Поризованная строительная смесь
Изобретение относится к производству поризованных материалов для тепло-звукоизоляционных слоев междуэтажных перекрытий и штукатурки. Поризованная строительная смесь содержит сыпучий минеральный или органический заполнитель с насыпной плотностью не более 1300 кг/см3 в количестве 5-75% массы смеси, по меньшей мере одну поризующую добавку в количестве не менее 0,01% массы смеси, например вспенивающую добавку или газообразующую добавку, а также магнезиальный цемент, в состав которого входит компонент, содержащий активный оксид магния, и солевой компонент, представляющий собой по меньшей мере одну соль сильной кислоты и металла с валентностью от двух до трех, при следующем соотношении количества указанных компонентов где А - масса компонента, содержащего активный оксид магния, С - масса солевого компонента, n - количество составляющих солей, входящих в состав солевого компонента, i - массовая доля одной из солей в компоненте, Мi - молекулярный вес этой соли, K1= 100-1000, К2 - массовая доля активного оксида магния в компоненте, содержащем активный оксид магния. Технический результат: обеспечение высокого звукопоглощения, оптимальной теплоизоляции, малой деформации, высокой прочности сцепления с бетоном основания, упрощение процесса приготовления. 10 з. п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к строительным материалам, в частности к смесям для получения поризованных материалов, твердеющих в естественных условиях, и предназначено, преимущественно, для изготовления тепло-звукоизоляционных слоев междуэтажных перекрытий и штукатурки.
В настоящее время, особенно при монолитном строительстве, остро стоит вопрос о междуэтажной звукоизоляции и снижении массы перекрытий за счет снижения плотности стяжки. Как правило вопрос звукоизоляции решается путем укладки непосредственно на плиту перекрытия рулонных звукоизоляционных материалов с устройством поверх них бетонной или растворной стяжки, причем в этом случае при устройстве стяжки обычно прибегают к ее армированию стальными сетками и т. п. , что приводит к заметному усложнению и удорожанию в два раза конструкции и технологии устройства пола. Это обусловлено отсутствием механической связи между стяжкой и бетонным основанием (плитой перекрытия), приводящим к повышению изгибных напряжений в стяжке от эксплуатационных нагрузок. Использование для снижения массы поризованной (ячеистой) портландцементной стяжки не имеет распространения ввиду сложности приготовления ячеистого бетона на строительном объекте и отсутствия производителей готовой ячеисто-бетонной смеси. При этом существующие ячеистые бетоны на портландцементном вяжущем в условиях естественного твердения обладают низкой прочностью. Для устройства теплоизоляционных стяжек применяют также легкие растворы и бетоны на портландцементном вяжущем и легких заполнителях: перлитовом песке, керамзитовом песке и гравии. Обычно применяются растворы и бетоны со средней плотностью 1000-1300 кг/м3 (при снижении плотности ниже указанной прочность стяжки становится недопустимо малой). Следует также отметить дороговизну перлитового песка. Так же при строительстве и отделке все более широкое применение находят тепло-звукоизоляционные штукатурки на основе легких поризованных перлитоцементных растворов средней плотностью 400-600 кг/м3 (с использованием портландцемента или гипса). К недостаткам данных смесей также относятся низкая прочность и дороговизна в случае использования перлитового песка. Известна поризованная строительная смесь, содержащая заполнитель, пенообразователь в качестве поризующей добавки и кремнейфтористый натрий в качестве модифицирующей добавки [1] . Недостатками данной смеси являются сложность состава, высокая стоимость, неудовлетворительные прочность и износостойкость, вспучиваемость при затвердевании, сложность использования в связи с тем, что приготовленный из нее раствор быстро теряет пористую структуру (за 10-15 мин). Известна также строительная смесь, содержащая магнезиальный цемент в роли вяжущего, заполнитель и стекловолокно [2] . Данная смесь обеспечивает высокую прочность получаемого материала, недостатком этой строительной смеси является невозможность получения из нее поризованных материалов. Известна поризованная строительная смесь, содержащая, мас. %: портландцемент 20,1. . . 22,0, керамзитовый песок 8,2. . . 25,6, керамзитовый гравий 30,1. . . 47,9, зола гидроудаления 8,0. . . 9,1, воздухововлекающая добавка 1,8. . . 2,2, жидкая фаза отхода производства соды по аммиачному способу 3,2. . . 5,4 [3] . Недостатками этой смеси являются высокая плотность получаемых материалов, сложность состава и технологии приготовления раствора из смеcи, высокая стоимость, недостаточная степень тепло-звукоизоляции. Задачей изобретения является создание недорогой и несложной в изготовлении поризованной строительной смеси для изготовления поризованных материалов, обладающей оптимальными эксплуатационными и технологическими свойствами, а также расширение арсенала смесей для изготовления тепло-звукоизоляционных слоев междуэтажных перекрытий и штукатурки. Для одновременного обеспечения необходимой прочности и получения оптимальной пористой структуры перспективным является изготовление поризованной (вспененной) смеси на магнезиальном вяжущем с органическими легкими заполнителями (древесная мука, опилки, стружка). Возможна частичная или полная замена органических заполнителей на легкие минеральные заполнители. Технический результат, обеспечивающий решение указанной задачи, заключается в одновременном обеспечении стабильно высокого звукопоглощения и оптимальной теплоизоляции и малой деформации усадки, высокой прочности сцепления с бетоном основания, упрощении и ускорении процесса приготовления и нанесения и последующего естественного твердения, антисептичности получаемых материалов, обладающих высокой огнестойкостью, расширение круга используемого исходного сырья. Сущность изобретения состоит в том, что поризованная строительная смесь содержит сыпучий заполнитель с насыпной плотностью не более 1300 кг/см3 в количестве 5-75% массы смеси, по меньшей мере одну поризующую добавку в количестве не менее 0,01% массы смеси, а также магнезиальный цемент, в состав которого входит компонент, содержащий активный оксид магния, и солевой компонент, представляющий собой по меньшей мере одну соль сильной кислоты и металла с валентностью от двух до трех, при следующем соотношении количества указанных компонентов![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/43/435066.gif)
где М3 - масса заполнителя;
Д - масса добавок
Смесь может содержать минеральный заполнитель, например керамзитовый или перлитовый песок и/или гравий. Смесь может содержать органический заполнитель, например древесную муку, опилки, стружку, пенополистирольные гранулы. В качестве поризующей добавки смесь может содержать вспенивающую добавку, например натриевую соль алкилсульфатов, снижающую поверхностное натяжение на границе раздела жидкого солевого компонента и воздуха. В качестве поризующей добавки (основной или дополнительной к пенообразующей добавке) смесь может содержать газообразующую добавку, например двууглекислую соду (бикарбонат натрия), взаимодействующую с компонентами смеси с выделением газообразных продуктов (углекислого газа). В качестве компонента, содержащего активный оксид магния, смесь может содержать каустический магнезит с массовой долей активного оксида магния от 0,75 до 0, 95. В качестве компонента, содержащего активный оксид магния, смесь может содержать каустический доломит с массовой долей активного оксида магния от 0,15 до 0,21. Массовая доля вещества в компоненте показывает какую часть составляет масса этого вещества от массы компонента, если последняя принята за единицу, и является величиной безразмерной, масса имеет соответствующую размерность - тонна, килограмм и т. д. Смесь может содержать солевой компонент в виде твердого кристаллогидрата по меньшей мере одной из следующих солей сильных кислот и двух-трех валентных металлов: хлористого магния MgCl2, хлорного железа FеСl3, сульфата магния MgSO4. К сильным кислотам относятся кислоты, которые в водных растворах полностью диссоциированы. В данном случае компонент содержит в качестве солей сильных кислот соли соляной и/или серной кислоты, двухвалентного металла магния и/или трехвалентного металла железа. Смесь может содержать солевой компонент в виде водного раствора плотностью 1,1-1,35 кг/л по меньшей мере одной из следующих солей: хлористого магния, хлорного железа, сульфата магния. Смесь может дополнительно содержать пигмент в количестве 0,5-3% массы смеси, в качестве стабилизирующей и водоудерживающей добавки по меньшей мере одну из следующих добавок: метилцеллюлозу, полиоксиэтилен, гипан (в количествах 0,02-0,5% массы смеси), бентонитовую глину (0,5-5% массы смеси), сульфированную нафталиноформальдегидную смолу (0,01-0,3% массы смеси), а кроме того, в качестве модифицирующих добавок по меньшей мере одну из следующих добавок: гипс (0,2-5% массы смеси), полимерную дисперсию ПВА (до 3% массы смеси), ортофосфорную кислоту и ее соли, а также компоненты, содержащие активный аморфный кремнезем (до 3% массы смеси в пересчете на активный аморфный кремнезем SiO2). При реализации указанных (универсальных для широкого круга исходных материалов) соотношений содержания компонентов обеспечивается необходимый для получения указанного технического результата характер взаимодействия молекул соли (солей), оксида магния и остальных, в том числе поризующих, ингредиентов, а также необходимая концентрация в растворе частиц заполнителя с заданной плотностью. Стабилизирующая и водоудерживающая добавка способствуют стабилизации пористой структуры готовой к употреблению смеси, препятствует расслоению раствора и потере воды из раствора в бетонное основание. Расслаиваемость растворных смесей, изготовленных согласно настоящему изобретению, не превышает 10%, а водоудерживающая способность составляет до 99%, что не достигается в известных смесях. Применение сульфированной нафталиноформальдегидной смолы, используемой в отличие от известных смесей в качестве стабилизирующей добавки, приводит к дополнительному воздухововлечению в смесь, что увеличивает стабильность поризованной структуры раствора. Использование компонентов, содержащих активный аморфный кремнезем (зоны уноса ТЭС, молотые металлургические шлаки), а также ортофосфорной кислоты и ее солей обеспечивает повышение водостойкости изделий из данной смеси. Использование гипса в качестве модифицирующей добавки в данной смеси дополнительно обеспечивает увеличение пластичности и ударной прочности затвердевшего материала. Может применятся как ангидрит (CaS04), так и полуводный (CаSO4
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
1. RU 2151120, 2000. 2. WO 98/55419, 1998. 3. SU 1682353, 1991 (прототип).
Формула изобретения
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/43/435067.gif)
где А - масса компонента, содержащего активный оксид магния;
С - масса солевого компонента;
n - количество составляющих солей, входящих в состав солевого компонента;
mi - массовая доля одной из солей в компоненте;
Мi - молекулярный вес этой соли;
K1= 100-1000;
К2 - массовая доля активного оксида магния в компоненте, содержащем активный оксид магния. 2. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит, по меньшей мере, одну водоудерживающую и стабилизирующую добавку в количестве 0,025-5% массы смеси при следующем соотношении количества заполнителя, компонентов магнезиального цемента и добавок на тонну смеси:
М3= 1000-А-С-Д,
где М3 - масса заполнителя;
Д - масса добавок. 3. Смесь по любому из пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что она содержит минеральный заполнитель, например керамзитовый или перлитовый песок и/или гравий. 4. Смесь по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что она содержит органический заполнитель, например древесную муку, опилки, стружку. 5. Смесь по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что в качестве поризующей добавки она содержит вспенивающую добавку, например натриевую соль алкилсульфатов. 6. Смесь по любому из пп. 1-5, отличающаяся тем, что в качестве поризующей добавки она содержит газообразующую добавку, например двууглекислую соду. 7. Смесь по любому из пп. 1-6, отличающаяся тем, что в качестве компонента, содержащего активный оксид магния, она содержит каустический магнезит с массовой долей активного оксида магния от 0,75 до 0,95. 8. Смесь по любому из пп. 1-6, отличающаяся тем, что в качестве компонента, содержащего активный оксид магния, она содержит каустический доломит с массовой долей активного оксида магния от 0,15 до 0,21. 9. Смесь по любому из пп. 1-8, отличающаяся тем, она содержит солевой компонент в виде твердого кристаллогидрата, по меньшей мере, одной из следующих солей: хлористого магния, хлорного железа, сульфата магния. 10. Смесь по любому из пп. 1-8, отличающаяся тем, что она содержит солевой компонент в виде водного раствора плотностью 1,1-1,35 кг/л, по меньшей мере, одной из следующих солей: хлористого магния, хлорного железа, сульфата магния. 11. Смесь по любому из пп. 1-10, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит пигмент в количестве 0,5-3% массы смеси, при этом в качестве стабилизирующей и водоудерживающей добавки она содержит, по меньшей мере, одну из следующих добавок: метилцеллюлозу, полиоксиэтилен, гипан, бентонитовую глину, сульфированную нафталиноформальдегидную смолу, а в качестве модифицирующих добавок, по меньшей мере, одну из следующих добавок: гипс, полимерную дисперсию ПВА, ортофосфорную кислоту и ее соли, а также компоненты, содержащие активный кремнезем.
РИСУНКИ
Рисунок 1