Сухая строительная смесь на основе отходов производства ячеистого бетона автоклавного твердения

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СУХАЯ СТРОИТЕЛЬНАЯ СМЕСЬ НА ОСНОВЕ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА АВТОКЛАВНОГО ТВЕРДЕНИЯ(71) Заявитель Научно-исследовательское и проектно-производственное республиканское унитарное предприятие Институт НИИСМ(72) Авторы Белов Иван Афанасьевич Богданова Наталья Петровна Фоменок Ирина Ивановна Власенко Жанна Николаевна(73) Патентообладатель Научно-исследовательское и проектно-производственное республиканское унитарное предприятие Институт НИИСМ(57) Сухая строительная смесь на основе отходов производства ячеистого бетона автоклавного твердения, включающая портландцемент, тройной сополимер этилена, виниллаурата и винилхлорида, метилгидроксиэтилцеллюлозу, наполнитель и пластификатор,отличающаяся тем, что содержит сухие отходы производства ячеистого бетона автоклавного твердения фракции менее 3,0 мм, в качестве наполнителя содержит доломитовую муку, а в качестве пластификатора - продукт поликонденсации сульфонированного триметилолмеламина или натрийлаурилсульфат при следующем соотношении компонентов, мас.сухие отходы производства ячеистого бетона автоклавного твердения фракции менее 3,0 мм 47,2-64,1 портландцемент 25,0-30,0 тройной сополимер этилена, виниллаурата и винилхлорида 0,1-2,5 метилгидроксиэтилцеллюлоза 0,1-0,3 доломитовая мука 5,0-25,0 продукт поликонденсации сульфонированного триметилолмеламина 0,2 натрийлаурилсульфат 0,02. Изобретение относится к области строительных материалов и, в частности, к составам сухих строительных смесей, предназначенных для кладочных и штукатурных работ. Известна сухая строительная смесь для приготовления строительных растворов, используемых для кладки блоков из ячеистых бетонов 1, включающая, мас.цемент 2530, известь 4-6, диатомит 20-30 в качестве наполнителя, песок - остальное. Недостатком данного композиционного материала является отсутствие пластифицирующей добавки в составе известной сырьевой смеси, что снижает удобонаносимость ис 12911 1 2010.02.28 пользование извести повышает водотвердое отношение, что ухудшает прочность сцепления покрытия с основанием. Строительные смеси с использованием песка в качестве наполнителя обладают повышенной теплопроводностью, что снижает теплоизоляционные свойства. Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по технической сути является полимерминеральная композиция для ремонта строительных конструкций и изделий 2, включающая, мас.портландцемент 33,0-37,0, тройной сополимер этилена, виниллаурата и винилхлорида 1,5-3,5, метилгидроксиэтилцеллюлозу 0,1-0,3, мытый кварцевый песок с кр.0,8-1,0 30,3-38,4, гидратную известь 7,0-9,0, запаренные молотые отходы производства ячеистого бетона автоклавного твердения фракции 0,05-0,15 мм и весовой влажности 15-2516,0-23,5. Недостатком данного изобретения является использование мытого кварцевого песка,требующего дополнительных технологических операций на его подготовку - отмывание песка от вредных примесей и сушка, а также введение гидратной извести в состав композиции в качестве пластифицирующей добавки, увеличивающей водопотребность материала, что снижает физико-механические свойства получаемой сухой строительной смеси(прочность сцепления покрытия с основанием, коэффициент паропроницаемости). Технический результат, достигаемый при использовании заявляемой сухой строительной смеси на основе отходов ячеистого бетона автоклавного твердения, заключается в повышении прочности сцепления покрытия с основанием, повышении коэффициента паропроницаемости, снижении коэффициента теплопроводности, расширении сырьевой базы для производства сухих строительных смесей за счет использования сухих отходов производства ячеистого бетона автоклавного твердения фракции менее 3,0 мм и доломитовой муки в качестве наполнителя, а также продукта поликондесациии сульфонированного триметилолмеламина или натрийлаурилсульфата в качестве пластификатора. Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в заявляемой сухой строительной смеси на основе отходов производства ячеистого бетона автоклавного твердения, включающей портландцемент, отходы производства ячеистого бетона автоклавного твердения, тройной сополимер этилена, виниллаурата и винилхлорида, метилгидроксиэтилцеллюлозу, наполнитель и пластификатор, технический результат достигается за счет ввода в состав смеси сухих отходов производства ячеистого бетона автоклавного твердения фракции менее 3,0 мм, доломитовой муки в качестве наполнителя, продукта поликонденсации сульфонированного триметилолмеламина или натрий-лаурилсульфата в качестве пластификатора при следующем соотношении компонентов, мас.сухие отходы производства ячеистого бетона автоклавного твердения фракции менее 3,0 мм 47,2-64,1 портландцемент 25,0-30,0 тройной сополимер этилена, виниллаурата и винилхлорида 0,1-2,5 метилгидроксиэтилцеллюлоза 0,1-0,3 доломитовая мука 5,0-25,0 продукт поликонденсации сульфонированного триметилолмеламина 0,2 или натрийлаурилсульфат 0,02. Для получения предлагаемой сухой строительной смеси на основе отходов производства ячеистого бетона автоклавного твердения используют следующие сырьевые материалы цемент общестроительного назначения на основе портландцементного клинкера ЦЕМ 42,5 в соответствии с ГОСТ 31108-2003 или ПЦ 500 ДО в соответствии с ГОСТ 10178-85 производства ОАО Красносельскстройматериалы, ПРУП Белорусский цементный завод, ПРУП Кричевцементношифер (РБ), тройной сополимер этилена, виниллаурата и винилхлорида (дисперсионный порошок торговой марки -5044 , концерн, ФРГ), метилгидроксиэтилцеллюлозу торговой марки 15000 РР 20, фирмы, предприятие концерна , ФРГ, продукт 2 12911 1 2010.02.28 поликонденсации сульфонированного триметилолмеламина (торговое наименование - суперпластификатор Мельмент производства фирмы, ФРГ), натрийлаурилсульфат 50 производства фирмы , Австрия сухие отходы производства ячеистого бетона автоклавного твердения фракции менее 3,0 мм ОАО Сморгоньсиликатобетон, РБ (СТБ 1117-98, СТБ 1034-96, СТБ 1724-2007) и ТУ 100122953.538-2007 Растворные смеси из отходов производства автоклавного ячеистого бетона. Технические условия), доломитовую муку производства ОАО Доломит, Витебская обл., РБ (в соответствии с СТБ 1417-2003). Использование тройного сополимера этилена, виниллаурата и винилхлорида - полимерной добавки 5044- обеспечивает высокую прочность сцепления покрытия с основанием (0,83-1,0 МПа), повышает трещиностойкость (визуальные усадочные трещины отсутствуют), а также улучшает реологические свойства. Внешний вид белый порошок, содержание твердого вещества - 991 , насыпной вес - 450,050,0 г/л, размер частиц - 0,3-9,0 мкм. Использование метилгидроксиэтилцеллюлозы (модифицирующей водоудерживающей добавки) обеспечивает увеличение водоудерживающей способности смеси (98,4-99,6 ). На основе экспериментальных исследований Государственного предприятия Институт НИИСМ установлено, что введение продукта поликонденсации сульфонированного триметилолмеламина (суперпластификатор Мельмент) в состав смеси в качестве пластифицирующей добавки позволяет улучшить удобоукладываемость смеси, регулировать подвижность. При введении в качестве пластификатора натрийлаурилсульфата (50) обеспечивается получение однородной пластичной массы, что улучшает технологические свойства смеси, сокращает процесс смешивания сухой строительной смеси с водой, повышает удобоукладываемость использование натрийлаурилсульфата (50) обеспечивает эффективное поверхностно-активное воздухововлечение смеси, а также пластификацию смеси. Внешний вид белый порошок, содержание активного вещества мин. 90 , насыпная плотность - 400-500 г/л, влажность - макс. 0,6 . В процессе изготовления ячеистого бетона автоклавного твердения образуется значительное количество сухих отходов. Основное их количество представлено отходами из подрезного слоя на отверждающем днище формы после автоклавной обработки, а также в виде брака (трещин, отколов) готовых изделий. Отходы подвергают механической обработке и сортируют по фракциям фракции менее 1,25 мм и фракции менее 3,0 мм. Фракции менее 1,25 мм использует в качестве заполнителя при изготовлении штукатурного раствора. Фракция менее 3,0 мм использует в качестве заполнителя при изготовлении кладочного раствора. Использование сухих отходов производства ячеистого бетона автоклавного твердения фракции менее 3,0 мм в качестве заполнителя улучшает физико-механические свойства получаемых смесей повышает прочность сцепления покрытия с основанием (0,831,0 МПа) и коэффициент паропроницаемости (0,165-0,173 мг/(мчПа), снижает коэффициент теплопроводности (0,198-0,189 Вт/(мС. Растворы строительные, имеющие среднюю плотность до 1000 кг/м 3 и коэффициент теплопроводности до 0,45 Вт/(мС),обладают повышенным термическим сопротивлением в изоляции строительной конструкции П 1-03 к СНиП 3.04.01-87 Смеси растворные и растворы строительные. Приготовление и применение, стр. 3. Согласно ТКП 45-2.04-43-2006 Строительная теплотехника. Строительные нормы проектирования цементно-песчаные растворы имеют коэффициент теплопроводности 0,58 Вт/(мС), известково-песчаные - 0,47 Вт/(мС). Использование доломитовой муки в качестве наполнителя в составах сухих растворных смесей предусмотрено требованиями СТБ 1307-2002. Доломитовая мука в качестве наполнителя позволяет повысить удобоукладываемость (6-9 см) и снизить водотвердое отношение смеси (0,35-0,45), повысить прочностные свойства получаемых растворов(5,35-9,2 МПа). Внешний вид порошок мелкий, плотность - не более 3,0 г/см 3, массовая 3 12911 1 2010.02.28 доля влаги - не более 1 , концентрация водородных ионовводной вытяжки - 7,0-9,5,остаток на сите 009 не более 10 , остаток на сите 014 не более 1,5 . Прочность сцепления покрытия с основанием определяют по ГОСТ 28574-90, коэффициент паропроницаемости - по СТБ 1263-2001, усадку покрытия - по СТБ 1263-2001,удобонаносимость - по СТБ 1263-2001, влажность - по ГОСТ 8735-88, водоудерживающую способность - по ГОСТ 5802-86, подвижность смеси - по ГОСТ 5802-86, среднюю плотность раствора - по ГОСТ 5802-86, прочность раствора на сжатие - по ГОСТ 5802-86,коэффициент теплопроводности - по СТБ 1618-2006. Технология приготовления сухой строительной смеси на основе отходов производства ячеистого бетона автоклавного твердения включает следующие технологические операции подачу отдозированных компонентов смеси (портландцемента, сухих отходов производства ячеистого бетона автоклавного твердения, доломитовой муки, тройного сополимера этилена, виниллаурата и винилхлорида, метилгидроксиэтилцеллюлозы, продукта поликонденсации сульфонированного триметилолмеламина или натрийлаурилсульфата) в смеситель, перемешивание компонентов в смесителе до получения однородной смеси, расфасовку сухой строительной смеси в пакеты из полиэтиленовой пленки или бумажные мешки массой до 50 кг. Сухая строительная смесь на основе отходов производства ячеистого бетона автоклавного твердения по физико-механическим показателям соответствует требованиям СТБ 1263-2001 Композиции защитно-отделочные строительные. Технические условия,СТБ 1307-2002 Смеси растворные и растворы строительные. Технические условия и ТУ 100122953.538-2007 Растворные смеси из отходов производства автоклавного ячеистого бетона. Технические условия (действующее на ОАО Сморгоньсиликатобетон). В таблице приведены составы и физико-механические показатели известной и предлагаемой сухих строительных смесей на основе отходов производства ячеистого бетона автоклавного твердения. Составы 1, 2 - для кладочных растворов, составы 3, 4, 5 - для штукатурных растворов. Состав и физико-механические показатели сухих строительных смесей 1. Состав композиции сухих строительных смесей, мас.Портландцемент Мытый кварцевый песок (Мкр. 0,8-1,0) Пластифицирующая добавка Гидратная известь Продукт поликонденсации сульфонированного триметилолмеламина Натрийлаурилсульфат Модифицирующая водоудерживающая добавка Метилгидроксиэтилцеллюлоза Тройной сополимер этилена, виниллаурата и винилхлорида Заполнитель Запаренные отходы производства ячеистого бетона автоклавного твердения фракции 0,05-0,15 мм и весовой влажности 15-25 Сухие отходы производства ячеистого бетона автоклавного твердения фракции менее 3,0 мм 12911 1 2010.02.28 Продолжение таблицы Предлагаемой 2 3 4 5 Состав и физико-механические показаИзвестной тели сухих строительных смесей 1 Наполнитель 25,0 15,0 15,0 5,0 10,0 Доломитовая мука 2. Физико-механические показатели растворов строительных из сухой строительной смеси Средняя плотность раствора в сухом состоянии, кг/м 3 986 990 1000 998 992 Подвижность растворной смеси, см 6,0 7,2 7,8 9,0 8,4 Водоудерживающая способность,99,4 99,2 99,2 98,4 98,6 Прочность при сжатии, МПа 6,17 5,35 8,56 9,12 9,2 Прочность сцепления покрытия с основанием, МПа 0,8-0,95 0,97 0,83 0,86 0,98 1,0 Водопоглощение при капиллярном подсосе, кг/м 2 1,71-2,0 1,65 1,72 1,86 1,92 1,84 Коэффициент паропроницаемости,0,020 мг/(мчПа) 0,029 0,165 0,168 0,167 0,169 0,173 Морозостойкость, циклы, не менее 75 75 75 75 75 75 Усадка трещины оттрещины отсутствуют сутствуют Влажность сухой смеси, , не более 0,33-0,62 0,52 0,65 0,87 0,98 0,82 Коэффициент теплопроводности в сухом состоянии, Вт/(мС) 0,198 0,192 0,193 0,189 0,195 Приведенные в таблице 1 данные показывают, что получение на основе приведенных составов сухой строительной смеси на основе отходов производства ячеистого бетона автоклавного твердения решает поставленную техническую задачу - повышение прочности сцепления покрытия с основанием (0,83-1,0 МПа), повышение коэффициента паропроницаемости (0,165-0,173 мг/(мчПа), снижение коэффициента теплопроводности (0,1980,189 Вт/(мС), расширение сырьевой базы для производства сухих строительных смесей за счет использования сухих отходов производства ячеистого бетона автоклавного твердения фракции менее 3,0 мм и доломитовой мукой в качестве наполнителя, продукта поликонденсации сульфонированного триметилолмеламина или натрийлаурилсульфата в качестве пластификатора. Источники информации 1.2297991 С 1, 2007. 2.7585 С 1, 2003. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5