Сировинна суміш для виробництва газобетонних виробів

Сировинна суміш для виробництва газобетонних виробів, що містить портландцемент, кварцовий пісок, вапно, алюмінієву пудру або пасту, добавки та воду, яка відрізняється тим, що як добавки використано пил сухих газоочисток виробництва марганцевих сплавів та суперпластифікатор при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: портландцемент 9-25 кварцовий пісок 17-40 вапно 9-20 алюмінієва пудра або паста 0,03-0,08 пил сухих газоочисток виробництва марганцевих сплавів 0,8-2 суперпластифікатор 0,001-0,0015 вода решта. UA (11) (21) a200910839 (22) 27.10.2009 (24) 25.07.2011 (46) 25.07.2011, Бюл.№ 14, 2011 р. (72) ЗАХАРЧЕНКО ПЕТРО ВОЛОДИМИРОВИЧ, ЩЕРБИНА НАТАЛІЯ ОЛЕКСАНДРІВНА, ПРИХОДЬКО ТЕТЯНА ДМИТРІВНА, РЕМЕНЮК МИКОЛА АНДРІЙОВИЧ, ВАКУЛЬЧИК ВОЛОДИМИР ВОЛОДИМИРОВИЧ (73) ЗАХАРЧЕНКО ПЕТРО ВОЛОДИМИРОВИЧ, ЩЕРБИНА НАТАЛІЯ ОЛЕКСАНДРІВНА, ПРИХОДЬКО ТЕТЯНА ДМИТРІВНА, РЕМЕНЮК МИКОЛА АНДРІЙОВИЧ, ВАКУЛЬЧИК ВОЛОДИМИР ВОЛОДИМИРОВИЧ (56) Б.В.Гришин Газообразователь из промышленных отходов // Бетон и железобетон, Стройиздат, № 5, 1975 Дворкин Л.И., Дворкин О.Л. «СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ИЗ ОТХОДОВ ПРОМЫШЛЕННОСТИ», Учебно-справочное пособие., изд-во «Феникс», 2007 // Бетоны на основе металлургических шлаков (http://www.bibliotekar.ru/spravochnik-110stroitelnye-materialy/9.htm) US 6593262 B2, 15.07.2005 SU 574418, 30.09.1977 WO 2007/134349 A1, 29.11.2007 SU 1301823 A1, 07.04.1987 UA 23173 A, 31.08.1998 SU 1217822 A, 15.03.1986 C2 2 (19) 1 3 95350 Найбільш близьким за складом прототипом до корисної моделі, що пропонується, є суміш для виробництва газобетонних виробів, яка включає наступні компоненти, мас. %: портландцемент 10 - 26 молотий кварцовий пісок 18 - 45 вапно 9 - 20 алюмінієва пудра 0,05 - 0,1 феросиліцій 0,005 - 0,01 аеросил 0,05 - 0,2 вода - решта. Ця суміш призначена для виробництва газобетонних виробів, в яку з метою збільшення коефіцієнта конструктивної якості додають добавки феросиліцію та аеросилу [2]. Недоліком цієї сировинної суміші є те, що добавку феросиліцію перед введенням в суміш потрібно подрібнити до отримання 2 питомої поверхні 2000-10000 см /г і при цьому затратити досить великі енергоресурси, до того ж феросиліцій є досить дорогим та дефіцитним компонентом. Технічною задачею винаходу є отримання сировинної газобетонної суміші з добавкою, що інтенсифікує процес газовиділення задля покращення однорідності структури та фізико-механічних властивостей готових виробів та економії дефіцитної алюмінієвої пудри. Винахід забезпечує покращення макро- та мікроструктури матеріалу, що приводить до збільшення міцності та зменшення густини газобетонних виробів. Зазначена технічна задача винаходу вирішена тим, що сировинна суміш для виробництва газобетонних виробів, що містить портландцемент, кварцовий пісок, вапно, алюмінієву пудру або пасту, добавки та воду, згідно із винаходом, як добавки використано пил сухих газоочисток виробництва марганцевих сплавів та суперпластифікатор при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: 4 портландцемент кварцовий пісок вапно алюмінієва пудра або паста пил сухих газоочисток виробництва марганцевих сплавів 9 - 25 17 - 40 9 - 20 0,03 - 0,08 0,8 - 2 0,001 0,0015 вода решта. Відмінними від прототипу ознаками, є введення пилу сухих газоочисток виробництва марганцевих сплавів, замість феросиліцію та аеросилу, які не потребують додаткових енерговитрат, пов'язаних з подрібненням матеріалу, та виконують функцію добавки, що регулює процес газовиділення. Склад регулюючої добавки також доповнювала добавка суперпластифікатора "КОМПЛЕКС К-15", що забезпечувала збереження пластичності для бетонів та цементних розчинів (ТУ У В. 2.7-24.600294349-084-2003). Нижче приведений опис та характеристики сировинних компонентів, що використовуються у сировинній суміші. Портландцемент ПЦ І-500, який задовольняє ДСТУ Б.В 2.7-46-96, вапно негашене, активність 83 % по (CaO+MgO) марки ВП-А-2, яке відповідає ДСТУ Б. В 2.7-90-99, кварцовий пісок річковий, який відповідає вимогам ДСТУ Б.В 2.7-32-95 і ДСТУ Б. В 2.7-131:2007, алюмінієва пудра ПАП-1 (за ГОСТ 5494-95), поверхнево-активна речовина сульфанол (ТУ 6-01-1001-75), вода технічна, що задовольняє ГОСТ 23732-79 і СНиП 1121-75 для бетонів. Пил сухих газоочисток виробництва марганцевих сплавів являє собою відходи, які отримують шляхом очистки газу, який відходить від колошникових печей, що виплавляють феромарганець. Гранулометричний склад пилу сухих газоочисток має наступний вигляд: суперпластифікатор Таблиця 1 Розмір частинок, мкм Масова частка продукту, % 0-5 0,4-79,5 5-20 3,5-39,5 20-50 0,5-32,5 50 1,0 Хімічний склад пилу, що відповідає наступним вимогам: Таблиця 2 марганцю 18-32 Масова частка, % двоокису кремнію 16-23 Пил сухих газоочисток малотоксичний, за степінню впливу на організм людини належить до 3-го класу небезпечності за ГОСТ 12.1.007-76ССБТ. При нормальних умовах негорюча відповідно до ГОСТ 12.1004-91 ССБТ, пожежо- та вибухобезпечна. Відповідає вимогам радіаційного контролю за РБН 356-91. Основні принципи, що закладені в основу виробництва газобетонних виробів з даної сировинної суміші, полягають у приготуванні вапнянопіщаного в'яжучого, сумісним помелом вапна та фосфору 0,4-0,9 кремнеземистого компоненту (наприклад піску); підготовці піщаного шламу, помелом кремнеземистого компонента з водою із додаванням добавки пилу сухих газоочисток виробництва марганцевих сплавів (ТУ У 27.1-5-013-2002); отримане вапнянопіщане в'яжуче та піщаний шлам інтенсивно перемішують з портландцементом, суперпластифікатором "Комплекс К-15", водою, алюмінієвою пудрою (пастою). Отримана таким чином суміш готова до подальшого використання для приготування газобетонних виробів. 5 95350 Сировинну суміш заливають в металеві форми, де виникає спучування маси за рахунок реакції алюмінієвої пудри з гашеним вапном. Спучуванню і відповідно зменшенню об'ємної маси сприяє пил сухих газоочисток марганцевих сплавів, який з однієї сторони, реагуючи з лужними компонентами, утворює водень, з іншої, кремнезем, який звільнився при реакції, утворює з гідратом окису кальцію гідросилікати кальцію. Ця реакція протікає при нормальних температурних умовах форму 6 вання суміші, тобто без спеціального її підігріву. Гідросилікати, що виникли, зміцнюють стінки мікропор. Далі суміш піддають термообробці, наприклад в автоклавах. В процесі термообробки виробів, гідросилікати, які утворилися, перекристалізуються в гідросилікати типу тоберморит, що приводить до збільшення міцності газобетону [3,4]. В таблиці 3 наведені властивості газобетону із запропонованої сировинної суміші: Таблиця 3 Суміш відома Запропонована 1 2 3 4 5 6 7 Склад компонентів, мас. % АлюміПортКварцонієва Пил ланд Вапно вий пісок пудра СГВМС цемент (паста) 18 37 15 0,07 18 18 17 17 16 16 15 36,26 35,89 35,52 35,15 34,78 34,41 34,04 15 15 15 14 14 14 13 0,07 0,065 0,06 0,055 0,05 0,045 0,04 Проаналізувавши дані з таблиці, можна встановити, що при використанні запропонованої суміші міцність виробів збільшується з 5,8 МПа до 6,786 МПа, тобто на 17 %, а густина зменшується 3 3 з 600 кг/м до 528 кг/м , тобто на 12 %. При цьому зменшуються витрати дефіцитної алюмінієвої пудри (пасти) і покращується структура газобетону: макро- і мікроструктура виробів з запропонованої суміші більш рівномірна та більш дрібнозерниста, ніж у зразків, виготовлених на вже відомій суміші. Отримання ж технічного результату за поданою заявкою стає можливим за рахунок того, що введення в газобетонну суміш тонкодисперсних відходів виробництва феромарганцю суттєво інтенсифікує процес газоутворення. Ефект стає помітним вже при введенні 1,5-2 % від маси піщаного шламу феромарганцю, а найбільший обсяг виділеного газу зафіксований при 7-8 %. При подальшому збільшенні частки відходів феросплав Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 0,74 1,11 1,48 1,85 2,22 2,59 2,96 Густина, 3 кг/м Межа міцності, при стиску, МПа К-15 Вода 29,67 600 5,8 0,0016 0,0015 0,0014 0,0013 0,0012 0,0011 0,001 29,928 29,933 30,938 31,945 32,948 32,953 34,959 586 577 567 558 552 537 528 5,97 6,2 6,37 6,4 6,52 6,6 6,786 них виробництв обсяг газовиділення зростає несуттєво, а структура газобетону погіршується, з'являються великі пори, руйнуються міжпорові перегородки. Джерела інформації 1. Авторское свидетельство СССР №893943. С04В15/02. Сырьевая смесь для изготовления газобетона, 1981г. 2. Авторское свидетельство СССР № 863544 С04В15/02. Газообразователь для изготовления ячеистого бетона, 1981г. 3. Захарченко П.В., Долгий Е.М., Гавриш О.М., Галаган Ю.О. "Тепло- та звукоізоляційні матеріали і вироби в енергозберігаючих технологіях" Підручник.-К.; Майстри. 2008-340с. 4. Н.П. Сажнев, В.Н. Гончарик, Г.С. Гарнашевич и др… Производство ячеистобетоных изделий. Теория и практика. 2-е изд.,доп. – Минск: Стринко, 2004.-384с. Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601