СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫХ ЛЕГКИХ ПОЛИСТИРОЛБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ
http:///patents_building_materials/building_materials_4/building_materials_75.shtml
ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2082695
Имя изобретателя: ; ; ; ; ;
Имя патентообладателя: Всероссийский федеральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский технологический институт строительной индустрии "ВНИИЖелезобетон"
Адрес для переписки:
Дата начала действия патента: 1994.02.11
Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к способу изготовления экологически чистых легких полистиролбетонных изделий, используемых для сооружения строительных конструкций, обладающих высокой морозостойкостью, теплоизоляционной и конструкционной надежностью и экологической безопасностью. Цель изобретения: увеличение морозостойкости, а также снижение вредных выделений свободного стирола из тела полистиролбетона и повышение экологической безопасности конструкций на его основе. Поставленная цель достигается тем, что в начале проводят термостатированную обработку гранул пенополистирола; а затем обрабатывают их комплексной химической добавкой, состоящей из смеси дикарбоновых кислот, смеси солей органических кислот и смолы древесной омыленной при следующем соотношении компонентов, мас. %: цемент 67-75; гранулированный термостатированный пенополистирол 4,75-5,55; комплексная химическая добавка 0,25-0,45 и вода остальное. Использование изобретения приводит к значительному снижению вредных выделений в окружающую среду, численное значение которых не превышает ЦДК при увеличении морозостойкости готовых конструкций на 30-50% по сравнению с известным техническим решением.
Изобретение относится к области строительных материалов, в частности, к способу приготовления экологически чистых легких полистиролбетонных изделий, используемых для изготовления строительных конструкций, обладающих высокой теплоизоляционной и конструкционной надежностью и экологической безопасностью.
Известен способ изготовления трехслойной панели, включающий приготовление бетонной смеси, ее укладку и уплотнение при следующем соотношении компонентов, мас. гранулированный пенополистирол 4,5-5,3; жидкое стекло (на сухое вещество) 1,2-4,0; портландцемент 66,0-70,0; смола древесная омыленная 0,08-0,12 и вода остальное [1]
Недостатком известного способа является наличие вредных примесей свободного стирола.
Наиболее близким из предлагаемый по технической сущности и достигаемому результату является способ приготовления легкобетонных изделий на основе гранулированного пенополистирола, отличающийся тем, что, с целью обеспечения равномерности распределения гранул пенополистирола в бетонной смеси, повышения прочности и снижения воздухопроницаемости бетона, проводят предварительную обработку гранул композицией следующего состава, мас. поливинилацетатная дисперсия 4,8-9,0; портландцемент 25,0-52,9; зола тепловых электростанций 10,6-38,6; вода остальное [2] Недостатком известного способа является сравнительно высокая плотность готового пенополистиролбетона и значительное выделение вредных примесей в окружающую среду.
Цель изобретения: снижение вредных выделений свободного стирола из тела полистиролбетона, повышение экологической безопасности конструкций на его основе и увеличение морозостойкости изделий.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу приготовления экологически чистых легких полистиролбетонных изделий, включающем приготовление бетонной смеси, содержащей гранулы пенополистирола, полимерную добавку, цемент, воду, укладку смеси в форму и термообработку, гранулы пенополистирола предварительно подвергают термостатированию, а смесь содержит компоненты в следующем соотношении, мас.
· цемент 67,0-75,0
· гранулы термостатированного пенополистирола 4,75-5,55
· полимерная добавка 0,25-0,45
· вода остальное.
При этом, термостатирование гранул пенополистирола проводят в потоке нагретого воздуха при температуре 60-77oC в течение 2,5-5 час при скорости подачи теплоносителя 0,5-2,5 м/с.
Кроме того гранулы пенополистирола после термостатирования обрабатывают полимерной добавкой, содержащей смесь дикарбоновых кислот, смесь солей дикарбоновых кислот и смолу древесную омыленную при следующем соотношении компонентов, мас.
· смесь дикарбоновых кислот 35-60
· смесь солей дикарбоновых кислот 25-30
· смола древесная омыленная 15-35
после чего гранулы перемешивают с цементом и приготавливают однородную формовочную смесь, которую формуют в изделия и подвергают дальнейшей термообработке.
В работе были использованы следующие материалы: портландцемент марок 400-500 (ТУ ), гранулированный вспененный пенополистирол (ОСТ ), смола древесная омыленная (ТУ ), в качестве смеси дикарбоновых кислот использовали водный слой дикарбоновых кислот производства капролактама (ТУ11-81), а в качестве смеси солей дикарбоновых кислот щелочные стоки капролактама (ТУ 84).
Способ изготовления экологически чистых легких полистиролбетонных изделий осуществляют следующим образом.
Гранулы вспененного полистирола вначале подвергают термообработке путем их термостатирования в потоке нагретого воздуха при температуре 30-87oC в течение 1,5-8 ч при скорости подачи воздуха 0,5-2,5 м/с.
В результате такого термостатирования возникают сложные тепло-массообменные процессы, в результате которых происходит интенсивный перенос свободного остаточного стирола из внутренних слоев пенополистирольных гранул к наружной поверхности. За счет разности концентраций стирола на поверхности гранул и в ядре воздушного потока создается движущая сила массообмена, величина которой значительно возрастет с увеличением температуры. При указанном диапазоне температура происходит практически полное удаление вредных примесей и выравнивание свойств гранулированного пенополистирола. Затем поверхность термостатированных таким образом гранул пенополистирола обрабатывают расчетным количеством комплексной химической полимерной добавки, состоящей из смеси органических дикарбоновых кислот, солей дикарбоновых кислот и смолы древесной омыленной, тщательно перемешивают, затем минерализуют цементом до образования однородной смеси, которую формуют в изделия.
Присутствие комплексной химической полимерной добавки играет двоякую роль. Во-первых, будучи химически активной по составу к свободному стиролу, полимерная добавка является связующей составляющей по отношению к отдельным молекулам свободного стирола в теле бетонной матрицы, что является дополнительным гарантом соблюдения норм конструктивной экологической безопасности готовых изделий. С другой стороны, используемая комплексная химическая полимерная добавка обладает специфическими пенообразующими свойствами, что приводит к формированию характерной мелкопоровой структуры бетона, обеспечивающей относительно высокую его морозостойкость.
Прочность готовых изделий определяли по ГОСТ 17117.10-81, объемную массу по ГОСТ 17117.3-81, увлажнение при капиллярном подсосе по ГОСТ 17117.5-81, морозостойкость по ГОСТ , а присутствие свободного стирола по ОСТ "Полимеры и сополимеры стирола. Газохроматографический метод определения остаточных мономеров и неполимеризующихся примесей".
В табл.1 приведены конкретные составы композиций согласно предлагаемому способу и условия его осуществления.
Конкретные примеры составов полистиролбетонной композиции по известному способу приведены в табл.2.
Физико-механические и экологические свойства готовых изделий приведены в табл.3.
Как следует из данных табл.3, предлагаемый способ изготовления экологически чистых легких полистиролбетонных изделий приводит к значительному увеличению морозостойкости материала и снижению свободного стирола, численное значение которого не превышает ПДК (0,002 мг/м3). Морозостойкость изделий, изготовленных по предлагаемому способу увеличилась на 30-50% а содержание свободного стирола уменьшилось на порядок и более по сравнению с известным техническим решением. Превышение норм ПДК по остаточному стиролу имело место лишь за пределами заявленных условий (составы 4 и 5).
1. Способ изготовления экологически чистых легких полистиролбетонных изделий, включающий приготовление бетонной смеси, содержащей гранулы пенополистирола, полимерную добавку, цемент, воду, укладку смеси в форму и термообработку, отличающийся тем, что гранулы пенополистирола предварительно подвергают термостатированию, а смесь содержит компоненты в следующем соотношении, мас.
· Цемент 67,0 75,0
· Гранулы термостатированного пенополистирола 4,75 5,55
· Полимерная добавка 0,25 0,45
· Вода Остальное
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что термостатирование гранул пенополистирола проводят в потоке нагретого воздуха при 60 87oС в течение 2,5 5 ч при скорости подачи теплоносителя 0,5 2,5 м/с.
3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что гранулы пенополистирола после термостатирования обрабатывают полимерной добавкой, содержащей смесь дикарбоновых кислот, и смолу древесную омыленную при следующем соотношении компонентов, мас.
· Смесь дикарбоновых кислот 35 60
· Смесь солей дикарбоновых кислот 25 30
· Смола древесная омыленная 15 35
после чего гранулы перемешивают с цементом и приготавливают однородную формовочную смесь, которую формуют в изделия и подвергают дальнейшей термообработке.
Версия для печати
Дата публикации 05.06.2007гг
