Ніздрюватий бетон

1. Ніздрюватий бетон, що містить в'яжуче, наповнювач, пороутворювач, добавки та воду, який відрізняється тим, що як наповнювач він містить склоподібні пустотілі сферичні мікрочастинки - мікросфери, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: в'яжуче 10-70 пороутворювач 0,001-1,5 добавки 0-10 мікросфери 1-50 вода решта. Корисна модель відноситься до промисловості будівельних матеріалів і може бути використана у виробництві ніздрюватих бетонів, що використовуються як тепло- звукоізоляційний, а також конструкційний матеріал. Загально відомим є спосіб виробництва ніздрюватих бетонів згідно ГОСТ 25485-89 „Бетоны ячеистые". Конструкційно-теплоізоляційні бетони, а також конструкційні, виготовлені відповідно до даного нормативного документа, містять в середині цементної матриці стінки повітряних пор з суцільної бетонної суміші, а тому характеристики по теплоізоляції цих бетонів порівняно з іншими теплоізоляційними матеріалами (мінеральна вата, спучені пластики) значно гірші. Відомий склад легкого бетону, що виготовляється з використанням цементу та порожнистих мікросфер [патент RU №2154619 СІ, „Легкий бетон", С04В38/08, 20.08.2000]. Відсутність додаткових, крім наявних в середині мікросфер, повітряних пор у виробах, що виготовляються з даного бетону, негативно впливає на тепло- та звукоізоляційні його якості. 2. Бетон за п. 1, який відрізняється тим, що як в'яжуче він містить портландцемент або вапно негашене кальцієве, або шлак доменний гранульований мелений. 3. Бетон за п. 1, який відрізняється тим, що як пороутворювач він містить газоутворювач, наприклад алюмінієву пудру, або піноутворювач. 4. Бетон за пп. 1, 3, який відрізняється тим, що як піноутворювач він містить суміш на основі кісткового клею або міздрового клею, або соснової каніфолі, або їдкого технічного натру, або скруберної пасти. 5. Бетон за п. 1, який відрізняється тим, що як добавку він містить регулятори структуроутворення і/або нарощення пластичної міцності, і/або прискорювачі тужавіння, і/або сповільнювачі тужавіння, і/або пластифікуючі, і/або водоутримуючі. 6. Бетон за п. 1, який відрізняється тим, що як мікросферу він містить легкі компоненти золи теплоелектростанцій - ценосферу. Найбільш близькою по складу компонентів до заявленого є відома сировинна суміш для виготовлення пористих бетонних матеріалів [Ав. свид. SU №1682353, „Сырьевая смесь для приготовления легкого бетона", С04В38/08, бюл. №37, 07.10.1991], яка містить портландцемент, керамзитовий пісок і гравій, золу гідровидалення, повітрязатягувальну добавку и воду. При такому складу компонентів пористий бетон свої ізоляційні властивості отримує за рахунок повітряних пор, що утворюються при газифікації (наповнення піною, спучуванні) бетонного розчину, але перегородки між повітряними порами залишаються з високопровідного для теплового потоку матеріалу - звичайного бетону. Таким чином по даному винаходу (прототипу) забезпечується створення легкого бетону з досить високими теплотехнічними характеристиками, але вони не дають можливості отримання теплоізоляційного матеріалу близького по своїх властивостях до ізоляційних матеріалів класу волоконних матеріалів та спучених пластиків. В основу корисної моделі поставлена задача при застосуванні сировинної суміші для виготов О") 9996 лення пористих бетонних матеріалів шляхом введення в її склад нового наповнювача - мікросфери забезпечити технічний результат у вигляді додаткової поризацм перегородок між повітряними порами і, в результаті, отримати споживчі властивості матеріалу, пов'язані з технічним результатом при використанні теплоізоляційних ніздрюватих бетонів отримати вироби з теплотехнічними характеристиками близькими до мінеральних ват та спучених пластиків, а при використанні теплоізоляційно-конструкційних та конструкційних ніздрюватих бетонів - значно покращити теплотехнічні та фізико-механічні характеристики виробів Поставлена задача вирішується тим, що ніздрюватий бетон, який включає в'яжуче, наповнювач, пороутворювач, добавки та воду, у якості наповнювача містить склоподібні пустотілі сферичні мікрочастинки - мікросфери при такому співвідношенні компонентів, мас % в'яжуче 10-70 пороутворювач0,001-1,5 добавки0-10 мікросфери1-50 вода решта Причому, у якості в'яжучого бетон містить портландцемент або вапно негашене кальцієве, або шлак доменний гранульований мелений Крім того, у якості пороутворювача бетон містить газоутворювач, наприклад, алюмінієву пудру, або піноутворювач В свою чергу, в якості піноутворювача бетон містить суміш на основі кісткового клею або міздрового клею, або соснової каніфолі, або їдкого технічного натру, або скруберної пасти Також, у якості добавок бетон містить регулятори структуроутворення і/або нарощення пластичної МІЦНОСТІ, і/або прискорювачі тужавіння, і/або сповільнювачі тужавіння, і/або пластифікуючі, і/або водоутримуючі І на завершення, в якості мікросфер бетон містить легкі компоненти золи теплоелектростанцій (ТЕС) - ценосферу Вище перераховані нові ознаки (наповнювач мікросфери, варіанти комбінацій компонентів та їх співвідношення) при взаємодії з відомими ознаками (склад бетону в'яжуче, наповнювач, пороутворювач, добавки, вода) забезпечують виявлення нових технічних властивостей корисної моделі і одержання технічного результату - додаткова поризація перегородок між повітряними порами При цьому теплоізоляційні ніздрюваті бетони, виготовлені з використанням мікросфер, можуть бути використані для виробництва теплоізоляційних плит, які мають набагато більшу МІЦНІСТЬ НІЖ ІНШІ ПЛИТНІ утеплювальні матеріали (плити з мінеральних волокон, плити з пінопластів та поліуретанів) Застосування мікросфер при виробництві теплоізоляційно-конструкційних та конструкційних ніздрюватих бетонів дає можливість підвищення МІЦНОСТІ виробів при збереженні їх густини, а отже, і теплотехнічних характеристик Мікросфери - компонент золошлакових сумішей, легка фракція золи ТЕС, відомої також під назвою ценосфера - відходи виробництва теплових електростанцій, виділювана безреагентною флотацією з золошлакових сумішей ТЕС Являє собою дрібнодисперсний матеріал сірого кольору, що не злежується Мікросфери мають форму гранул з сферичною, гладкою та блискучою поверхню і з наступними характеристиками: ЩІЛЬНІСТЬ оболонки 2000 - 2500кг/м3, ЩІЛЬНІСТЬ насипна 320 - 450кг/м3, діаметр 2 0 - 1 ОООмкм, товщина оболонки 5-15мкм, теплопровідність 0,07 - 0,11 ВТ/(мК), шкала Mohs'a 5-6 Приклад Для експериментальної перевірки складу бетону, що заявляється, були виготовлені стандартні зразки з різним співвідношенням перерахованих вище компонентів Зразки виготовлялися в такий спосіб Попередньо змішувалися компоненти в сухому стані (цемент, мікросфери, вода) у пропорції ВІДПОВІДНО 65 5 30%, з розрахунку на стандартний зразок розмірами 10x10x10см Перемішування суміші здійснювалося протягом 5хв Далі в суміш додавалися добавки та спінювач і здійснювалося їхнє спільне перемішування протягом Зхв Потім проводилося формування суміші у формі протягом бОхв Витримка суміші у формі - 2-20год В результаті проведених досліджень з стандартними зразками було встановлено, що при застосуванні у виробництві ніздрюватих бетонів замість піску в якості наповнювача склоподібних пустотілих сферичних частинок відомих під назвою мікросфера (ценосфера) досягається унікальних характеристик термічного опору ніздрюватого бетону, порівняльних з характеристиками органічних матеріалів, наприклад, по коефіцієнту теплопровідності = 0,04 -0,02Вт/(м °С) при цьому у стандартного ніздрюватого бетону = 0,08 - 0,22Вт/(м °С), а також виявлено підвищення МІЦНОСТІ ніздрюватого бетону при збереженні його густини та, ВІДПОВІДНО, теплотехнічних характеристик Вироби з ніздрюватого бетону, склад якого відповідає даній корисній моделі, можуть виготовлятись як з застосуванням тепло-вологої обробки (пропарювання, автоклавування) так і без неї В залежності від призначення ніздрюватого бетону (теплоізоляційний, конструкційнотеплоізоляційний, конструкційний) змінюється пропорційний склад суміші для його виготовлення Технічний результат та споживчі властивості при використанні корисної моделі досягаються за рахунок малого розміру, пустотілості та сферичності мікросфер, які самі по собі є хорошим теплоізоляційним матеріалом, та їх розташування в суміші - в залежності від виду ніздрюватого бетону, а ВІДПОВІДНО і від товщини стінки між повітряними порами, мікро сферичні частинки або знаходяться в середині цементної матриці стінки повітряних пор бетону і таким чином створюють додаткову перешкоду теплопровідності по твердій фазі ніздрюватого бетону, або частково виходять у повітряні пори ніздрюватого бетону, таким чином значно збільшуючи площу внутрішньої поверхні повітряної пори, що в свою чергу суттєво затримує тепловий потік ВІДМІННІ тепло- та звукоізоляційні якості ніздрюватого бетону по даній корисній моделі аналогічні за параметрами до існуючих плитних ІЗОЛЯЦІЙНИХ матеріалів Але на відміну від більшості 5 9996 6 ІЗОЛЯЦІЙНИХ матеріалів він забезпечує можливість теплоізоляції, а також скорочення термінів будівоблаштування „дихаючих" стін (хороша паропроництва, універсальність -можливість застосування никнють), зменшення вартості будівництва за раяк для внутрішніх так і для ЗОВНІШНІХ робіт, улашхунок зменшення товщини стін до необхідної конетування тепло-звукоізоляцп підлог, технологічність трукційно-несучої товщини та зменшення - висока МІЦНІСТЬ у порівнянні з існуючими ефектинавантаження на фундамент, зменшення вартості вними теплоізоляційними матеріалами (волоконні, будівництва за рахунок відсутності складних техспучені пластики) нолопчних операцій по облаштуванню додаткової Комп ютерна верстка М Мацело Підписне Тираж 26 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 - 4 2 , 01601