Спосіб виготовлення легкої бетонної суміші

Корисна модель відноситься до галузі будівельних матеріалів і може бути використана для виготовлення легких бетонних сумішей при виготовленні теплоізоляційних та конструкційно-теплоізоляційних бетонів та виробів. Відомий спосіб виготовлення легкої бетонної суміші [1], що полягає у перемішування протягом 1 хвилини напружливого цементу (НЦ-20) із гранулами спіненого полістиролу, введенні води та додатковому перемішуванні суміші протягом 2 хвилин, наступному введенні абієнату натрію і перемішуванні суміші протягом не більше 2 хвилин. Причому компоненти суміші беруть у наступному співвідношенні, мас. %: напружливий цемент (НЦ-20) 66,6-67,4 спінений полістирол 5,74-6,14 абієнат натрію 0,065-0,067 вода інше Недоліком такого способу є використання напружливого цементу, що призводить до збільшення щільності спіненого полістиролу при твердінні бетонної суміші при напруженні (розширенні) твердіючого цементного каменя, що призводить до підвищення щільності готового бетону та зниження його експлуатаційних характеристик, на сам перед коефіцієнту теплопровідності. Використання напружливого цементу призводить також до збільшення вартості бетонної суміші та виробів на її основі та зменшенню економічної ефективності виробництва. Відомий спосіб виготовлення легкої бетонної суміші [2], яким передбачено попереднє обпудрювання гранул пінополістиролу динатріевою сіллю етилендіамінтетрауксусної кислоти з наступним їх спіненням та перемішуванням з цементом та водою. Причому компоненти суміші беруть у наступному співвідношенні, мас. %: цемент 72,19-72,81 гранули полістирола 2,56-3,25 динатрієва сілль етилендіамінтетрауксусної кислоти 0,01-0,15 вода 24,41-24,62 Недоліком відомого способу виготовлення легкої бетонної суміші є використання технологічної операції обпудрювання гранул пінополістиролу динатрієвою сіллю етилендіамінтетрауксусної кислоти, що погіршує санітарні вимоги виробництва за рахунок збільшення запиленості повітря робочої зони та призводить до нерівномірного розподілу порошку динатрієвої солі етилендіамінтетрауксусної кислоти в об'ємі легкої бетонної суміші. Найбільш близький до заявленого є відомий спосіб виготовлення легкої бетонної суміші [3], яким передбачено змішування води з модифікуючими добавками та їх перемішування на протязі 2-3 хвилин, з наступним введенням до суміші цементу та перемішування суміші протягом 2-3 хвилин до отримання розчину в'яжучого однорідної консистенції. Після чого, до суміші вводять гранули пінополістиролу та перемішують суміш ще 3-4 хвилини до отримання однорідної легкої бетонної суміші. Запропоноване технічне рішення передбачає одержання легкої бетонної суміші з наступним співвідношенням компонентів, мас. %: цемент 71,2572,44 пінополістирол 2,963,43 динатрієва сіль 0,01етилендіамінтетрауксусної кислоти 0,15 метилдіетиламіноетилметакрилфенол 0,005полігліколієвий ефір 0,02 вода інше Цей спосіб передбачає введення модифікуючої добавки у воду цементного розчину, що спрощує технологічний процес перемішування компонентів, обумовлює зменшення забруднення повітря робочої зони та дозволяє розподілити рівномірно в бетонній суміші мдифікуючу добавку. До причин, що при використанні відомого способу [3] перешкоджають одержати підвищення міцності легкого бетону за рахунок збільшення адгезійної міцності зони контакту пінополістирольного заповнювача та цементного каменю, зниження його водопоглинання та зменшення сорбційної вологості, можна віднести те, що модифікуюча добавка попередньо вводиться в цементний розчин і тільки після її рівномірного розподілу в ньому до складу легкої бетонної суміші додається гранули пінополістиролу. Відомо [4], що міцність поверхні розділу наповнювача та матриці визначає значення ряду властивостей композиційного матеріалу і на сам перед значення його міцності на стиск. В легких бетонних сумішах та бетонах роль матриці виконує цементний камінь, а як легкий заповнювач використовують спінений пінополістирол. Збільшення міцності та щільності матеріалу матриці (цементного каменю) та зони контакту матриці та заповнювача призводить до зменшення водопоглинання бетону та зменшення значення сорбційної вологості. В свою чергу, зменшення водопоглинання та сорбційної вологості теплоізоляційних та конструкційнотеплоізоляційних бетонів та виробів, супроводжується зменшенням їх середньої густини та зменшенням значення коефіцієнту теплопровідності . В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення способу виготовлення легких бетонних сумішей до складу яких входить спінений пінополістирол шляхом попередньої поверхневої модифікації заповнювача з метою підвищення міцності зони контакту заповнювача та матеріалу матриці (цементного каменю). Ця задача вирішується тим, що у способі виготовлення легкої бетонної суміші, який включає змішування води з модифікуючою добавкою протягом 2-3 хвилин, з наступним введенням до суміші і перемішуванням гранул пінополістиролу і цементу, відповідно до корисної моделі як модифікуючу добавку використовують водорозчинну аліфатичну епоксидну смолу, при цьому у водний розчин водорозчинної аліфатичної епоксидної смоли спочатку вводять гранули пінополістиролу з наступним перемішуванням протягом 2-3 хвилин, а потім вводять цемент і суміш додатково перемішують на протязі 3-4 хвилин до отримання однорідної легкої бетонної суміші, причому компоненти суміші беруть у такому співвідношенні, мас. %: цемент 62,00-72,00 пінополістирол 2,00-3,50 водорозчинна аліфатична епоксидна смола 6,20-7,20 вода 17,30-29,80 Завдяки використанню водорозчинної аліфатичної епоксидної смоли та попередньому (до введення у суміш цементу) перемішуванню водного розчину зазначеної смоли із гранулами пінополістиролу досягається підвищення міцності легкого бетону за рахунок збільшення адгезійної міцності зони контакту пінополістирольного заповнювача та цементного каменю, зниження його водопоглинання та зменшення сорбційної вологості при однакових з прототипом значеннях середньої густини бетону. Відповідно до заявленого способу виготовлення легкої бетонної суміші так, як це описано вище, одержували легкі бетонні суміші та легкі бетони, склади яких наведені у таблиці. Таблиця Співвідношення компонентів, мас. % Характеристики легкого бетону водорозчинна середня міцність водопоглинання, сорбційна № цемент пінополістирол аліфатична вода густина, при стиску, епоксидна % вологість, % кг/м 3 МПа смола спосіб, який пропонується 1 62,00 2,00 6,20 29,80 420 2,50 12,3 1,3 2 67,00 2,75 6,65 23,60 392 1,90 14,0 1,9 3 72,00 3,50 7,20 17,30 350 1,30 15,4 2,3 відомий спосіб середня міцність водопоглинання, сорбційна модифікуюча цемен т пінополістирол вода густина, при стиску, добавка % вологість, % кг/м 3 МПа 1 62,44 2,96 0,17 24,43 410 1,38 17,7 2,4 2 71,25 3,43 0,015 25,305 357 0,92 19,4 4,1 Співставлення денних таблиці показує, що у порівнянні з відомою легкою бетонною сумішшю [3] дослідні зразки, що одержані відповідно до корисної моделі, мають значно вищій рівень міцності при стиску, менші значення водопоглинання та сорбційної вологості. Це свідчить про те, що запропонований спосіб виготовлення легкої бетонної суміші сприяє підвищенню міцності легкого бетону за рахунок збільшення адгезійної міцності зони контакту пінополістирольного заповнювача та цементного каменю, зниженню його водопоглинання та зменшенню сорбційної вологості при однакових з прототипом значеннях середньої густини бетону. Таким чином, використання запропонованого способу дозволяє виробляти теплоізоляційні та конструкційнотеплоізоляційні бетони та вироби з високими експлуатаційними показниками. Джерела інформації: 1. А.с. СССР №1724620, МПК: С04В16/08. 2. А.с. СССР №1449555, МПК: С04В16/0, 28/04. 3. Пат. RU №2134673, МПК: С04В38/08, 16/08, 24/00. 4. Композиционные материалы. Справочник. / под ред. Д.М. Карпиноса. - Киев: Наукова думка, 1985. - с.592.