нее суперпластификатора С-3 в количестве 1,8 кг (1% от веса портландцемента). Перемешиваем формовочную смесь в течение 5 минут до образования однородной смеси. Затем смесь загружаем в формовочные ящики пресса и осуществляем виброуплотнение с последующим прессованием усилием 35 г/см2 в течение 1 минуты, затем снимаем усилие, извлекаем из формовочных ящиков изделия и помещаем их в камеру термообработки с режимом обработки:Pour Portland cement grade M500DO in the amount of 180 kg into the mortar mixer, add silica fume in the amount of 36 kg and foamed granular polystyrene PVG grade in bulk density of 20 kg / m 3 fractions of 2.5-10 mm in the amount of 13.4 kg. Mix the dry mass for 2-3 minutes and gradually introduce mixing water in the amount of 68.5 liters with the addition of superplasticizer C-3 in the amount of 1.8 kg (1% by weight of Portland cement). Mix the molding mixture for 5 minutes until a homogeneous mixture is formed. Then the mixture is loaded into the molding boxes of the press and vibrocompressed, followed by pressing with a force of 35 g / cm 2 for 1 minute, then we remove the force, remove the items from the molding boxes and place them in the heat treatment chamber with the processing mode:
2 часа при температуре 15-25°С;2 hours at a temperature of 15-25 ° C;
8 часов при температуре 40-60°С;8 hours at a temperature of 40-60 ° C;
1 час при температуре 30-15°С.1 hour at a temperature of 30-15 ° C.
Полученные изделия из полистиролбетона размером 100×200×400 характеризуются маркой по прочности М2, плотностью 200 кг/м3, коэффициентом теплопроводности 0,064 Вт/(м*°С), эксплуатационной влажностью 4%.The obtained products from polystyrene concrete with a size of 100 × 200 × 400 are characterized by a strength grade of M2, a density of 200 kg / m 3 , a thermal conductivity coefficient of 0.064 W / (m * ° C), and an operating humidity of 4%.
Остальные примеры даны в таблице 1.Other examples are given in table 1.
Таким образом, предлагаемый способ изготовления теплоизоляционных изделий позволяет получать изделия высокого качества (некоторые его физико-механические характеристики приведены в таблице 2), которые могут быть использованы в строительстве в качестве стенового, теплоизолирующего и звуконепроницаемого материала.Thus, the proposed method for the manufacture of heat-insulating products allows to obtain high-quality products (some of its physical and mechanical characteristics are given in table 2), which can be used in construction as a wall, heat-insulating and soundproof material.
Таблица 1Table 1
13,4 (4,4%)Brand 20
13.4 (4.4%)
40-50°С -8 час
15-20°С -1 часat 15-25 ° C -2 hours
40-50 ° C -8 hours
15-20 ° C -1 hour
10,9 (3,413%)Brand 15
10.9 (3.413%)
40-50°С -8 час
15-20°С -1 часat 15-25 ° C -2 hours
40-50 ° C -8 hours
15-20 ° C -1 hour
8,4 (2,205%)Brand 10
8.4 (2.205%)
40-50°С -8 час
15-20°С -1 часat 15-25 ° C -2 hours
40-50 ° C -8 hours
15-20 ° C -1 hour
2 мин16.5
2 minutes
2 час при 50°С,
2 час выдержка,
3 час при 70°С,
3 час изотермическая выдержка,
3 час охлаждение4 hours without steam
2 hours at 50 ° C
2 hour exposure
3 hours at 70 ° C,
3 hours isothermal exposure
3 hour cooling
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003136411/03A RU2254310C1 (en) | 2003-12-18 | 2003-12-18 | Method of manufacturing heat-insulation products |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003136411/03A RU2254310C1 (en) | 2003-12-18 | 2003-12-18 | Method of manufacturing heat-insulation products |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003136411A RU2003136411A (en) | 2005-05-20 |
| RU2254310C1 true RU2254310C1 (en) | 2005-06-20 |
Family
ID=35820344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003136411/03A RU2254310C1 (en) | 2003-12-18 | 2003-12-18 | Method of manufacturing heat-insulation products |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2254310C1 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2323190C1 (en) * | 2006-10-09 | 2008-04-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет | Raw material mix for production of thermo-silicate material |
| RU2420493C2 (en) * | 2009-07-27 | 2011-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью Производственно-инвестиционная компания "Диатомит-Инвест" | Method for production of foam-diatomite bricks |
| RU2575857C2 (en) * | 2014-02-26 | 2016-02-20 | Открытое акционерное общество "Кузбасский научно-исследовательский институт шахтного строительства" (ОАО "Кузниишахтострой") | Construction material composition |
| RU2688329C2 (en) * | 2016-11-28 | 2019-05-22 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт "ВНИИжелезобетон" | Method of prefabricated manufacturing of high-quality polystyrene concrete products using special technology |
| RU2756479C1 (en) * | 2021-03-29 | 2021-09-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет" (НИУ МГСУ) | Method for forming contact layers of multilayer enclosing structures |
| RU2756477C1 (en) * | 2020-11-16 | 2021-09-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет" (НИУ МГСУ) | Method for forming contact layers of multilayer enclosing structures |
| RU2763568C1 (en) * | 2021-07-08 | 2021-12-30 | Николай Сергеевич Нестеров | Composition for producing polystyrene concrete, method of its production and monolithic block |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1616876A1 (en) * | 1988-07-20 | 1990-12-30 | Центральный Научно-Исследовательский Институт Строительных Конструкций Им.В.А.Кучеренко | Heat insulation material |
| RU2080311C1 (en) * | 1996-01-31 | 1997-05-27 | 337 Завод железобетонных изделий | Method of manufacturing heat insulating articles |
| RU2097353C1 (en) * | 1995-08-07 | 1997-11-27 | Товарищество с ограниченной ответственностью "Пласт-М" | Composition for manufacturing of decorative-finishing plates |
| US5724783A (en) * | 1993-12-27 | 1998-03-10 | Mandish; Theodore O. | Building panel apparatus and method |
| EP1189853A1 (en) * | 1999-04-09 | 2002-03-27 | James Hardie Research Pty Limited | Concrete formulation |
| RU2182141C2 (en) * | 2000-03-20 | 2002-05-10 | Братский государственный технический университет | Composition for manufacture of light-concrete articles |
| RU2201412C2 (en) * | 2000-07-20 | 2003-03-27 | Бикбау Марсель Янович | Building mix manufacture process |
-
2003
- 2003-12-18 RU RU2003136411/03A patent/RU2254310C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1616876A1 (en) * | 1988-07-20 | 1990-12-30 | Центральный Научно-Исследовательский Институт Строительных Конструкций Им.В.А.Кучеренко | Heat insulation material |
| US5724783A (en) * | 1993-12-27 | 1998-03-10 | Mandish; Theodore O. | Building panel apparatus and method |
| RU2097353C1 (en) * | 1995-08-07 | 1997-11-27 | Товарищество с ограниченной ответственностью "Пласт-М" | Composition for manufacturing of decorative-finishing plates |
| RU2080311C1 (en) * | 1996-01-31 | 1997-05-27 | 337 Завод железобетонных изделий | Method of manufacturing heat insulating articles |
| EP1189853A1 (en) * | 1999-04-09 | 2002-03-27 | James Hardie Research Pty Limited | Concrete formulation |
| RU2182141C2 (en) * | 2000-03-20 | 2002-05-10 | Братский государственный технический университет | Composition for manufacture of light-concrete articles |
| RU2201412C2 (en) * | 2000-07-20 | 2003-03-27 | Бикбау Марсель Янович | Building mix manufacture process |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2323190C1 (en) * | 2006-10-09 | 2008-04-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет | Raw material mix for production of thermo-silicate material |
| RU2420493C2 (en) * | 2009-07-27 | 2011-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью Производственно-инвестиционная компания "Диатомит-Инвест" | Method for production of foam-diatomite bricks |
| RU2575857C2 (en) * | 2014-02-26 | 2016-02-20 | Открытое акционерное общество "Кузбасский научно-исследовательский институт шахтного строительства" (ОАО "Кузниишахтострой") | Construction material composition |
| RU2688329C2 (en) * | 2016-11-28 | 2019-05-22 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт "ВНИИжелезобетон" | Method of prefabricated manufacturing of high-quality polystyrene concrete products using special technology |
| RU2756477C1 (en) * | 2020-11-16 | 2021-09-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет" (НИУ МГСУ) | Method for forming contact layers of multilayer enclosing structures |
| RU2756479C1 (en) * | 2021-03-29 | 2021-09-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет" (НИУ МГСУ) | Method for forming contact layers of multilayer enclosing structures |
| RU2763568C1 (en) * | 2021-07-08 | 2021-12-30 | Николай Сергеевич Нестеров | Composition for producing polystyrene concrete, method of its production and monolithic block |
| RU2846877C1 (en) * | 2024-12-13 | 2025-09-17 | Альберт Рафикович Гайнулин | Insulating plate and method of its production |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2003136411A (en) | 2005-05-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5685760B2 (en) | Lightweight cement slurry, method for producing the same, and cement board | |
| US6488762B1 (en) | Composition of materials for use in cellular lightweight concrete and methods thereof | |
| CN101353265A (en) | Cellular concrete product | |
| RU2277071C2 (en) | Method of production of concrete or mortar with vegetable filler | |
| CA2439660A1 (en) | Low density calcium silicate hydrate strength accelerant additive for cementitious products | |
| CN105314952B (en) | A kind of entringite colloid is load bearing heat preserving concrete of template and preparation method thereof | |
| CN110317017A (en) | A kind of high-strength light foam concrete and preparation method thereof | |
| EP3483131B1 (en) | Method of production of a mineral foam obtained from a foaming slurry of high yield stress | |
| CN105152598B (en) | A kind of rack type ceramsite foam concrete and preparation method thereof | |
| CN109796175A (en) | A kind of fire resisting autoclave aerated concrete building block brick | |
| KR101122038B1 (en) | Ultra light aerated concrete composition and method of wall using the same | |
| CN115819048A (en) | Aged steel slag aggregate imitated marble base material and preparation method thereof | |
| RU2254310C1 (en) | Method of manufacturing heat-insulation products | |
| RU2077521C1 (en) | Raw mix for manufacturing building parts | |
| CN108275955A (en) | A kind of light-weighted autoclaved air entrained concrete plate material of thermal-insulating type and preparation method | |
| CN101096878A (en) | Ball-silicon composite building thermal insulation material and manufacturing method therefor | |
| CN102320804A (en) | Non-bearing insulating brick | |
| KR20050087029A (en) | Cast-in-place rapid hardening aerated concrete having excellent adiabatic ability and method for manufacturing the same | |
| CN118930189A (en) | Inorganic artificial stone plate and preparation process thereof | |
| JPH07233587A (en) | Light weight concrete and production method thereof and architectural panel by use thereof | |
| JPH03122060A (en) | Refractory coating composition having excellent adhesive force to iron | |
| CN110451861A (en) | A kind of light foam concrete preparation method | |
| CN110937867A (en) | Lightweight ceramsite concrete and preparation method thereof | |
| CN101244919A (en) | A preparation technology of loess foamed lightweight brick | |
| US12351513B2 (en) | Lightweight structural concrete from recycled materials |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091219 |