RU2528323C2 - Method to prepare lighter masonry mortar and composition for lighter masonry mortar - Google Patents
Method to prepare lighter masonry mortar and composition for lighter masonry mortar Download PDFInfo
- Publication number
- RU2528323C2 RU2528323C2 RU2012144731/03A RU2012144731A RU2528323C2 RU 2528323 C2 RU2528323 C2 RU 2528323C2 RU 2012144731/03 A RU2012144731/03 A RU 2012144731/03A RU 2012144731 A RU2012144731 A RU 2012144731A RU 2528323 C2 RU2528323 C2 RU 2528323C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mortar
- solution
- lighter
- water
- masonry mortar
- Prior art date
Links
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 claims abstract description 35
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000008030 superplasticizer Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000654 additive Substances 0.000 abstract description 10
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 abstract description 9
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 6
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 51
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 14
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 12
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 7
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 5
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 239000011083 cement mortar Substances 0.000 description 3
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 3
- 239000011381 foam concrete Substances 0.000 description 3
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 3
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- INJRKJPEYSAMPD-UHFFFAOYSA-N aluminum;silicic acid;hydrate Chemical compound O.[Al].[Al].O[Si](O)(O)O INJRKJPEYSAMPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000011440 grout Substances 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229910052850 kyanite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010443 kyanite Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000003823 mortar mixing Methods 0.000 description 1
- PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1-sulfonic acid Chemical compound C1=CC=C2C(S(=O)(=O)O)=CC=CC2=C1 PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KVBGVZZKJNLNJU-UHFFFAOYSA-N naphthalene-2-sulfonic acid Chemical class C1=CC=CC2=CC(S(=O)(=O)O)=CC=C21 KVBGVZZKJNLNJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000011257 shell material Substances 0.000 description 1
- 229910021487 silica fume Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области строительства, в частности к составам и способам получения облегченных кладочных растворов, предназначенных для устройства ограждающих конструкций из эффективных мелкоштучных элементов.The invention relates to the field of construction, in particular to compositions and methods for producing lightweight masonry mortars intended for the device of building envelopes from effective small-sized elements.
Изобретение направлено на решение задачи по повышению термической однородности и теплозащитных характеристик ограждающих конструкций из эффективных мелкоштучных элементов (легкобетонных блоков, эффективных керамических камней и т.п.).The invention is aimed at solving the problem of increasing thermal uniformity and heat-shielding characteristics of enclosing structures of effective small-sized elements (lightweight concrete blocks, effective ceramic stones, etc.).
Известны составы цементных материалов с использованием в качестве наполнителя полых стеклянных или керамических микросфер. Использование микросфер в цементных растворах и бетонах позволяет снизить среднюю плотность материала при сохранении достаточно высокой прочности, т.е. обеспечить высокую удельную прочность материала.Known compositions of cement materials using as a filler hollow glass or ceramic microspheres. The use of microspheres in cement mortars and concretes can reduce the average density of the material while maintaining a sufficiently high strength, i.e. provide high specific strength of the material.
Большинство технических решений в области строительных материалов, связанных с применением микросфер в цементных растворах, относятся к сфере строительства нефтяных и газовых скважин. Так, известны тампонажные растворы с полыми стеклянными или алюмосиликатными микросферами, содержащие 5…50 масс.% микросфер (патенты RU 2196876 С2, МПК Е21В 33/138; RU 2256774 С2, МПК Е21В 33/138; RU 2239050 С1, МПК Е21В 33/138; ЕА 003917 В1, МПК С04В 22/14, С04В 28/02, С04В 28/02; RU 2267004 С2, МПК Е21В 33/138; US 4370166, МПК С04В 14/02, С04В 14/24; FR 2942473, МПК С04В 38/08, С04В 28/02; ЕР 1394137 А2, МПК С04В 20/10, С04В 28/02; ЕА 003917 В1, МПК С04 В 22/14, С04В 28/02 и др.). Средняя плотность таких растворов составляет 800…1400 кг/м3. Облегченные тампонажные растворы предназначены для цементирования нефтегазовых скважин, обладают высокой подвижностью растворной смеси и с учетом специфики области применения не могут использоваться в качестве кладочных растворов.Most technical solutions in the field of building materials related to the use of microspheres in cement mortars relate to the construction of oil and gas wells. So, grouting solutions with hollow glass or aluminosilicate microspheres are known, containing 5 ... 50 wt.% Microspheres (patents RU 2196876 C2, IPC ЕВВ 33/138; RU 2256774 С2, IPC Е21В 33/138; RU 2239050 С1, IPC Е21В 33 / 138; EA 003917 B1, IPC С04В 22/14, С04В 28/02, С04В 28/02; RU 2267004 С2, IPC Е21В 33/138; US 4370166, IPC С04В 14/02, С04В 14/24; FR 2942473, IPC С04В 38/08, С04В 28/02; ЕР 1394137 А2, IPC С04В 20/10, С04В 28/02; ЕА 003917 В1, IPC С04 В 22/14, С04В 28/02, etc.). The average density of such solutions is 800 ... 1400 kg / m 3 . Lightweight grouting mortars are designed for cementing oil and gas wells, have a high mobility of the grout mixture and, taking into account the specific application, cannot be used as masonry mortars.
Известны строительные растворы с полыми микросферами. Так, в патенте RU 2263643 С1 (МПК С04В 28/04, С04 В111/20) представлен легкий композиционный материал для реставрационных работ. Сырьевая смесь включает, масс.%: портландцемент - 20,0…90,0, песок - не более 30,0, суперпластификатор на основе натриевой соли нафталинсульфокислоты с формальдегидом - не более 1,7, воду - 22,0…55,0, алюмосиликатные микросферы диаметром 50…250 мкм и толщиной стенки 2…10 мкм - 10,0…80,0 и сополимер винилацетата - 1,0…4,0. Недостатком известного решения является высокая средняя плотность растворной смеси и раствора, не позволяющая достичь низкого коэффициента теплопроводности раствора.Known mortars with hollow microspheres. So, in patent RU 2263643 C1 (IPC С04В 28/04, С04 В111 / 20) a lightweight composite material for restoration work is presented. The raw material mixture includes, wt.%: Portland cement - 20.0 ... 90.0, sand - not more than 30.0, superplasticizer based on the sodium salt of naphthalene sulfonic acid with formaldehyde - not more than 1.7, water - 22.0 ... 55.0 aluminosilicate microspheres with a diameter of 50 ... 250 microns and a wall thickness of 2 ... 10 microns - 10.0 ... 80.0 and a vinyl acetate copolymer - 1.0 ... 4.0. A disadvantage of the known solution is the high average density of the mortar mixture and the solution, which does not allow to achieve a low coefficient of thermal conductivity of the solution.
В патенте RU 2304564 С2 (МПК С04В 28/04, С04 В111/70) описан состав сухой штукатурной смеси для изготовления штукатурных растворов для внутренних и наружных штукатурных работ. Штукатурная смесь содержит, масс.%: портландцемент - 12,0…16,0, зольная микросфера - 5,0…25,0, известь строительная гидратная - 11,0…16,0, песок кварцевый необогащенный - 21,0…58,0, вода - остальное. Недостатком данного решения является высокая средняя плотность раствора (750-1400), его низкая прочность и недостаточная морозостойкость вследствие большого содержания в растворе воздушной строительной извести.The patent RU 2304564 C2 (IPC С04В 28/04, С04 В111 / 70) describes the composition of the dry plaster mix for the manufacture of plaster mortars for internal and external plastering. The stucco mixture contains, wt.%: Portland cement - 12.0 ... 16.0, ash microsphere - 5.0 ... 25.0, hydrated building lime - 11.0 ... 16.0, raw silica sand - 21.0 ... 58 , 0, water - the rest. The disadvantage of this solution is the high average density of the mortar (750-1400), its low strength and insufficient frost resistance due to the high content of aerial building lime in the solution.
В патенте US 7658794 В2 (МПК С04В 14/24) описан фиброцементный строительный материал с облегчающими добавками. Сырьевая смесь содержит, масс.%: портландцемент - 5…80%, вода, не более 80% заполнителя (например, диатомиты, доменный шлак, зола-унос), целлюлозная фибра - 4%, облегчающая добавка (вулканический пепел, полые керамические микросферы). Плотность цементного камня в высушенном состоянии составляет 500…1200 кг/м3.US 7658794 B2 (IPC C04B 14/24) describes a fiber cement building material with lightweight additives. The raw mixture contains, wt.%: Portland cement - 5 ... 80%, water, not more than 80% aggregate (for example, diatomite, blast furnace slag, fly ash), cellulose fiber - 4%, lightweight additive (volcanic ash, hollow ceramic microspheres ) The density of the cement stone in the dried state is 500 ... 1200 kg / m 3 .
Данное техническое решение позволяет получить низкую среднюю плотность раствора, однако его недостатком является низкая прочность раствора вследствие использования в качестве облегчающего наполнителя вулканического пепла.This technical solution allows to obtain a low average density of the solution, however, its disadvantage is the low strength of the solution due to the use of volcanic ash as a facilitating filler.
Известны также сырьевые смеси для получения легких бетонов, содержащие в своем составе микросферы. Так, например, в патенте RU 2329998 С1 (МПК С04В 38/08) предложен состав сырьевой смеси для получения огнеупорного теплоизоляционного бетона с использованием алюмосиликатных (керамических) микросфер. Сырьевая смесь содержит, масс.%: вспученный наполнитель (алюмосиликатные полые микросферы) - 15…40, высокоглиноземистый компонент (плотноспеченный боксит) - 40-56, высокоглиноземистый цемент 6-10, кианит 5-20, воду (сверх 100%) - 10…17,5, микрокремнезем - 3…5, пластификатор (сверх 100%) - 0,3…0,5.Also known are raw mixes for producing lightweight concrete containing microspheres. So, for example, in the patent RU 2329998 C1 (IPC С04В 38/08), the composition of the raw material mixture for producing refractory heat-insulating concrete using aluminosilicate (ceramic) microspheres is proposed. The raw mixture contains, wt.%: Expanded filler (aluminosilicate hollow microspheres) - 15 ... 40, high alumina component (densely sintered bauxite) - 40-56, high alumina cement 6-10, kyanite 5-20, water (in excess of 100%) - 10 ... 17.5, silica fume - 3 ... 5, plasticizer (over 100%) - 0.3 ... 0.5.
Похожая разработка защищена патентом RU 2289557 С1 (МПК С04В 38/08). Авторы патента предложили использовать для получения легкого теплоизоляционно-конструкционного бетона для ограждающих конструкций сырьевую смесь, включающую, масс.%: цемент - 24,9…29,3, полые микросферы - 29,8…35,1, кремнистую опал-кристобалитовую породу - опоку - 11,8…20,2, воду.A similar development is protected by patent RU 2289557 C1 (IPC SB04/08). The authors of the patent proposed to use a raw material mixture for lightweight thermal insulation and structural concrete for building envelopes, including, wt.%: Cement - 24.9 ... 29.3, hollow microspheres - 29.8 ... 35.1, siliceous opal-cristobalite rock - flask - 11.8 ... 20.2, water.
В патенте RU 2186749 С2 (МПК С04В 38/10, С04В 40/00) описан способ изготовления пенобетонных изделий с использованием зольных микросфер в качестве наполнителя, который включает заливку в форму и отверждение пенобетонной смеси, приготовленной перемешиванием цемента, зольного заполнителя и предварительно приготовленной пены из водного раствора воздухововлекающей добавки. Пену готовят путем взбивания водного раствора воздухововлекающей добавки с воздухом в соотношении расходов от 1:9 до 1:11 соответственно, в полученную пену последовательно, при непрерывном перемешивании вводят диспергированный мел с удельной поверхностью 700…1200 см2/г, зольный заполнитель, в качестве которого используют микросферы - наиболее легкую фракцию золы-уноса тепловых электростанций плотностью 0,3…0,5 г/см3 и затем цемент, при этом соотношение компонентов в пенобетонной смеси следующее, масс.%: воздухововлекающая добавка 0,06…0,08, диспергированный мел 7…9, микросферы 4…11, цемент 36…43, вода - остальное.Patent RU 2186749 C2 (IPC С04В 38/10, С04В 40/00) describes a method for manufacturing foam concrete products using ash microspheres as a filler, which includes pouring into the mold and curing a foam concrete mixture prepared by mixing cement, ash filler and pre-prepared foam from an aqueous solution of an air-entraining additive. Foam is prepared by whipping an aqueous solution of an air-entraining additive with air in a flow ratio of 1: 9 to 1:11, respectively, dispersed chalk with a specific surface of 700 ... 1200 cm 2 / g, ash filler, is introduced sequentially, with continuous stirring, into the resulting foam. which is used by microspheres - the lightest fraction of fly ash of thermal power plants with a density of 0.3 ... 0.5 g / cm 3 and then cement, while the ratio of components in the foam concrete mixture is as follows, wt.%: air-entraining additive 0.06 ... 0.08 , dis rgirovanny chalk 7 ... 9, microspheres 4 ... 11, 36 ... 43 cement, water - the rest.
Указанные технические решения направлены на получение конструкционно-теплоизоляционных легких бетонов высокой прочности и высокой (более 1200 кг/м3) средней плотности. Описанные сырьевые смеси для их изготовления не могут использоваться в качестве кладочных растворов для устройства ограждающих конструкций из эффективных мелкоштучных элементов.The indicated technical solutions are aimed at obtaining structural and heat-insulating lightweight concrete of high strength and high (over 1200 kg / m 3 ) average density. The described raw mixes for their manufacture cannot be used as masonry mortars for the device of enclosing structures from effective small-piece elements.
В патенте CN 101643349 (МПК С04В 28/04) предложен теплоизоляционный кладочный раствор, содержащий: портландцемент - 20…65%, зола-унос - 5…50%, гранулированный доменный шлак - 0…50%, алюмосиликатные микросферы - 10…23%, водоудерживающая добавка - 0,1…1%, пластифицирующая добавка - 0,1…1%, вода - остальное. Данное решение обеспечивает среднюю плотность раствора в высушенном состоянии 750…1000 кг/м3, коэффициент теплопроводности 0,18…0,27 Вт/(м·°С), минимальную прочность при сжатии 5 МПа и линейную усадку менее 0,1%.In patent CN 101643349 (IPC С04В 28/04) a heat-insulating masonry mortar is proposed, containing: Portland cement - 20 ... 65%, fly ash - 5 ... 50%, granulated blast furnace slag - 0 ... 50%, aluminosilicate microspheres - 10 ... 23% , water-holding additive - 0.1 ... 1%, plasticizing additive - 0.1 ... 1%, water - the rest. This solution provides an average density of the solution in the dried state of 750 ... 1000 kg / m 3 , a thermal conductivity of 0.18 ... 0.27 W / (m · ° C), a minimum compressive strength of 5 MPa and linear shrinkage of less than 0.1%.
Недостатком указанного решения является высокая средняя плотность раствора (750…1000 кг/м3) и достаточно низкая прочность при сжатии - 5 МПа, недостаточно низкий коэффициент теплопроводности. Кроме того, введение в указанную смесь активной минеральной добавки в виде золы уноса в большом количестве (до 50%) приводит к увеличению водопотребности растворной смеси, и, следовательно, формированию высокой пористости материала и снижению морозостойкости.The disadvantage of this solution is the high average density of the solution (750 ... 1000 kg / m 3 ) and a sufficiently low compressive strength of 5 MPa, not enough low coefficient of thermal conductivity. In addition, the introduction into the specified mixture of an active mineral additive in the form of fly ash in large quantities (up to 50%) leads to an increase in the water demand of the mortar mixture, and, consequently, the formation of a high porosity of the material and a decrease in frost resistance.
Данное техническое решение может быть отмечено в качестве прототипа по наиболее схожим признакам формулы и достигаемому техническом результату.This technical solution can be noted as a prototype for the most similar features of the formula and the achieved technical result.
Предлагаемое техническое решение направлено на решение задачи по снижению средней плотности раствора, т.е. снижению его коэффициента теплопроводности, при сохранении достаточной прочности раствора. Снижение коэффициента теплопроводности кладочного раствора позволит повысить термическую однородность ограждающей конструкции с применением такого раствора и повысить теплозащитные характеристики ограждающей конструкции. Предлагаемое техническое обладает перспективой промышленного внедрения и соответствует критерию промышленной применимости изобретения.The proposed technical solution is aimed at solving the problem of reducing the average density of the solution, i.e. reducing its thermal conductivity, while maintaining sufficient strength of the solution. Reducing the thermal conductivity of the masonry mortar will increase the thermal uniformity of the enclosing structure with the use of such a solution and increase the heat-shielding characteristics of the enclosing structure. The proposed technical has the prospect of industrial implementation and meets the criterion of industrial applicability of the invention.
Для решения поставленной задачи использованы способ приготовления облегченного кладочного раствора и сырьевая композиция для облегченного кладочного раствора, приготовленная указанным способом.To solve this problem, we used a method for preparing a lightweight masonry mortar and a raw material composition for a lightweight masonry mortar prepared in this way.
Способ приготовления облегченного кладочного раствора включает перемешивание портландцемента с водой и суперпластификатором С-3 в растворосмесителе, последующее введение в полученную смесь полых стеклянных микросфер, перемешивание всех компонентов раствора и последующее экструдирование полученной композиции при следующем соотношении компонентов, масс.%:A method of preparing a lightweight masonry mortar involves mixing Portland cement with water and a C-3 superplasticizer in a mortar mixer, then introducing hollow glass microspheres into the resulting mixture, mixing all components of the solution and then extruding the resulting composition in the following ratio, wt.%:
Композицию для облегченного кладочного раствора готовят вышеуказанным способом.The composition for lightweight masonry mortar is prepared by the above method.
Технический результат. За счет экструдирования происходит механохимическая активация поверхности наполнителя, в результате чего уменьшается водопотребность наполнителя - ПСМС, снижается водопотребность растворной смеси на 10…15%, снижается пористость раствора, увеличиваются его прочность и морозостойкость. Повышение указанным образом прочности раствора на 30…35% позволяется вводить в сырьевую композицию большее количество наполнителя, снижая при этом его среднюю плотность, и обеспечивая достаточную прочность.The technical result. Due to extrusion, a mechanochemical activation of the filler surface occurs, as a result of which the water demand of the filler — PSMS — decreases, the water demand of the mortar mixture decreases by 10 ... 15%, the porosity of the solution decreases, and its strength and frost resistance increase. The increase in the specified strength of the solution by 30 ... 35% allows you to enter into the raw material composition a larger amount of filler, while reducing its average density, and providing sufficient strength.
В результате исследования уровня техники не выявлено технических решений, идентичных заявленному.As a result of the study of the prior art, no technical solutions are identified that are identical to the claimed.
В результате исследования уровня техники не выявлено ни одного изобретения, в котором метод экструдирования использовался бы при изготовлении цементных растворных и бетонных смесей для механохимической активации наполнителя. Данное техническое решение не следует явным образом из существующих аналогов и соответствует критерию изобретательского уровня.As a result of the study of the prior art, not a single invention was revealed in which the extrusion method was used in the manufacture of cement mortar and concrete mixtures for mechanochemical activation of the filler. This technical solution does not follow explicitly from existing analogues and meets the criterion of inventive step.
В качестве вяжущего вещества используются портландцементы ПЦ-500-Д0 по ГОСТ 30515-97 или ЦЕМ I 42,5 Н по ГОСТ 31108-2003.Portland cement PC-500-D0 according to GOST 30515-97 or CEM I 42.5 N according to GOST 31108-2003 is used as a binder.
Наполнитель представляет собой полые стеклянные микросферы - ПСМС - 3М™ Glass Bubbles, тип К25 (Бельгия). Насыпная плотность микросфер - 130…180 кг/м3. Истинная средняя плотность - 230…270 кг/м3. Средняя плотность материала оболочки микросферы - 2420 кг/м3. Диапазон размеров находится в пределах 20…160 мкм, толщина стенки микросферы 1…3 мкм. Коэффициент теплопроводности микросферы 0,05…0,1 Вт/(м·°С) при 20°С, температура размягчения - свыше 600°С. Минимальная прочность при гидростатическом сжатии (при условии разрушения не более 10% ПСМС) - 5,2 МПа.The filler is a hollow glass microspheres - PSMS - 3M ™ Glass Bubbles, type K25 (Belgium). The bulk density of the microspheres is 130 ... 180 kg / m 3 . The true average density is 230 ... 270 kg / m 3 . The average density of the microsphere shell material is 2420 kg / m 3 . The size range is within 20 ... 160 microns, the wall thickness of the microspheres is 1 ... 3 microns. The microsphere thermal conductivity coefficient is 0.05 ... 0.1 W / (m · ° С) at 20 ° С, the softening temperature is over 600 ° С. The minimum strength under hydrostatic compression (provided that the fracture is not more than 10% PSMS) is 5.2 MPa.
В качестве модифицирующей добавки использован суперпластификатор С-3, являющийся продуктом поликонденсации β-нафталиновых сульфокислот с формальдегидом.As a modifying additive, C-3 superplasticizer was used, which is the product of polycondensation of β-naphthalene sulfonic acids with formaldehyde.
Вода - техническая.Water is technical.
Расход ПСМС варьируется в пределах от 10 до 50% от массы портландцемента, расход суперпластификатора 0,75% от массы портландцемента.Consumption of PSMS varies from 10 to 50% by weight of Portland cement, consumption of superplasticizer 0.75% by weight of Portland cement.
Водоцементное отношение в пределах 0,43…1,34 (необходимое для достижения требуемой подвижности кладочного раствора - ПК=8…10 см по показателю погружения стандартного конуса).Water-cement ratio in the range of 0.43 ... 1.34 (necessary to achieve the required mobility of the masonry mortar - P K = 8 ... 10 cm in terms of immersion of a standard cone).
Таким образом, с учетом водоцементного отношения и расхода микросфер, соотношение компонентов раствора в % от массы сырьевой смеси следующее:Thus, taking into account the water-cement ratio and the consumption of microspheres, the ratio of the solution components in% of the mass of the raw mixture is as follows:
В таблице 1 представлены составы облегченных кладочных растворов с ПСМС, в таблице 2 - их физико-механические и теплофизические свойства.Table 1 presents the compositions of lightweight masonry mortars with PSMS, in table 2 their physical, mechanical and thermophysical properties.
За счет применения предложенного способа приготовления облегченного кладочного раствора с использованием экструдирования происходит механическая активация поверхности наполнителя (ПСМС), на 10…15% снижается количество воды затворения (таблица 3), снижается пористость цементного камня и увеличивается прочность раствора при изгибе и сжатии, а также морозостойкость и долговечность раствора. Экструдирование растворной смеси позволяет повысить прочность раствора по сравнению с обычными растворами на 30-35% (таблица 4).Due to the application of the proposed method for preparing a lightweight masonry mortar using extrusion, the filler surface is mechanically activated (PSMS), the amount of mixing water is reduced by 10 ... 15% (table 3), the porosity of the cement stone is reduced, and the strength of the mortar under bending and compression is increased, as well as frost resistance and durability of the solution. Extrusion of the mortar mixture allows to increase the strength of the solution compared to conventional solutions by 30-35% (table 4).
С учетом снижения количества воды затворения, необходимого для получения заданной подвижности экструдированного кладочного раствора, изменяются составы экструдированных растворов (таблица 3) по сравнению с растворами, полученными по традиционной технологии.Given the reduction in the amount of mixing water required to obtain the desired mobility of the extruded masonry mortar, the compositions of the extruded solutions (table 3) are changed in comparison with solutions obtained by traditional technology.
В таблице 4 приведены физико-механические и теплофизические свойства экструдированного облегченного кладочного раствора с ПСМС в сравнении с известным прототипом.Table 4 shows the physico-mechanical and thermophysical properties of the extruded lightweight masonry mortar with PSMS in comparison with the known prototype.
Как видно из таблицы 4, минимальная средняя плотность раствора - прототипа - 750 кг/м3, у предлагаемого технического решения - 440 кг/м3. Предлагаемое техническое решение выгодно отличается от прототипа повышенной прочностью при равных средних плотностях, что выражается в более высокой удельной прочности облегченного кладочного раствора по сравнению с прототипом. Так, например, при средней плотности раствора 750 кг/м3 удельная прочность прототипа - 6,7 МПа, у предлагаемого решения - 15,5 МПа. Повышенная прочность раствора, достигаемая путем экструдирования растворной смеси, позволяет уменьшить его среднюю плотность, обеспечивая при этом высокую прочность. По показателю коэффициента теплопроводности предлагаемое техническое решение и прототип при условии равной средней плотности имеют схожие значения.As can be seen from table 4, the minimum average density of the solution of the prototype is 750 kg / m 3 , the proposed technical solution is 440 kg / m 3 . The proposed technical solution compares favorably with the prototype with increased strength at equal average densities, which is expressed in a higher specific strength of the lightweight masonry mortar in comparison with the prototype. So, for example, at an average density of the solution of 750 kg / m 3 the specific strength of the prototype is 6.7 MPa, the proposed solution is 15.5 MPa. The increased strength of the solution, achieved by extruding the mortar mixture, reduces its average density, while ensuring high strength. In terms of the coefficient of thermal conductivity, the proposed technical solution and prototype, subject to equal average density, have similar values.
Технический результат - снижение средней плотности и повышение прочности облегченного кладочного раствора. Применение указанного способа и сырьевой композиции позволяет получить экструдированный облегченный кладочный раствор с полыми стеклянными микросферами средней плотностью растворной смеси 700…1400 кг/м3, средней плотностью раствора в высушенном состоянии 450…1180 кг/м3. Прочность раствора при сжатии 4,6…20,0 МПа, на растяжение при изгибе 1,85…6,8 МПа. Коэффициент теплопроводности раствора в сухом состоянии 0,12…0,29 Вт/(м·°С). Именно за счет применения указанного способа возможно получить высокую удельную прочность облегченного кладочного раствора. Облегченные экструдированные кладочные растворы с ПСМС имеют повышенную однородность во времени: не расслаиваются, отсутствует всплытие микросфер и отстой воды. По срокам схватывания и показателю водоотделения растворы соответствуют требованиям ГОСТ 28013-98. В таблице 5 приведены основные свойства экструдированных облегченных кладочных растворов.EFFECT: reduced average density and increased strength of lightweight masonry mortar. The application of this method and the raw material composition allows to obtain an extruded lightweight masonry mortar with hollow glass microspheres with an average density of the mortar mixture of 700 ... 1400 kg / m 3 , an average density of the solution in the dried state of 450 ... 1180 kg / m 3 . The compressive strength of the solution is 4.6 ... 20.0 MPa, tensile bending 1.85 ... 6.8 MPa. The coefficient of thermal conductivity of the solution in the dry state of 0.12 ... 0.29 W / (m · ° C). It is through the application of this method that it is possible to obtain a high specific strength of a lightweight masonry mortar. Lightweight extruded masonry mortars with PSMS have increased uniformity in time: they do not separate, there is no ascent of microspheres and water sludge. According to the setting time and the rate of water separation, the solutions comply with the requirements of GOST 28013-98. Table 5 shows the main properties of extruded lightweight masonry mortars.
Разработанный экструдированный кладочный раствор предназначен для устройства ограждающих конструкций из эффективных стеновых материалов (блоков) с целью повышения термической однородности ограждающей конструкции и исключения появления «мостиков холода». Приготовление облегченного кладочного раствора с ПСМС и его экструдирование осуществляются на растворосмесительных узлах с использованием известного технологического оборудования. Применение предлагаемого раствора низкой средней плотности дает возможность снизить материальные затраты при строительстве, повысить энергоэффективность ограждающих конструкций, обеспечить ее высокую прочность.The developed extruded masonry mortar is intended for the construction of enclosing structures from effective wall materials (blocks) in order to increase the thermal uniformity of the enclosing structure and to eliminate the appearance of “cold bridges”. The preparation of lightweight masonry mortar with PSMS and its extrusion are carried out on mortar-mixing units using well-known technological equipment. The use of the proposed solution of low average density makes it possible to reduce material costs during construction, to increase the energy efficiency of building envelopes, to ensure its high strength.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012144731/03A RU2528323C2 (en) | 2012-10-22 | 2012-10-22 | Method to prepare lighter masonry mortar and composition for lighter masonry mortar |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012144731/03A RU2528323C2 (en) | 2012-10-22 | 2012-10-22 | Method to prepare lighter masonry mortar and composition for lighter masonry mortar |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012144731A RU2012144731A (en) | 2014-04-27 |
| RU2528323C2 true RU2528323C2 (en) | 2014-09-10 |
Family
ID=50515230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012144731/03A RU2528323C2 (en) | 2012-10-22 | 2012-10-22 | Method to prepare lighter masonry mortar and composition for lighter masonry mortar |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2528323C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2637542C1 (en) * | 2016-10-24 | 2017-12-05 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Heat-insulating solution of low density |
| RU2648730C1 (en) * | 2016-12-01 | 2018-03-28 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Lightweight grouting composition |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996030316A1 (en) * | 1995-03-30 | 1996-10-03 | Minerals Technologies Inc. | Light weight sprayable tundish lining composition |
| RU2143341C1 (en) * | 1993-07-21 | 1999-12-27 | Э.Хашогги Индастриз | Article manufactured of inorganic-filled material, method and device for its manufacture (modifications) |
| RU2215124C1 (en) * | 2002-02-08 | 2003-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ПермНИПИнефть" | Method of preparation of light-weight grouting mortar |
| RU2267004C2 (en) * | 2003-10-31 | 2005-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Буровая компания ОАО "ГАЗПРОМ" (ООО "БУРГАЗ") | Raw mixture adapted to obtain heat-protective plugging material used in permafrost rock environment |
| RU2313559C2 (en) * | 2005-10-19 | 2007-12-27 | Дмитрий Владимирович Орешкин | Raw mix for preparing super-light plugging material for permafrost rock conditions |
| US20080000391A1 (en) * | 2006-06-29 | 2008-01-03 | Bruno Drochon | Cement Slurry with Low Water to Cement Ratio |
-
2012
- 2012-10-22 RU RU2012144731/03A patent/RU2528323C2/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2143341C1 (en) * | 1993-07-21 | 1999-12-27 | Э.Хашогги Индастриз | Article manufactured of inorganic-filled material, method and device for its manufacture (modifications) |
| WO1996030316A1 (en) * | 1995-03-30 | 1996-10-03 | Minerals Technologies Inc. | Light weight sprayable tundish lining composition |
| RU2215124C1 (en) * | 2002-02-08 | 2003-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ПермНИПИнефть" | Method of preparation of light-weight grouting mortar |
| RU2267004C2 (en) * | 2003-10-31 | 2005-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Буровая компания ОАО "ГАЗПРОМ" (ООО "БУРГАЗ") | Raw mixture adapted to obtain heat-protective plugging material used in permafrost rock environment |
| RU2313559C2 (en) * | 2005-10-19 | 2007-12-27 | Дмитрий Владимирович Орешкин | Raw mix for preparing super-light plugging material for permafrost rock conditions |
| US20080000391A1 (en) * | 2006-06-29 | 2008-01-03 | Bruno Drochon | Cement Slurry with Low Water to Cement Ratio |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Семенов В.С. и др., Сверхлегкие кладочные растворы, Вестник МГСУ, Спецвыпуск 3, 2009, с. 106-111 ). Данюшевский В.С. и др. Справочное руководство по тампонажным материалам, Москва, Недра, 1987, с.25 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2637542C1 (en) * | 2016-10-24 | 2017-12-05 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Heat-insulating solution of low density |
| RU2648730C1 (en) * | 2016-12-01 | 2018-03-28 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Lightweight grouting composition |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012144731A (en) | 2014-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2662741C2 (en) | Insulating mortar composition | |
| CN104108912B (en) | A kind of light high performance foamed concrete and preparation method thereof | |
| KR101311700B1 (en) | Cement mortar composite having improved adiabatic capacity and durability, manufacturing method of panel and manufacturing method block using the composite | |
| CN108623239B (en) | Special mortar for aerated concrete | |
| CN107777961B (en) | High-strength self-compacting concrete easy for super high-rise pumping | |
| AU2017352826A1 (en) | Multilayer insulating construction system for a building - manufacturing process thereof - dry composition of use in this manufacture | |
| RU2502709C2 (en) | Light fibre-reinforced concrete | |
| CN101581131A (en) | Non-autoclaved aerated concrete building block and manufacturing method | |
| EP3483131B1 (en) | Method of production of a mineral foam obtained from a foaming slurry of high yield stress | |
| CN106517972B (en) | A kind of foamed cement | |
| JP2008094674A (en) | Reinforcing bar joint filler and reinforcing joint filling method using the same | |
| CN110776334A (en) | Cement-based wallboard with large hollow rate and ultrahigh toughness and preparation method thereof | |
| CN111943626A (en) | Gypsum-based wall leveling material and preparation method and use method thereof | |
| CN114873983A (en) | Plastering gypsum mortar prepared by using anhydrous titanium gypsum and preparation method thereof | |
| CN112897940A (en) | Wet-mixed mortar and preparation method thereof | |
| JP2009084092A (en) | Mortar-based restoring material | |
| RU2528323C2 (en) | Method to prepare lighter masonry mortar and composition for lighter masonry mortar | |
| FR2956397A1 (en) | Adjuvant, useful for hydraulic binder for the manufacture of elements for the construction field, comprises e.g. alkyl sulfonate, alphaolefinsulfate and/or alkylbenzenesulfate; and calcium salt soluble in water | |
| WO2021191839A1 (en) | Dry cementitious material mixture for 3d-printing | |
| RU2507182C1 (en) | Raw material mixture for production of foam concrete | |
| CN111302740A (en) | Low-mixing high-strength all-lightweight aggregate concrete for members and preparation method thereof | |
| CN112679185B (en) | Gypsum-based foam concrete and preparation method thereof | |
| RU2448921C2 (en) | Complex modifying additive for mortar | |
| JP2015189628A (en) | Method of producing crack-reduced cement product and crack-reduced cement product | |
| RU2312090C2 (en) | Heat-insulating building material and method of manufacture of such material |