RU2235082C1 - Composition for preparing dispersed-reinforced foam concrete - Google Patents
Composition for preparing dispersed-reinforced foam concrete Download PDFInfo
- Publication number
- RU2235082C1 RU2235082C1 RU2003108784/03A RU2003108784A RU2235082C1 RU 2235082 C1 RU2235082 C1 RU 2235082C1 RU 2003108784/03 A RU2003108784/03 A RU 2003108784/03A RU 2003108784 A RU2003108784 A RU 2003108784A RU 2235082 C1 RU2235082 C1 RU 2235082C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- foam concrete
- fiber
- foaming agent
- portland cement
- dispersed
- Prior art date
Links
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к композициям пенобетона с применением дисперсного армирования различными волокнами и может быть использовано для производства изделий в стационарных условиях и непосредственно на стройплощадке при проведении монолитных теплоизоляционных работ.The invention relates to foam concrete compositions using dispersed reinforcement with various fibers and can be used for the manufacture of products in stationary conditions and directly at the construction site when carrying out monolithic thermal insulation works.
Композиция по изобретению особенно эффективна при изготовлении стеновых изделий на стационарных установках для малоэтажного строительства, а также для монолитной теплоизоляции кровель с применением мобильных установок, снабженных растворонасосами.The composition according to the invention is especially effective in the manufacture of wall products in stationary installations for low-rise construction, as well as for monolithic thermal insulation of roofs using mobile units equipped with mortar pumps.
Известна в способе приготовления пенобетонной смеси по [1] замена асбестового волокна на каолиновое волокно диаметром 1-10 мк и длиной 0,1-2 см, вводимое в водный раствор пенообразователя в количестве 0,18-0,86% от массы сухих компонентов смеси в качестве стабилизатора пены при ее взбивании и непосредственно в сухую смесь в количестве 0,55-1,82% от ее массы. Это обеспечивает равномерное распределение волокон по объему заливочной смеси, но не приводит к повышению прочности пенобетона на растяжение при изгибе.It is known in the method of preparing a foam concrete mixture according to [1] replacing asbestos fiber with kaolin fiber with a diameter of 1-10 microns and a length of 0.1-2 cm, introduced into the aqueous solution of the foaming agent in an amount of 0.18-0.86% by weight of the dry components of the mixture as a foam stabilizer during its whipping and directly into the dry mixture in an amount of 0.55-1.82% of its mass. This ensures a uniform distribution of fibers throughout the volume of the pouring mixture, but does not lead to an increase in tensile strength of foam concrete in bending.
По технической сущности и достигаемому эффекту наиболее близка к данному изобретению композиция по [2] для изготовления дисперсно армированного пенобетона, включающая портландцемент, кварцевый песок, компонент дисперсного армирования - природное волокно и водный раствор пенообразователя.By its technical nature and the achieved effect, the composition according to [2] for the manufacture of dispersively reinforced foam concrete, including Portland cement, silica sand, dispersed reinforcement component — natural fiber and an aqueous foaming solution is closest to this invention.
В известной композиции в качестве компонента дисперсного армирования применяется волокно из хлопка или льна длиной 0,3-1,9 см, а также из органического волокна на основе полимеров (полиэтилена, полипропилена и др.) той же длины диаметром 0,02-0,50 мм с расходом 0,22-2,2% от массы портландцемента. В технологическом процессе предусматривается приготовление раствора из портландцемента, кварцевого песка, природного волокна и воды с последующим добавлением в раствор отдельно приготовленной пены, а также других видов минерального заполнителя, таких как известняк, базальт, гранит, гранулированный (вспененный) шлак, керамзит или зола, при общем расходе мелких и крупных фракций заполнителей 1-10 маc.ч. на 1 маc.ч. портландцемента.In the known composition, as a component of dispersed reinforcement, fiber is used from cotton or flax 0.3-1.9 cm long, and also from organic fiber based on polymers (polyethylene, polypropylene, etc.) of the same length with a diameter of 0.02-0, 50 mm with a flow rate of 0.22-2.2% by weight of Portland cement. The technological process involves the preparation of a solution from Portland cement, quartz sand, natural fiber and water, followed by the addition of separately prepared foam, as well as other types of mineral aggregate, such as limestone, basalt, granite, granular (foamed) slag, expanded clay or ash, with a total consumption of small and large fractions of aggregates 1-10 wt.ch. for 1 max. Portland cement.
Основным недостатком композиции является низкая эффективность армирования указанными волокнами. Полимерные волокна практически не сцепляются с цементным камнем, требуя нанесения на волокна клеящих веществ, что усложняет технологию. Природное же волокно из хлопка или льна не обладает необходимой упругостью для равномерного распределения по объему материала. Относительно малое содержание волокон в смеси 0,2-2,2% от массы портландцемента не приводит к повышению предела прочности пенобетона на растяжение при изгибе.The main disadvantage of the composition is the low efficiency of reinforcing these fibers. Polymer fibers practically do not adhere to cement stone, requiring the application of adhesives to the fibers, which complicates the technology. Natural fiber from cotton or linen does not have the necessary elasticity for uniform distribution throughout the volume of the material. The relatively low fiber content in the mixture of 0.2-2.2% by weight of Portland cement does not increase the tensile strength of foam concrete in bending.
Целью изобретения является упрощение технологии и повышение предела прочности пенобетона на растяжение при изгибе.The aim of the invention is to simplify the technology and increase the tensile strength of foam concrete in bending.
Поставленная цель достигается тем, что композиция для изготовления дисперсно армированного пенобетона, включающая портландцемент, кварцевый песок, компонент дисперсного армирования - природное волокно и водный раствор пенообразователя, содержит в качестве природного волокна кокосовое волокно, а водный раствор пенообразователя концентрации 0,3-0,6% при следующем соотношении ингредиентов, маc.ч.: портландцемент 100, кварцевый песок 10-95, указанный раствор пенообразователя 50-70, кокосовое волокно 1-3.This goal is achieved in that the composition for the manufacture of dispersively reinforced foam concrete, including Portland cement, quartz sand, a component of dispersed reinforcement - natural fiber and an aqueous foaming agent, contains coconut fiber as a natural fiber, and an aqueous foaming agent concentration of 0.3-0.6 % with the following ratio of ingredients, wt.h .: Portland cement 100, silica sand 10-95, the specified foaming solution 50-70, coconut fiber 1-3.
Сочетание кокосового волокна с песком (предпочтительно кварцевым с зернами остроугольной формы) в указанных соотношениях позволяет получать при использовании портландцемента марки не ниже “400” стойкий к трещинообразованию пенобетон неавтоклавного твердения со средней плотностью в сухом состоянии 400-900 кг/м3, прочностью при сжатии 0,75-5,15 МПа и прочностью на растяжение при изгибе 0,08-0,40 МПа после 28 суток твердения в нормальных условиях (н.у.) при 15-20°С.The combination of coconut fiber with sand (preferably quartz with grains of acute angular shape) in these ratios makes it possible to use foam concrete of non-autoclave hardening with an average density in the dry state of 400-900 kg / m 3 and compressive strength when using Portland cement with a grade of at least “400” 0.75-5.15 MPa and tensile strength in bending of 0.08-0.40 MPa after 28 days of hardening under normal conditions (n.u.) at 15-20 ° C.
Кокосовое волокно, поставляемое из Вьетнама, содержит в основном целлюлозу 45-47 мас.% и лигнин 37-39 мас.%, что обусловливает высокую стойкость его в щелочных средах. Кроме того, волокно содержит ксиланы 11-13 мас.%, повышающие его биостойкость, а также масла 5-6 мас.%.Coconut fiber, supplied from Vietnam, contains mainly cellulose 45-47 wt.% And lignin 37-39 wt.%, Which determines its high stability in alkaline environments. In addition, the fiber contains xylans 11-13 wt.%, Increasing its biostability, as well as oils 5-6 wt.%.
Волокно обладает необходимой упругостью для равномерного распределения его в цементном растворе практически в любых количествах, имеет длину 5-30 см, диаметр 0,20-0,25 мм и характеризуется высокой прочностью на разрыв 80-100 МПа при удлинении волокон на 15-20%.The fiber has the necessary elasticity for uniform distribution in cement mortar in almost any quantities, has a length of 5-30 cm, a diameter of 0.20-0.25 mm and is characterized by high tensile strength of 80-100 MPa with fiber elongation of 15-20% .
Наличие в волокне масел обусловливает замедленный капиллярный подсос воды и соответственно небольшой расход ее на смачивание поверхности волокон в процессе приготовления пенобетонной смеси. В то же время волокно, погруженное в воду на длительное время, постепенно впитывает ее, поглощая 120-180 мас.% в течение 24 часов. Медленный внутренний отсос волокном свободной воды из сформованной пенобетонной смеси ускоряет ее твердение без специальных добавок типа CaCl2, а главное, не требует специального ухода за твердеющим бетоном. Это дополнительно упрощает технологию.The presence of oils in the fiber causes a delayed capillary suction of water and, accordingly, its low consumption for wetting the surface of the fibers during the preparation of the foam concrete mixture. At the same time, the fiber, immersed in water for a long time, gradually absorbs it, absorbing 120-180 wt.% For 24 hours. Slow internal fiber suction of free water from the molded concrete mixture accelerates its hardening without special additives like CaCl 2 , and most importantly, does not require special care for hardening concrete. This further simplifies the technology.
При хранении природного волокна в нормальных условиях содержание капиллярной влаги в нем составляет 15-18 мас.%. Гигроскопичность волокна, высушенного при 60°С до постоянной массы, 5-7 мас.%.When storing natural fiber under normal conditions, the capillary moisture content in it is 15-18 wt.%. The hygroscopicity of the fiber, dried at 60 ° C to constant weight, 5-7 wt.%.
Оптимальная длина волокон для дисперсного армирования пенобетона находится в пределах 1-10 мм.The optimal fiber length for dispersed reinforcement of foam concrete is in the range of 1-10 mm.
При техническом осуществлении изобретения сырьевое волокно, выдержанное до равновесной влажности в закрытом помещении при 15-20°С, рубят в ножевой мельнице с вращающимся рабочим органом и направляют в запасный бункер для последующего дозирования в смеситель. Волокнистая сыпучая масса после рубки содержит волокна преимущественно длиной 3-5 мм и имеет насыпную плотность 500-600 кг/м3. Истинная плотность волокна 1450 кг/м3.In the technical implementation of the invention, the raw fiber, kept to equilibrium humidity indoors at 15-20 ° C, is chopped in a knife mill with a rotating working body and sent to a spare hopper for subsequent dosing to the mixer. The fibrous loose mass after felling contains fibers mainly 3-5 mm long and has a bulk density of 500-600 kg / m 3 . The true fiber density is 1450 kg / m 3 .
Кварцевый песок должен удовлетворять требованиям стандартов для производства штукатурных растворов. Предпочтительный модуль крупности песка Мк=1,2. Лучшие результаты дает песок, имеющий остаток на сите с диаметром отверстий 0,63 мм не более 5 мас.% при размере зерен преимущественно в интервале 0,1-0,5 мм.Quartz sand must meet the requirements of standards for the production of stucco mortars. The preferred module of the size of the sand M to = 1,2. The best results are obtained by sand having a residue on a sieve with a hole diameter of 0.63 mm of not more than 5 wt.% With a grain size mainly in the range of 0.1-0.5 mm.
Цемент должен удовлетворять требованиям, предъявляемым к портландцементу и его разновидностям и иметь марку предпочтительно “400”-“500”.Cement should meet the requirements for Portland cement and its varieties and have a brand name preferably “400” - “500”.
Пенобетонная смесь готовится любым известным способом с применением любого совместимого с цементом пенообразователя, предпочтительно из ряда катионактивных ПАВ (поверхностно-активных веществ), поставляемых в виде 30-33%-ных водных растворов, каковыми являются, например, “Окись амина”, “ПО-3НП”, ПО “Hostapur OSB Neu” и др.The foam concrete mixture is prepared by any known method using any cement-compatible foaming agent, preferably from a number of cationic surfactants (surfactants), supplied in the form of 30-33% aqueous solutions, such as, for example, “Amine oxide”, “PO -3NP ”,“ Hostapur OSB Neu ”software, etc.
Пример. Товарный 30%-й водный раствор “ПО-3НП” плотностью 1,07 г/см3 смешивали с водой до получения концентрации 0,3-0,6%, что соответствует расходу товарного пенообразователя в количестве 1-2 л на 100 л воды. Из полученного рабочего раствора взбивали пену до кратности 4-10, выраженной отношением объема пены к объему рабочего раствора. Готовую пену направляли в растворосмеситель и при непрерывном вращении рабочего органа засыпали туда волокно, кварцевый песок и портландцемент в заданном соотношении. Смеситель останавливали, как только исчезали белые пятна пены.Example. Commodity 30% aqueous solution “PO-3NP” with a density of 1.07 g / cm 3 was mixed with water to obtain a concentration of 0.3-0.6%, which corresponds to the consumption of commodity foaming agent in an amount of 1-2 l per 100 l of water . From the resulting working solution, foam was whipped to a ratio of 4-10, expressed as the ratio of the volume of the foam to the volume of the working solution. The finished foam was sent to a mortar mixer, and with continuous rotation of the working body, fiber, quartz sand and Portland cement were poured into it in a predetermined ratio. The mixer was stopped as soon as the white spots of foam disappeared.
Концентрацию рабочего раствора пенообразователя, его количество на замес и кратность пены подбирали опытным путем в зависимости от заданной средней плотности пенобетона в сухом состоянии.The concentration of the working solution of the foaming agent, its amount per batch and the multiplicity of the foam were selected empirically depending on the given average density of the foam concrete in the dry state.
Полученную пенобетонную смесь заливали в формы. Залитые формы выдерживали до распалубочной прочности, вынимали образцы из форм и хранили в нормальных условиях при 15-20°С.The resulting foam concrete mixture was poured into molds. The poured molds were kept until formwork strength, samples were taken from the molds and stored under normal conditions at 15–20 ° C.
Испытания проводили через 28 суток твердения в н.у. Перед испытаниями образцы сушили при 95-105°С до постоянной массы. Определяли их среднюю плотность, предел прочности при сжатии и предел прочности на растяжение при изгибе.The tests were carried out after 28 days of hardening in NU Before testing, the samples were dried at 95-105 ° C to constant weight. Their average density, compressive strength, and tensile strength in bending were determined.
Составы опытных образцов и их характеристики приведены в таблице.The compositions of the prototypes and their characteristics are given in the table.
Из таблицы видно, что по мере снижения средней плотности пенобетона количество кварцевого песка уменьшается, количество волокна увеличивается, концентрация рабочего раствора пенообразователя и его количество повышаются. Однако увеличение концентрации рабочего раствора пенообразователя до 0,65%, его количества до 70 маc.ч. и содержания волокна до 3,4 маc.ч. при одновременном уменьшении количества песка до 5 маc.ч. на 100 маc.ч. портландцемента не приводит к повышению прочности и на сжатие, и на растяжение при изгибе пенобетона той же средней плотности. Увеличение же содержания кварцевого песка до 115% при одновременном снижении количества волокна до 0,5% от массы портландцемента приводит к увеличению средней плотности пенобетона до 1100 кг/м3, что не экономично.The table shows that as the average density of foam concrete decreases, the amount of quartz sand decreases, the amount of fiber increases, the concentration of the working solution of the foaming agent and its amount increase. However, an increase in the concentration of the working solution of the foaming agent up to 0.65%, its amount up to 70 wt.ch. and fiber content up to 3.4 wt.h. while reducing the amount of sand to 5 wt.h. at 100 max. Portland cement does not lead to an increase in both compressive and tensile strength when bending foam concrete of the same average density. An increase in the content of quartz sand to 115% while reducing the amount of fiber to 0.5% by weight of Portland cement leads to an increase in the average density of foam concrete to 1100 kg / m 3 , which is not economical.
Литература:Literature:
1. А.с. СССР №783291, С 04 В 43/02, 20.02.1979 - аналог.1. A.S. USSR No. 783291, C 04 V 43/02, 02/20/1979 - analogue.
2. Патент GB №1285701, С 04 В 21/10, 16.08.1972 - прототип.2. GB patent No. 1285701, C 04 V 21/10, 08.16.1972 - prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003108784/03A RU2235082C1 (en) | 2003-03-31 | 2003-03-31 | Composition for preparing dispersed-reinforced foam concrete |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003108784/03A RU2235082C1 (en) | 2003-03-31 | 2003-03-31 | Composition for preparing dispersed-reinforced foam concrete |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2235082C1 true RU2235082C1 (en) | 2004-08-27 |
Family
ID=33414212
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003108784/03A RU2235082C1 (en) | 2003-03-31 | 2003-03-31 | Composition for preparing dispersed-reinforced foam concrete |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2235082C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2514033C1 (en) * | 2013-01-15 | 2014-04-27 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Decorative plastering |
RU2646290C1 (en) * | 2016-11-28 | 2018-03-02 | Ксения Леонидовна Домнина | Composition for manufacturing disperse-reinforced construction-thermal insulating foam concrete |
-
2003
- 2003-03-31 RU RU2003108784/03A patent/RU2235082C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2514033C1 (en) * | 2013-01-15 | 2014-04-27 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Decorative plastering |
RU2646290C1 (en) * | 2016-11-28 | 2018-03-02 | Ксения Леонидовна Домнина | Composition for manufacturing disperse-reinforced construction-thermal insulating foam concrete |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2002302913B2 (en) | Low density calcium silicate hydrate strength accelerant additive for cementitious products | |
RU2036886C1 (en) | Method for preparation of mixture for production of composite material products from composite materials | |
AU2002302913A1 (en) | Low density calcium silicate hydrate strength accelerant additive for cementitious products | |
AU2002212131B2 (en) | Method for producing concrete or mortar using a vegetal aggregate | |
CN1946648A (en) | Cement-based plasters using water rentention agents prepared from raw cotton linters | |
RU2681166C1 (en) | Autoclaved aerated concrete product, method of its manufacture, mixture for its manufacture and method of manufacture of mixture | |
RU2396379C2 (en) | Synthetic fibre for three-dimensional reinforcement of cement product and method of preparing said fibre (versions), cement product containing dispersed synthetic fibre and method of preparing said cement product | |
US20090075073A1 (en) | Light weight concrete product containing synthetic fibers | |
RU2351562C1 (en) | Concrete mix for manufacture of thin-walled products | |
NZ243553A (en) | Dry concrete mix comprising water, aggregate, hydraulic cement, and condensed silica fume; use in dry casting | |
RU2396233C1 (en) | Composition for manufacturing dispersion-reinforced foam concrete | |
US8282732B2 (en) | Use of at least one cellulose ether to reduce plastic shrinkage and/or cracking in concrete | |
WO2006123632A1 (en) | Lightweight cement based hardened article reinforced with fiber | |
RU2235082C1 (en) | Composition for preparing dispersed-reinforced foam concrete | |
CN101580351A (en) | Method for preparing air entraining agent for concrete | |
CN107365116A (en) | A kind of cement-base composite material | |
RU2301207C1 (en) | Glass fibrous concrete (versions) | |
Karolina et al. | The Effect of Polystyrene on Concrete Mechanical Properties | |
RU2734485C1 (en) | Crude mixture for light fibre concrete | |
Page et al. | Using alternative binders for the development of flax fibre reinforced mortars | |
Toumbakari et al. | Methodology for the design of injection grouts for consolidation of ancient masonry | |
RU2770375C1 (en) | Composite raw mix for the production of fiber-reinforced concrete | |
JPH05310454A (en) | Production of light-weight concrete having low shrinkage | |
KR0118678B1 (en) | Process for Producing Crack-Reducing Cement-based Dry Mortar | |
SU1583386A1 (en) | Initial composition for producing autoclave heat-insulator articles |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050401 |