RU2262496C2

RU2262496C2 - Raw mixture for production of heat-insulating material

Info

Publication number: RU2262496C2
Application number: RU2003132795/03A
Authority: RU
Inventors: Е.В. Животиков (RU); Е.В. Животиков
Original assignee: Животиков Евгений Васильевич
Priority date: 2003-11-12
Filing date: 2003-11-12
Publication date: 2005-10-20
Also published as: RU2003132795A

Abstract

FIELD: building industry, in particular raw mixtures for production of heat-insulating materials for heat insulating of roofing, building walls, floor, etc.

SUBSTANCE: claimed mixture contains (mass pts): expanded polystyrene foam granules 10-12,5; cement 100-170; and water 80-100; and additionally polymethylenenaphthalene sulfonate 0.8-0.85; and sodium sulfate 0.01-0.08, wherein said granules are obtained by surface treatment of polystyrene with aqueous solution of polymethylenenaphthalene sulfonate and sodium sulfate.

EFFECT: increased cement adhesion to polystyrene foam without application of toxic and expensive additives; decreased component number without losses of heat-insulating properties.

1 tbl

Description

Изобретение относится к области строительства, а именно к сырьевым смесям для изготовления теплоизоляционного материала, который может быть использован в качестве теплоизоляции теплотрасс, кровли, стен различных зданий, полов жилых и общественных зданий и др.The invention relates to the field of construction, namely to raw mixtures for the manufacture of heat-insulating material, which can be used as thermal insulation of heating mains, roofs, walls of various buildings, floors of residential and public buildings, etc.

Известен состав для изготовления легкобетонных изделий, содержащий гранулы пенополистирола, кварцевый песок, цемент, поверхностно-активные добавки и вязкую пену. Введение компонентов осуществляют при перемешивании в следующей последовательности: кварцевый песок, цемент, 5%-ный раствор ПАВ, вязкая пена и пенополистирол при следующем соотношении компонентов, мас.%: цемент 51-57, 5%-ный раствор ПАВ 4,1-4,8, вязкая пена 15,5-18,7, гранулы пенополистирола 2,1-2,7, кварцевый песок - остальное. Прочность бетона через 48 ч составляет 2,05-2,5 МПа, через 28 суток 2,8-3,1 МПа (см. №2033406, МПК С 04 В 38/08, опубл. 1995.04.20).A known composition for the manufacture of lightweight concrete products containing polystyrene granules, quartz sand, cement, surfactants and viscous foam. The introduction of the components is carried out with stirring in the following sequence: quartz sand, cement, 5% surfactant solution, viscous foam and polystyrene foam in the following ratio of components, wt.%: Cement 51-57, 5% surfactant solution 4.1-4 , 8, viscous foam 15.5-18.7, expanded polystyrene granules 2.1-2.7, quartz sand - the rest. The strength of concrete after 48 hours is 2.05-2.5 MPa, after 28 days 2.8-3.1 MPa (see No. 2033406, IPC S 04 B 38/08, publ. 1995.04.20).

Однако данный состав содержит химические вещества, ухудшающие экологию.However, this composition contains chemicals that degrade the environment.

Известен состав особо легкого бетона на цементном вяжущем, включающий пенополистирол, техническую пену, золу ТЭС, известь-кипелку при следующем соотношении компонентов, мас.%: цемент 25-60, техническая пена 7-15, пенополистирол 0,5-1,5, зола 20-30, известь-кипелка 5-10, вода затворения - остальное (пат. РФ №2132835, МПК С 04 В 38/10, опубл. 1999.07.10).The known composition of particularly lightweight concrete with cement binder, including expanded polystyrene, technical foam, TPP ash, lime-boiling water in the following ratio of components, wt.%: Cement 25-60, technical foam 7-15, expanded polystyrene 0.5-1.5, ash 20-30, lime-boiling water 5-10, mixing water - the rest (US Pat. RF No. 2132835, IPC S 04 V 38/10, publ. 1999.07.10).

Содержание в данном составе технической пены может привести к выделению вредных веществ при пожарах. Известна сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционного материала, включающая латекс, цемент, наполнитель и органическую добавку при следующем соотношении компонентов, мас.%: цемент - 10-22, зола-унос - 20-40, наполнитель - 30-45, омыленная древесная смола - 0,001-0,002, латекс - 2-5, вода - остальное до 100 (см. А.С. СССР №1838271, опубл. 30.08.83).The content of technical foam in this composition can lead to the release of harmful substances during fires. Known raw mix for the manufacture of thermal insulation material, including latex, cement, filler and an organic additive in the following ratio of components, wt.%: Cement - 10-22, fly ash - 20-40, filler - 30-45, saponified wood resin - 0.001-0.002, latex - 2-5, water - the rest is up to 100 (see AS USSR No. 1838271, publ. 30.08.83).

Недостатками известной смеси являются большой коэффициент теплопроводности, большая объемная масса и водопоглощение. Кроме того, латекс является дорогостоящим и токсичным компонентом.The disadvantages of the known mixture are a large coefficient of thermal conductivity, a large bulk density and water absorption. In addition, latex is an expensive and toxic component.

Наиболее близкой к предлагаемой является сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционного материала, включающая латекс, цемент, наполнитель и органическую добавку, в качестве латекса смесь содержит дивинил-стирольный стабилизированный латекс СКС-65 ГП марки "Б", в качестве наполнителя - вспученные гранулы пенополистирола фракции 0,14-2,5 мм, в качестве органической добавки - древесную пыль полировки паркета и дополнительно - жидкое стекло при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:Closest to the proposed one is a raw material mixture for the manufacture of heat-insulating material, including latex, cement, filler and an organic additive, the latex mixture contains stabilized divinyl-styrene stabilized latex SKS-65 GP grade "B", expanded polystyrene granules of fraction 0 as a filler , 14-2.5 mm, as an organic additive - wood dust polishing parquet and optionally - liquid glass in the following ratio of components, parts by weight:

цементcement 80-12080-120 указанный латекс СКС-65 ГП марки "Б"specified latex SKS-65 GP brand "B" 75-12575-125 вспученные гранулы пенополистиролаexpanded polystyrene granules фракции 0,14-2,5 ммfractions of 0.14-2.5 mm 7-257-25 древесная пыль полировки паркетаwood dust polishing parquet 40-6040-60 жидкое стеклоliquid glass 5-15.5-15.

Недостатком данного решения является многокомпонентность, наличие дорогостоящих компонентов, в частности латекса, выделяющего стирол, являющийся токсичным веществом.The disadvantage of this solution is the multicomponent nature, the presence of expensive components, in particular latex emitting styrene, which is a toxic substance.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение адгезии цемента к пенополистиролу без использования дорогостоящих и токсичных добавок, сокращение количества ингредиентов при сохранении теплоизолирующих свойств.The objective of the present invention is to provide adhesion of cement to expanded polystyrene without the use of expensive and toxic additives, reducing the number of ingredients while maintaining heat-insulating properties.

Поставленная задача решается тем, что сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционного материала, включающая гранулы пенополистирола, цемент и воду, согласно предлагаемому решению дополнительно содержит полиметиленнафталинсульфонат и сульфат натрия, причем указанные гранулы получены из полистирола, подвергнутого поверхностной обработке водным раствором полиметиленнафталинсульфоната и сульфата натрия, при следующем соотношении компонентов в мас.ч.:The problem is solved in that the raw material mixture for the manufacture of heat-insulating material, including polystyrene granules, cement and water, according to the proposed solution further comprises polymethylene naphthalene sulfonate and sodium sulfate, and these granules are obtained from polystyrene subjected to surface treatment with an aqueous solution of polymethylene naphthalene sulfonate and sodium sulfate, in the following the ratio of components in parts by weight:

Указанные гранулыSpecified Granules 10-12,510-12.5 ЦементCement 100-170100-170 ПолиметиленнафталинсульфонатPolymethylene naphthalenesulfonate 0,8-0,850.8-0.85 Сульфат натрияSodium sulfate 0,01-0,080.01-0.08 ВодаWater -80-100-80-100

При этом гранулы пенополистирола представляют собой гранулы полистирола, предварительно до вспенивания обработанные водным раствором полиметиленнафталинсульфоната и сульфата натрия в соотношении воды и полиметиленнафталинсульфоната и сульфата натрия - 10:2 вес.ч.In this case, the polystyrene granules are polystyrene granules, previously foamed, treated with an aqueous solution of polymethylene naphthalene sulfonate and sodium sulfate in a ratio of water and polymethylene naphthalene sulfonate and sodium sulfate - 10: 2 parts by weight.

Для приготовления теплоизоляционного материала полистирол марки ПСВ-С нерассеянный подвергают поверхностной обработке водным раствором полиметиленнафталинсульфоната и сульфата натрия, в котором компоненты взяты в соотношении: вода 10 весовых частей; полиметиленнафталинсульфонат и сульфат натрия 2 весовые части. При этом поверхностную обработку можно осуществлять путем погружения полистирола в емкость с указанным выше водным раствором или введением этого раствора в процессе вспенивания полистирола. Т.о. получают пенополистирол с поверхностным слоем, который обеспечивает адгезию к цементу и максимально снижает поверхностную электризацию гранул.To prepare a heat-insulating material, PSV-S polystyrene, unscattered, is subjected to surface treatment with an aqueous solution of polymethylene naphthalene sulfonate and sodium sulfate, in which the components are taken in the ratio: water 10 parts by weight; polymethylene naphthalenesulfonate and sodium sulfate 2 parts by weight. In this case, surface treatment can be carried out by immersing polystyrene in a container with the above aqueous solution or by introducing this solution in the process of foaming polystyrene. T.O. polystyrene foam with a surface layer is obtained, which provides adhesion to cement and minimizes the surface electrification of granules.

Затем в зависимости от требуемой массы теплоизоляционного материала вводят водно-цементное вяжущее в гранулы пенополистирола в соответствующих пропорциях. Полученную смесь перемешивают до однородности, формуют и выдерживают до затвердевания. Результаты приготовления смесей разных марок сведены в таблицу.Then, depending on the required mass of the insulating material, a water-cement binder is introduced into the polystyrene foam granules in appropriate proportions. The resulting mixture is stirred until uniform, molded and incubated until solidified. The results of the preparation of mixtures of different brands are summarized in table.

Определение коэффициента теплопроводности проводилось зондовым методом по ГОСТу 30256-94 с помощью прибора МИТ-1 (мобильный измеритель теплопроводности).The coefficient of thermal conductivity was determined by the probe method according to GOST 30256-94 using the MIT-1 device (mobile meter of thermal conductivity).

Т.о. по сравнению с прототипом заявляемая смесь сохраняет теплоизоляционные свойства материала, при этом улучшаются экологически параметры смеси за счет исключения летучих токсичных продуктов. Используемые дополнительные компоненты являются также достаточно дешевьми.T.O. compared with the prototype of the inventive mixture retains the thermal insulation properties of the material, while improving the environmentally friendly parameters of the mixture by eliminating volatile toxic products. Used additional components are also quite cheap.

Поверхностная обработка гранул пенополистирола водным раствором полиметиленнафталинсульфоната позволила обеспечить достаточную адгезию гранул пенополистирола к цементу, что подтверждено экспериментально: при изломе образца материала разрыв происходил по гранулам.The surface treatment of expanded polystyrene granules with an aqueous solution of polymethylene naphthalene sulfonate made it possible to ensure sufficient adhesion of expanded polystyrene granules to cement, which was confirmed experimentally: when a material sample broke, the break occurred along the granules.

Claims

A raw material mixture for the manufacture of heat-insulating material, including polystyrene granules, cement and water, characterized in that it further comprises polymethylene naphthalene sulfonate and sodium sulfate, said granules being obtained from polystyrene subjected to surface treatment with an aqueous solution of polymethylene naphthalenesulfonate and sodium sulfate, in the following ratio of components, wt .h .:

The specified granules 10-12,5

Cement 100-170

Polymethylene Naphthalenesulfonate 0.8-0.85

Sodium Sulfate 0.01-0.08

Water 80-100