Способ изготовления предварительно напряженных железобетонных изделий

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов. Цель - повышение прочности изделий на изгиб и упрощение технологии изготовления . Готовят цементное тесто из сульфоферритного клинкера с удельной поверхностью 420-460 и шабазита размером частиц 50-200 нм при соотношении компонентов, мас.%: 80-90 и 10-20, с водоцементным отношением , равным 0,25. Перед установкой в форму арматурный каркас окунают в раствор. В собранную форму укладывают бетонную смесь и формуют изделие . Затем осуществляют тепловую обработку в злектромагнитном поле напряженностью 5-40 А/м изделий. Эффект напряжения арматуры составляет 6- 7 МПа. Прочность на изгиб до 98 МПа. 3 табл. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИК

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„1373781

А1 (51) 4 Е 04 G 21/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А 8TOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4075836/31-33 (22) 15.05 ° 86 (46) 15.02.88. Бюл. М - 6 (71) Брянский технологический институт (72) Т.В.Кузнецова, А.Ю,Сичкарева, В.Ф.Сазонова, В.И.Золотовицкий, В.И.Корпусов, А.П.Осокин, В.А.Столярова, А.А.Джурабаев и P.З.Мирошникова (53) 693 ° 554(088.8) ! (56) Авторское свидетельство СССР

М- 1071593, 1981.

Гершберг О.А. Технология бетонных и железобетонных иэделий. СИ, М.;

1971, с. 14, 299-300, 326-327, (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАЛРЯЖЕННЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ

ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к промышленности строительных материалов.

Цель — повышение прочности иэделий на изгиб и упрощение технологии изготовления. Готовят цементное тесто иэ сульфоферритного клинкера с удельной поверхностью 420-460 м /кг и шабазита размером частиц 50-200 нм при соотношении компонентов, мас.Х:

80-90 и 10-20, с водоцементным отношением, равным 0,25. Перед установкой в форму арматурный каркас окунают в раствор. В собранную форму укладывают бетонную смесь и формуют изделие. Затем осуществляют тепловую обработку в электромагнитном поле напряженностью 5-40 A/м изделий. Эффект напряжения арматуры составляет 67 ИПа. Прочность на изгиб до 98 МПа.

3 табл.

131 3781

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к производству железобетонных изделий и конструкций °

Цель изобретения — повышение прочности изделий на изгиб при упрощении . технологии изготовления.

Способ осуществляется следующим образом.

Готовят цементное тесто, содержащее сульфоферритный клинкер с удельной поверхностью 420-460 м /кг в количестве 80-90 мас, и шабезит размером частиц 50-150 нм — 10-20 мас.% при водоцементном отношении, равном

0,25. Затем арматурный каркас окунают в емкость с приготовленным цементным тестом и устанавливают в форму. После укладки бетонной смеси изделия формуют, отправляют на тепловую обработку в магнитную камеру и обрабатывают иэделие в электромагнитном поле напряженностью 5-40 А/м изделия в результате получают напряжение арматуры 6-2 МПа.

Шабазит природный имеет белый цвет с красноватым или буроватым оттенком, твердость 4-5, плотность 2, 12,2 г/см . Химический состав шабазита, мас. : Si0 48-54; A1 0э 15-20;

СаО 6-11; Na<0 0,3; Н О 21-22, примеси — К О, Fe 0, Ba0, Mg0, Sr0.

Сульфоферритный клинкер включает до 60-70 мас.Х сульфоферрита кальция.

Цементное тесто на основе сульфоферритного компонента при нанесении на арматуру обладает свойством к обжатию металлического стержня путем создания кристаллизационных сил сцепления и расширения в ячейках шабазита. Так как ячейка шабаэита соизмерима с размером молекулы сульфоферрита, то к поверхности металлического стержня могут проникать только эти молекулы. При взаимодействии с водой идет процесс гидратации сульфосодержащих минералов на поверхностном слое металла. Ячейки шабаэита разрушаются и вокруг арматурного стержня образуется напрягающий слой значительной величины. За счет этого происходит относительное увеличение преднапряженной зоны в бетоне. Для создания эффекта напряжения в 6-7 MIIa необходимо иметь в составе пасты до 80 мас. . напрягающего компонента.

Обработка в электромагнитном поле напряженностью 5-40 А/м железо5

1r

35 бетонных иэделий с самонапряженной арматурой достаточна для получения преднапряженной зоны величиной до

5 диаметров арматуры с эффектом напряжения 6-7 МПа.

В данном случае напрягающее цементное тесто на основе сульфоферрита кальция обладает ферромагнитными свойствами и позволяет получить напрягающий слой с физико-химическим эффектом напряжения, сопоставимым с таковым в металлическом стержне °

Это приводит к повышению прочности при изгибе железобетонных изделий в 3-4 раза.

При использовании напрягающего цементного теста возможно применять для рабочей арматуры металл низких марок или уменьшить диаметр рабочего арматурного стержня до 6-8 мм взамен 25-49 мм без изменения прочностных характеристик железобетонных изделий.

Пример, Готовят цементное тесто с В/8=0,25. В качестве напря гающего компонента используют сульфоферритный клинкер, размолотый до

S =430 м /кг, шабазит предварительно раэмалывают до S „„=520 м /кг (размер частиц 50-150 нм), Цементное тесто готовят в мешалке, а затем перегружают его в емкость, куда окунают арматурный каркас перед установкой его в форму. Затем форму заливают бетонной смесью. Для приготовления бетона в качестве заполнителей использовались пески кварцевые и щебень известняковый и портландцемент M 500. Марка бетона 400.

Отформованное изделие(ригель)поступает йаобработку в магнитную камеру.

Режим тепловой обработки в магнитной камере: подъем температуры до 8090 С вЂ” 3 ч, иэотермический прогрев при 80-90 С вЂ” 3 ч, охлаждение — 2 ч.

Готовое иэделие после распалубки подвергалось физико-химическим испытаниям. Определяли предел прочностй при изгибе путем напряжения на стенде и эффект напряжения в арматуре.

Эффект напряжения арматуры опреде- ляли по величине упругого удлинения стержня, помещенного в металлическую трубку с зазором 0,5d стержня. С помощью динамометра на фиксированных концах трубки определяли относительное удлинение й3. Результаты испытаний представлены в таб:t° . 1 — 3.

1373781

Таблица!

Предел прочности при изгибе, МПа при нанесе нии слоя без покрытия при нанесении слоя натяжении арматуры напрягающего раствора

5 40

5 40

98 94

Шабазит 10

Шабазит 20

84 82

Шабазит 5

52 53

Шабазит 15

51 52 ческим способом

36 38

Бетон 9 400 при введении арматуры без

5 0 8,0 покрытия

Состав напрягающей пасты, мас.7, при

В/II=0,25

Сульфоферритный клинкер 90

Сульфоферритный клинкер 80

Сульфоферритный клинкер 95

Сульфоферритный клинкер 85

Базовый объект: бетон Р 400 при введении арматуры, напряженной электротермипри электротермическом напрягающего раствора

При обработке в электромагнитном поле напряженностью, А/м при электро термическом натяжении

5 )40

1373781 при электком натяжении з (40

Таблица2

Состав напрягающей пасты, мас.7. при

В/Ц 0,25

99 п/и при обработке в электромагнитном поле напряженностью, А/м при нанесении при элект ротермическом слоя набеэ покрытия при нанесении слоя прягающего раствора натяжении напрягающего раствора

5 40

5 40

Сульфоферритный клинкер 90

Шабаэит 10

2,6

1,7 2,1

2 Сульфоферритный клинкер 80

Шабаэит 20

1,6 1,9

1,5

3 Сульфоферритный клинкер 95

1,45 1,5

1,35

Шабаэит 5

4 Сульфоферритный клинкер 85

Шабаэит 15

1,35 1,4

0,9

5 Базовый объект: бетон Ф 400 при введении арматуры напряженной электротермическим способом 1,5

1,4 1,55

0,8

6 Бетон М400 при введении арматуры без покрытия

0,2 0,4

Величина упругого удлинения стержня (a=20 мм, А-ZV), мм

1373781

ТаблицаЗ

В/Ц

Состав пасты

Удельная поверхность сульфоферритного

Жизнеспособность напрягающей пасты, ч

Размер частиц шабаэи коллондво низко сульфатной формы, 7 ных частиц, Х та, нм клинкера, м2/Kr

420

0,25 50

0,3 60

0,25 60

0,3 65

0,2 20

0,4 35

0,2 70

2,0

200

2,5

460

3,0

20

200

3,5

360

0,3

20

250

0,5

1,0 (отслаивание воды, требуется перемешивание) 500

15

250

0,4 80

0,25 50

0,3 55

0 25 55

0,3 60

0,2 15

0,4 20

0,2 75

3,0

420

20

2,0

200

2,5

460

3,0

3,5

200

30

0,3

360

0,5

250

1,0 (отслаивание воды, требуется перемешивание) 10

500

0,4 80

3,0

250

Формула изобретения

Способ изготовления предварительно напряженных железобетонных иэделий, включающий установку арматурного каркаса в форму, укладку бетонКоличество Количест ной смеси, формование и тепловую обработку в электромагнитном поле, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности иэделий на изгиб при упрощении технологии

1373781 10 изготовления, предварительно на ар 50-200 нм при следующем соотношении матурный каркас наносят цементное компонентов, мас.7: тесто, содержащее сульфоферритный Сульфоферритный клинкер с удельной поверхностью 4205 клинкер 80-90

460 м /кг и шабазит размером частиц Шабазит 10-20

Составитель Н.Игнатова

Редактор М.Келемеш Техред М.Ходанич Корректор М.Максимишинец

Заказ 540/23 Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4