Спосіб впливу на властивості бетону на основі органічних заповнювачів (арболіту)

1. Спосіб впливу на власти вості бе тон у на основі ор гані чни х запо вн ювачі в (ар болі ту), який включає перемішування органічного заповнювача з мінеральним в'яжучим та водою з додаванням гідро фобіз уючої доба вки і на ступним твер дінням, який від різняє тьс я тим, що по дрібнений орган ічн ий запо вн ювач ви трим ують в приро дни х ум ова х не мен ше , ніж 24 години , а як гідрофобіз уючу добавк у використовують кремнієор C2 2 84087 1 3 84087 4 При цьому вказані відходи спільно з полістиролом сягається при різних показниках вологості. попередньо підлягають складній підготовці, що Головною умовою є те, що вологість органічних включає енергоємні процеси термообробки та дичасток перед просочуванням повинна бути нижче спергування у кульовому млині. Багатокомпонентїх межі гігроскопічності (точки насичення кліткових ний характер модифікування бетону разом з попеоболонок), яка для різних органічних заповнювачів редньою підготовкою гідрофобізуючих добавок є різною. Найчастіше це 20-30% вологості - це таробить технологічний процес виробництва арболікий рівень вологості, якого досить легко досягти ту за даним способом складним та енергоємним. без значних енерговитрат. Такі показники вологос2. Відсутній аналіз хімічної взаємодії між комті, що досягаються просушуванням, забезпечують понентами гідрофобізуючої добавки та іншими наявність не менш ніж 60% вільної ємності капілямодифікуючими добавками та його можливі негарів деревини перед обробкою гідрофобізатором, тивні наслідки, що призводить до зниження еколощо створює умови для ефективного капілярного гічних характеристик матеріалу в процесі експлуапросочування гідрофобізуючого модифікатора в тації. частки органічного заповнювача. 3. Відходи лакофарбових матеріалів є місцеВинахідниками було також встановлено, що вою сировиною, і виготовлення арболіту за даним перемішування суміші органічного заповнювача та способом прив'язано до виробництва лакофарбумінерального в'яжучого з водою з додаванням ючих матеріалів. Окрім того, ці матеріали є матеКОС із залученням повітря під час перемішування ріалами з нечітко визначеним складом. має пластифікуючий вплив на характеристики бе4. Введення в арболіт спіненого полістиролу тонної суміші, а також додатково створює сприятсуттєво знижує вогнестійкість виробів з арболіту. ливу повітряно-пористу структур у матеріалу, що В основу винаходу, що пропонується, поставнадійно захищається гідрофобізатором. Це саме і лена задача розробки способу впливу на властизабезпечує стабільні показники волого- та морозовості арболіту, з метою підвищення та отримання стійкості виробів при експлуатації в складних гідстабільних показників біо-, вогне-, водо-, морозорофізичних умовах. стійкості і, як наслідок, збільшення нормативного Однією з важливих операцій в технологічному строку служби виробів під час експлуатації в будіпроцесі виготовлення таких бетонів є попередня вельних конструкціях при суттєвому зниженні енеобробка органічного заповнювача різними засобаргоємності виробництва та забезпеченні екологічми для підвищення характеристик біо- та вогненої чистоти матеріалу. стійкості, для чого використовують різноманітні Поставлена задача розробки способу впливу матеріали, наприклад розчину залізного купоросу. на властивості арболіту, що передбачає переміВинахідниками встановлено, що в разі викоришування органічного заповнювача, наприклад з стання при виробництві бетону органічного заповподрібненої деревини, з мінеральним в'яжучим, нювача, попередньо обробленого наприклад рознаприклад, портландцементом, та водою з додачином залізного купоросу для біо- та вогневанням гідрофобізуючої добавки з наступним твезахисту, застосування способу, що пропонується, рдінням, вирішена тим, що органічний здрібнений призводить до стабілізації таких характеристик заповнювач після обробки біо-, вогнезахисним арболіту, як біо- та вогнестійкість. засобом витримують в природних умовах не менТаким чином, додатковий технічний результат ше ніж 24 години, а як гідрофобізуючу добавку від здіснення винаходу досягається при викорисвикористовують кремнійорганічні сполуки (надалі танні попередньо обробленого біоцидом та антивикористовується вкорочення КОС) масою 0,05піреном органічного заповнювача. Який полягає у 0,3% від маси мінерального в'яжучого. тому, що введення КОС при перемішуванні компоВ процесі проведення численних дослідів винентів з використанням органічного заповнювача, нахідниками встановлено, що оптимальна кільпопередньо обробленого для підвищення біо- та кість КОС, що вводиться, для досягнення технічновогнестійкості, забезпечує гідроізоляцію часток го результату, складає 0,05-0,3% від маси заповнювача, фіксацію біоциду та антипірену по цементу, в перерахунку на масову частку летучих всьому перерізу часток заповнювача та запобігає речовин в кремнійорганічних сполуках, залежить частковому вимиванню біоциду та антипірену з від виду органічного наповнювача та складу КОС. часток заповнювача під час перемішування суміші Також встановлено, що те хнічний результат досяз водою. гається незалежно від того, чи додається гідрофоТаким чином спосіб, що пропонується для підбізатор разом з водою затвору при перемішуванні, вищення показників водо-, морозостійкості заповчи його попередньо додають до води. нювача, підсилює ефект попередньої обробки заПереважна кількість бетонів такого типу вигоповнювача біоцидом та антипіреном. товляється з використанням заповнювача, який Спосіб, що заявляється, забезпечує додаткопопередньо оброблений для надання йому біо- та вий захист від зазначених несприятливих впливів. вогнестійкості з застосуванням різних засобів. ПісТакий спосіб впливу на властивості бетону дозволя такої обробки заповнювач необхідно витримати ляє стабілізувати показники біо-, вогне-, водо-, в природних умовах до рівноважної вологості. Виморозостійкості на протязі всього часу експлуататримку обробленого заповнювача до рівноважної ції, забезпечити міцність і, як наслідок, довговічвологості здійснюють для фіксації біоциду та антиність виробів під час експлуатації їх у будівельних пірену в частках заповнювача та для забезпечення конструкціях. вільної ємності деревини для подальшого просоРеалізація заявленого способу впливу на влачення гідрофобізуючим модифікатором. Винахідстивості бетону забезпечується послідовністю та никами встановлено, що технічний результат доумовами (вказані в таблиці 1) виконання наступних 5 84087 6 операцій, які покладені в основу технологічної Крім основної дії, такі гідрофобізуючі добавки схеми виробництва виробів з бетону з органічним справляють також пластифікуючу дію на бетонну наповнювачем: суміш, що досягається внаслідок втягування повіт1. Попереднє подрібнення органічного заповря (3-5%) при перемішуванні суміші та утворення нювача, та в разі потреби-обробка здрібненої дерівномірного розподілу дрібних повітряних бульревини розчином захисного засобу комбінованої башок в об'ємі. Тому їх використання дозволяє в дії за способом вимочування з метою надання певній мірі знизити водоцементне відношення, що, заповнювачу та бетон у біостійкості та вогнестійков свою чергу, призводить до зменшення пористоссті. ті бетону та додаткового покращення водостійкості 2. Витримування щойно подрібненого заповматеріалу. Гідрофобізація поверхні пор та капілянювача, чи в разі потреби просоченого та промирів затверділого бетону різко знижує капілярний того заповнювача в атмосферних умовах до повітпідсос вологи в матеріал та збільшує його водонеряно-сухо го стану з метою фіксації захисного проникність. Внаслідок цього бетонні вироби набузасобу, розчинених екстрактивних речовин деревають підвищеної морозостійкості та довговічності вини та створення просочувальної ємності дерепри експлуатації в складних гідрофізичних умовах. вини для введення в заповнювач гідрофобізуючої Склади бетонних сумішей та умови введення добавки. гідрофобізуючих речовин в заповнювач та бетонну 3. Гідроізоляція заповнювача шляхом введенсуміш за пунктами 3 та 4, що не були застосовані в ня 1/4-1/3 частини гідрофобізатора від загальної прикладах, наведені в таблиці № 1. Всі зразки бемаси, що вводиться в бетонну суміш при неперетону за прикладами, включаючи контрольні, після рвному перемішуванні заповнювача та частини затвердіння у віці 28 діб випробувались на міцводи в кількості 70...75% від загальної маси. Опеність відповідно до ГОСТ 10180-90. Також визнарацію переважно здійснюють протягом 2-10 хвичалися інші технічні характеристики: середня гуслин, але не менше ніж 2 хвилини. тина відповідно до ГОСТ 12730.1, вологість 4. Виготовлення бетонної суміші (II стадія) відповідно до ГОСТ 12730.2-78, водовбирність шляхом дозування та змішування компонентів: відповідно до ГОСТ 12730.3-78, морозостійкість цементу, заповнювача і залишкових частин води відповідно до ГОСТ 10060-87. та гідрофобізатора до однорідної маси у співвідЗразки виготовлені з наповнювачем, попереношенні, вказаному в прикладах виконання винадньо обробленим засобами для надання біоходу. вогнестійкості, додатково випробувались на гри5. Формування виробів та контрольних зразків бостійкість відповідно до ГОСТ 9.049-9 (метод 3) з бетону для випробування розміром та на вогнестійкість за методом випробування на 150x150x150мм. займистість згідно з ДСТУ Б В. 1.1-2-97 для клаОдночасно були виготовлені контрольні зразки сифікації їх за групами займистості. Вказані показбетону, що не зазнав модифікації захисними засоники випробувань наведені в таблиці 4. бами. Характеристика заповнювачів у вигляді Порівняння наведених показників свідчить про здрібнених деревинних відходів, що використовуте, що в разі використання модифікованого захисвались для виготовлення бетонної суміші в приними засобами заповнювача бетону, завдяки викладах реалізації заявленого способу, представкористанню способу, що заявляється вироби з лені в таблиці 2. При здійсненні способу були бетону набувають високих та стабільних технічних застосовані поверхнево-активні добавки гідрофопоказників біо-, вогне-, волого- та морозостійкості, бно-пластифікуючого типу у ви гляді кремнійорганіщо поряд із сталими показниками міцності робить чних рідин, що являють собою органосилоксанові їх в експлуатаційному відношенні тривалими та олігомери. Характеристика їх наведена в таблиці довговічними. 3. Таблиця 1 Кількісний вміст компонентів, кг/м 3 бетонної суміші Дозування по стадіям виготовлення бетонної суміші Приклади Добавка І. Обробка II. Змішування Заповнювач Цемент М400 Вода (№ за табл.3) заповнювача за п.3 компонентів суміші (№ за табл.2) кг мас. % вода, кг добавка, кг вода, кг добавка, кг 1 1,90(1) 0,24 180 0,63 80 1,27 210 315 260 2 1,40(2) 0,18 195 0,47 65 0,93 3 2,20(1) 0,24 220 0,73 90 1,47 240 370 310 4 1,65(2) 0,18 220 0,55 90 1,1 5 1,85(3) 0,20 230 0,62 80 1,23 Вміст компонентів, мас. % в суміші Прототип 30 30 15 25 7 84087 8 Таблиця 2 Деревинний склад 1. Хвойні породи 2. Суміш хвойних (1/2 ч.) та листяних (1/2 ч.) порід Гранулометричний склад, Насипна Пористість, % від об'єму мас. % фракції (мм) густина, 20...25 10...20 5...10 2,55 кг/м 3 8 35 40 17 170 73,0 5 30 45 20 180 70,5 Таблиця 3 № з/п Густина, кг/дм 3 Вид застосування Сполука Масова частка нелетучих речовин, % 1 Метилсиліконат натрію Водний розчин 1,20 25 2 Метилсилз/конат калію Водно-спиртовий розчин 1,34 45 3 Етилсилігконат натрію Водний розчин 1,25 40 Назва, марка та нормативний документ ГКЖ-11Н марки В ТУ У6-02-5-61-97 (ТУ 6-02-69-76) ГКЖ-ПК марки В ТУ У 6-02-5-61-97 ГКЖ-10 Η марки В ТУ 6-02-696-76 Таблиця 4 Зразки 1 2 Контрольний (1,2) 3 4 5 Контрольний (3,4, 5) Прототип Межа Середня міцності Водовбирність, Морозостійкість,Грибостійкість, Вогнестійкість, Експлуатаційна густина на мас. % цикли ПГххз, бали група займис- вологість, мас. бетону, стиск, 3 тості % кг/м МПа 620 3,1 16 50 0 В1 4 615 3,0 18 50 0 В1 6 620 2,9 60 15 1 В2 12 675 670 680 3,4 3,4 3,5 15 10 18 50 50 50 0 0 0 В1 В1 В1 6 5 6 675 3,3 55 10 2 В2 15 680 2,8 20 60 4 Комп’ютерна в ерстка В. Мацело Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601