RU2758307C1

RU2758307C1 - Шихта для изготовления ячеистого жаростойкого бетона

Info

Publication number: RU2758307C1
Application number: RU2021100298A
Authority: RU
Inventors: Анастасия Максимовна Сычева; Андрей Сергеевич Соломахин; Виталий Гендрихович Котович; Юрий Александрович Каменев; Светлана Сергеевна Рябова
Priority date: 2021-01-11
Filing date: 2021-01-11
Publication date: 2021-10-28

Abstract

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к жаростойким бетонам, предназначенным для применения в условиях повышенных температур. Шихта для изготовления ячеистого жаростойкого бетона содержит, мас.%: портландцемент 50,40 - 54,30, шамотный порошок с размером частиц не более 0,63 мм 0,63 - 0,75, песок с размером зерна не более 0,63 мм 6,10 - 7,78, пенообразователь на протеиновой основе 0,35 - 0,39, базальтовую фибру с длиной волокон 6 - 12 мм 1,50 - 1,70, воду 37,12 - 38,98. Технический результат – повышение прочности на растяжение при изгибе при сохранении коэффициента теплопроводности ячеистого жаростойкого бетона. 1 табл., 1 пр.

Description

Настоящее изобретение относится к области строительных материалов, в частности к жаростойким бетонам, предназначенным для применения в условиях повышенных температур.

Известна шихта для изготовления легкого жаростойкого бетона, включающая алюмосиликатный легкий заполнитель и цемент, содержит в качестве алюмосиликатного легкого заполнителя керамзит фракции 1-6 мм и фракции 0-1 мм, а в качестве цемента - портландцемент при следующем соотношении компонентов, мас.%: керамзит фракции 1-6 мм - 30-55, керамзит фракции 0-1 мм - 5-25, портландцемент - 35-45. (RU 2291135, МПК С04В 38/08 (2006.01), 10.01.2007 г.).

Недостатком данной шихты является низкая прочность на растяжение при изгибе и высокий коэффициент теплопроводности.

Наиболее близким техническим решением является шихта для изготовления ячеистого жаростойкого бетона предназначенного для теплоизоляции теплогенерирующих аппаратов и термических печей, содержащий вяжущее - высокоглиноземистый цемент 15-30%, глина 40-60%, в качестве наполнителя - бой и лом отработанных шамотных, динасовых и периклазохромитовых огнеупоров, 15-30% синтетический пенообразователь на основе анионактивных поверхностно-активны веществ, воздухововлекающие добавки в бетон и белковые пенообразователи: «Пеностром», «Морпен», «П0-6К», «СДО» и «Неопор», стабилизатор на основе ПВА и карбамидно-формальдегидной жидкости в количестве 1,2-1,7% от массы вяжущего, вода (Болотникова Ольга Васильевна «Жаростойкие ячеистые теплоизоляционные бетоны на минеральном вяжущем»: автореферат дис. кандидата технических наук: 05.23.05 / Пенз. гос. ун-т архитектуры и стр-ва. - Пенза, 2006. - 23 с).

Недостатком известного технического решения является низкая прочность на растяжение при изгибе и высокий коэффициент теплопроводности, а также дорогостоимость сырьевых компонентов.

Настоящее изобретение направлено на изготовление новой шихты для изготовления ячеистого жаростойкого бетона с высокой прочностью на растяжение при изгибе и низким коэффициентом теплопроводности. Технический результат - повышение прочности на растяжение при изгибе и понижение коэффициента теплопроводности.

Технический результат достигается тем, что шихта для изготовления ячеистого жаростойкого бетона на портландцементном вяжущем, содержащая песок с размером зерна не более 0,63 мм, шамотный порошок с размером частиц не более 0,63 мм, воду, пенообразователь на протеиновой основе «Foamcem», дополнительно содержит базальтовую фибру при следующих соотношениях, мас.%:

Портландцемент	50,40-54,30
Песок	6,10-7,78
Шамотный порошок	0,63-0,75
Пенообразователь на протеиновой основе	0,35-0,39
Базальтовая фибра	1,50-1,70
Вода	37,12-38,98

Введение базальтовой фибры приводит к значительному повышению прочности на растяжении при изгибе, за счет армирования цементного камня, а также к снижению его коэффициента теплопроводности, за счет пониженного коэффициента теплопроводности базальтовой фибры.

ПРИМЕР КОНКРЕТНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ

Изготовление шихты для изготовления ячеистого жаростойкого бетона на цементном вяжущем.

1. Дозирование и загрузка в смеситель сухих компонентов происходит в следующей последовательности:

- портландцемент со шлаком ЦЕМ II/В-Ш 42,5Н, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 31108-2016;

- мелкий песок по ГОСТ 8736-2014 «Песок для строительных работ. Технические условия» с размером зерна не более 0,63 мм;

- шамотный порошок фракции, с размером частиц не более 0,63 мм;

- вода в соответствии с ГОСТ 23732-79, при этом в воду затворения вводят фибру базальтовую по ТУ 5952-002-13307094-2008, марки БС17-12,7(1/2") р-КВ-13 с длиной волокон 6-12 мм в указанном количестве.

2. Смешивание сырьевых компонентов в смесителе.

3. Поризация смеси за счет отдельно приготовленной пены из раствора пенообразователя. В качестве пенообразователя могут быть применены следующие марки: Addiment SB 31L (торговая марка RENIMENT SB 31L, фирма-изготовитель «SIKA ADDIMENT GmbH» В-69171 Leimen, ФРГ, основа - гидрализаты белков, жидкость темно-коричневого цвета, интервал рН пенообразования: 6-10 (Хитров А.В., автореферат на соискание уч. ст. д. т. н. «Технология и свойства пенобетона с учетом природы вводимой пены». СПб, ПГУПС, 2006)), «FoamCem» (основное активное вещество - протеингидролизат; область применения: вспениватель для приготовления легкого ячеистого бетона; производитель Laston Italiana S.P.A), «Неопор» (фирма-изготовитель Neopor System GmbH, Германия, основа протеиновая, жидкость темного цвета, поверхностное натяжение 45-55 Дж/м², интервал рН пенообразования: 6-8 (Хитров А.В., автореферат на соискание уч. ст. к.т.н. «Получение современных автоклавных пенобетонов с учетом природы вводимых строительных пен». СПб, ПГУПС, 2000).

4. Укладка приготовленной смеси ячеистого бетона в формы;

5. Твердение ячеистого бетона в течение 28 суток нормального твердения;

6. Сушка готовых изделий в течение 48 часов при температуре 100±2°С по ГОСТ 20910-19;

Далее определяются физико-механических характеристики ячеистого бетона - прочность на растяжение при изгибе и коэффициент теплопроводности. Полученные физико-механические характеристики ячеистого жаростойкого бетона представлены в таблице.

Анализ полученных результатов показывает, что жаростойкий ячеистый бетон на основе предлагаемого состава имеет повышенную прочность на растяжение при изгибе и пониженный коэффициент теплопроводности.

Таблица

№	Средняя плотность, кг/м³	Состав	Физико-технические характеристики
№	Средняя плотность, кг/м³	Состав	Прочность на растяжение при изгибе, МПа	Коэффициент теплопроводности, λ Вт/(м·°С)
Прототип	500	Высокоглиноземистый цемент 7,87 Глина 31,74 Бой и лом отработанных шамотных огнеупоров 15,87 Пенообразователь 0,08 Стабилизатор 0,07 Вода 44,37	0,081	0,12
1	500	Портландцемент со шлаком ЦЕМ II/В-Ш 42,5Н 54,30 Мелкий песок по ГОСТ 8736-2014 с размером зерна не более 0,63 мм 6,10 Шамотный порошок с размером частиц не более 0,63 мм 0,63 Пенообразователь на протеиновой основе «FoamСem» 0,35 Базальтовая фибра 1,50 Вода 37,12	0,11	0,11
2	500	Портландцемент со шлаком ЦЕМ II/В-Ш 42,5Н 52,35 Мелкий песок по ГОСТ 8736-2014 с размером зерна не более 0,63 мм 6,94 Шамотный порошок с размером частиц не более 0,63 мм 0,69 Пенообразователь на протеиновой основе «FoamСem» 0,37 Базальтовая фибра 1,60 Вода 38,05	0,12	0,10
3	500	Портландцемент со шлаком ЦЕМ II/В-Ш 42,5Н 50,40 Мелкий песок по ГОСТ 8736-2014 с размером зерна не более 0,63 мм 7,78 Шамотный порошок с размером частиц не более 0,63 мм 0,75 Пенообразователь на протеиновой основе «FoamСem» 0,39 Базальтовая фибра 1,70 Вода 38,98	0,10	0,12

Claims

Шихта для изготовления ячеистого жаростойкого бетона, содержащая цемент, шамотный порошок, пенообразователь на протеиновой основе и воду, отличающаяся тем, что в качестве цемента используют портландцемент, шамотный порошок используют с размером частиц не более 0,63 мм, и дополнительно она содержит песок с размером зерна не более 0,63 мм и базальтовую фибру с длиной волокон 6 - 12 мм, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Портландцемент 50,40 - 54,30 Песок 6,10 - 7,78 Шамотный порошок 0,63 - 0,75 Пенообразователь на протеиновой основе 0,35 - 0,39 Базальтовая фибра 1,50 - 1,70 Вода 37,12 - 38,98