Торфосодержащая композиция

 

Изобретение относится к строительным материалам, содержащим органический компонент - торф, и может быть использовано при изготовлении строительных изделий. Смесь содержит, мас. % : оксид магния 16 - 25; портландцемент 11 - 21; низинный торф 40 - 8; хлорид натрия 1 - 3; вода - остальное. Прочность во влажных условиях через 28 сут 25 МПа через 90 сут 27,5 МПа. 1 табл.

Изобретение относится к производству строительных изделий различного назначения, содержащих в качестве органического компонента торф.

Известна композиция для изготовления строительных материалов, содержащая оксид магния, органический заполнитель и хлористый магний при соотношении магнезита и заполнителя около 3: 1 [1] .

Недостатком композиции является резкое падение прочности затвердевшего камня в воде или влажной атмосфере. Набухание изделий резко усиливается при росте относительной влажности воздуха в помещении до 75-85% и выше. Выдерживание же при влажности до 90-95% приводит к увеличению показателей набухания в несколько раз.

Наиболее близкой композицией по составу и достигаемому результату является торфосодержащая композиция, содержащая оксид магния, оксид кальция, низинный торф и воду.

Исходные компоненты тщательно измельчают и перетирают в агатовой ступке, затворяют водой, образцы прессуют при удельном давлении прессования 45 МПа, сушат при 85-105^оС в течение 6 ч, после чего образцы твердеют при обычных условиях (25^оС, 1 атм), влажность воздуха 35-55% ) [2] .

Недостатком указанной композиции является низкая прочность и долговечность во влажной среде.

Цель изобретения - повышение прочности и долговечности во влажной среде.

Поставленная цель достигается тем, что торфосодержащая композиция, включающая оксид магния, низинный торф и воду дополнительно содержит портландцемент и хлорид натрия при следующем соотношении входящих компонентов, мас. % : Оксид магния 16-25 Портландцемент 14-21 Низинный торф 40-48 Хлорид натрия 1-3 Вода Остальное Оптимальный состав композиции, мас. % : Оксид магния 20 Портландцемент 18 Низинный торф 45
Хлорид натрия 2
Вода 15
Предлагаемая композиция содержит до 48% низинного торфа, содержащего как органическую (богатую гуминовыми веществами), так и не органическую части, определяющие в целом химизм и механизм процессов, формирующих структуры твердения. Неорганическая часть торфа представлена в основном силикатами, карбонатами, алюминатами кальция, железа, магния. Оксикарбоновые кислоты, составляющие основу гуминовых кислот, склонны к образованию в условиях твердения композиции натриевых солей R-COONa, многочисленных гидроксильных групп, обеспечивающих пластифицирование смеси, улучшение ее реологических характеристик, оптимальную скорость структурообразования. Поставщиком ионов Na⁺ является добавка хлорида натрия, практически мгновенно диссоциирующего в жидкости затворения (NACl Na⁺+Cl^-). Хлорид ионы Cl^- являются катализатором процесса твердения и в определенной мере нейтрализуют отрицательное действие фенолов, входящих (до 3% ) в состав органической части торфа. Добавка хлорида натрия способствует повышению морозостойкости исходной смеси. Добавка портландцемента не только обеспечивает значительное повышение гидравлических свойств торфосодержащей композиции, но и интенсивное связывание неорганической части торфа. Гидролиз клинкерных минералов обеспечивает интенсивное образование свободной извести, которая легко взаимодействует с силикатной составляющей неорганической части торфа с образованием гидросиликатов кальция, что не только сказывается на ускорении процессов схватывания и твердения, но и способствует повышению прочности системы. В свою очередь, гидролиз компонентов торфа способствует повышению степени растворения вяжущего. Таким образом, совместные действия добавки хлорида натрия и портландцемента обеспечивают активное связывание торфа в системе. Непрореагировавшая часть торфа служит наполнителем, обеспечивает снижение объемной массы композиции.

Для приготовления торфосодержащей композиции готовят пять смесей заявляемого состава и одну смесь по оптимальному составу прототипа с целью исключения влияния способа на достижение поставленной цели и объективной оценки положительного эффекта. Для приготовления смесей берут портландцемент М 400, низинный торф с 60% -ной степенью разложения и 5% -ной влажностью, тщательно перемешивают с оксидом магния и хлоридом натрия, полученную смесь затворяют водой и при удельном давлении прессования 20 МПа формуют образцы размерами 120x60x25 мм, сформированные образцы сушат при 85-105^оС в течение 6 ч, после чего образцы твердеют при обычных условиях (25^оС, 1 атм) с заранее заданной относительной влажностью воздуха (75-85% ). В установленные сроки твердения образцы испытывают на прочность при сжатии. Составы смесей и результаты испытаний представлены в таблице.

Как видно из таблицы максимальная прочность материала в возрасте 28 суток составляет 25 МПа, набухание - 0,6 мм/м, что больше прототипа соответственно на 43% и 25% . Композиция по сравнению с прототипом более прочная и долговечная во влажной среде. Кроме этого, предлагаемая композиция отличается от прототипа и аналога повышенной морозостойкостью, сравнительно невысокой объемной массой, высокими теплоизоляционными характеристиками. Повышение прочности и других технологических характеристик материала позволит использовать его в многоэтажном домостроении, а также расширить ассортимент материалов, содержащих торф. (56) 1. Волженский А. В. и др. Минеральные вяжущие вещества. М. : Стройиздат, 1979, с. 68-69.

2. Авторское свидетельство СССР N 1759813, кл. С 04 В 28/30, 1990.

Формула изобретения

ТОРФОСОДЕРЖАЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ, включающая оксид магния, низинный торф и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит портландцемент и хлорид натрия при следующем соотношении компонентов, мас. % :
Оксид магния 16 - 25
Низинный торф 40 - 48
Портландцемент 14 - 27
Хлорид натрия 1 - 3
Вода Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1