Фибробетонная смесь

 

Изобретение относится к составам фибробетонных смесей и может найти применение в промышленности строительных изделий. Цель изобретения - повышение прочности при изгибе, трещиностойкости и коррозионной стойкости. Фибробетонная смесь содержит, об.%: портландцемент 19- 23; мелкий заполнитель 42-52; высокомодульные волокна 0,8-3,5; вода - остальное. При этом высокомодульные волокна используют трех диаметров от 0,007 до 1,2 мм с соотношением большего диаметра к последующему меньшему 3,4-3,6, а количество волокон каждого диаметра устанавливают из соотношения в зависимости от общего количества волокон в смеси и конкретного диаметра волокон. Прочность на растяжение при изгибе фибробетона 13,2-32,3 МПа, трещиностойкость 8,7-18,8 МПа, глубина карбонизации 0,2-0,4 мм. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s»s С 04 В 14/38

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4658644/33 (22) 24.01.89 (46) 30,12.91. Бюл. M 48 (71) Ленинградский инженерно-строительный институт (72) И,А.Лобанов, Ю.В.Пухаренко и В.А.Голанцев (53) 666.974.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hl 1028632, кл. С 04 В 31/18, t 980. (54) ФИБРОБЕТОННАЯ СМЕСЬ (57) Изобретение относится к составам фибробетонных смесей и может найти применение в промышленности строительных изделий. Цель изобретения — повышение

Изобретение относится к составам бетонных смесей с дислерсным армированием и может найти применение при производстве строительных изделий и конструкций.

Целью изобретения является повышение прочности на растяжение при изгибе, трещиностойкости и коррозионной стойкости.

Пример. Исходные материалы: портландцемент М400; лесок кварцевый; волокна: стальные диаметром от 0,1 мм до 1,2 мм из низкоуглеродистой проволоки с модулем упругости (1,7-2,0) 20 МПа и высокомодуль5 ные синтетические (СВ Н) диаметром от 0,07 по 0,1 мм, получаемые переработкой ароматических полиамидов, с модулем упругости

1,1-1,3 10 МПа; вода.

Для приготовления фибробетонной смеси устанавливают количество цемента, песка и волокон, исходя из предложенных

„„SU „„1701673A1 прочности при изгибе, трещиностойкости и коррозионной стойкости. Фибробетонная смесь содержит, об.%. портландцемент 1923; мелкий заполнитель 42-52; высокомодульные волокна 0,8-3,5; вода — остальное.

При этом высокомодульные волокна используют трех диаметров от 0,007 до 1,2 мм с соотношением большего диаметра к последующему меньшему 3,4-3,6, а количество волокон каждого диаметра устанавливают из соотношения в зависимости от общего количества волокон в смеси и конкретного диаметра волокон. Прочность на растяжение при изгибе фибробетона 13,2-32,3 МПа; трещиностойкость 8,7-18,8 МПа, глубина карбониэации 0,2-0,4 мм. 2 табл, пределов соотношений компонентов, после чего рассчитывают количественное содержание волокон каждого иэ трех диаметров из предложенного соотношения.

Например, соотношение компонентов фибробетонной смеси по обьему следующее: цемента 21,5%, песка 51,82%, высокомодульных волокон 1,08%, воды 25,8 .

Наименьший диаметр волокна d<=0,08 мм, следовательно, используем для волокна наименьшего диаметра синтетическое высокомодульное волокно(СВМ). В соответствии с предложением рассчетное значение среднего диаметра волокна при коэффициенте отношения диаметров, например K=3,6 составит: dz=d

ГОСТ 3282-74 отсутствует, то принимают ближайшую, имеющую dz=0,30 мм. Аналогичным образом определяют расчетное значение da=dzx3,6=0,3x3,6=1,08 мм, С учетом требований укаэанного сортамента фактическое значение аз=1,10 мм.

Все определенные значения di не выходят за рамки установленной области (0,071,2 мм), В сЛучае невыполнения этого требования расчет di повторяют. При этом либо уменьшают или увеличивают исходное значение d1. либо уменьша)ат значение К.

Таким образом, определенные в соот ветствии с предложением и действу)ощим сортаментом значения диаметров армирующих волокон составляют соответственно:

0,08; 0,3; 1,1 мм.

Количественное содержание фибр каждого вида определяют в соответствии с предложенной зависимостью з

; d) ,ио †+ (po — g d) ) Ig 7 di ; (")

I =1

Подставляя 01=0,08 мм; dz-0,3 мм; оэ=1,1 мм и исходное значение p0 =-1,08% по обьему в (1) получа|от: ,ио +(1,08-(0,08+0,3+

+ 1,1 ) Ig (7х 0,08) = 0,493+ (1,08- 1,48) х х (— 0,2516) = 0,59% по обьему.

/(о = — + (1,08 - 1,48 ) Ig (7х0,3 ) = 0,493ч

2 1,48

+ (-0,4 ) х 0,3222 = 0,36 %

p0 = — +(1,08-1,48) lg(7х1,1)=0,493+

3 «1,48

+ (— 0,4 ) x 0,8865 = 0,14 %

Расчетное значениеpk =po + 4o +pa = э

=0,59+0,36+0,14=1,09 близко к исходному

p0=1,0G В случае расхождения расчетного и исходного значения ро более чем на

8%, êoëè÷eñòeo волокон каждого вида уменьшают или увеличивают пропорционально их объемному содержанию на необходимую величину.

Аналогично выполняют расчет при общем количестве высокомодульного волокна в смеси,ио =0,8; 1,35; 2,16; и 3,5 об,%. Результаты расчета сведены в табл.1. В каждой из серий образцы В 1 — составы по изобретению. Составы ММ 2, 3 приведены для подтверждения оптимальности установленных количеств волокон в смеси. В сериях А и Б цемента 19 и песка 45% по обьему, в сериях В и Г цемента 23, песка

52 по объему, Фибробетонную смесь готовят следу)ощим образом.

В работающий двухвалковый смеситель заливают воду, загружают портландцемент, мелкий заполнитель и перемешивают в те20

3)-", л0

РЦ чение 2 мин, после чего добавляют армирующие волокна сначала меньшего диаметра, затем среднего и большего. После введения всех компонентов смесь перемешивают в течение 2 мин. Готовую смесь укладывают в металлические формы и вибрируют до дости>кения необходимого коэффициента уплотнения. Твердение образцов осуществляется в пропарочной камере при

GOOÑ a -re«eH e 8 ч

На полученных образцах определяют показатели трещиностойкости oygp, прочности на растяжение при изгибе R» и корРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ.

Коррозионную стойкость оценивают по следующей методике. Проводят принудительную карбониэаци)о образцов в среде углекислого газа. Глубину карбониэации измеряют при помощи микроскопа после ое1ределения прочностных характеристик материала и обработки поверхности разрушения 0,1% — раствором фенолфталеина.

Результаты испытаний также сведены в табл.1.

В табл,2 представлены обоснования выбора коэффициента K=3,4-3,6 — соотношения большего диаметра волокон к последующему мены ему на примере фибробетонных смесей ." соотношением цемент:песок == 19;52 по обьему.

Таким образом, предложенные фибробетонные смеси позволяют более полно использовать воэможность армирующих волокон. Получаемый бетон обладает повышенной прочностью трещиностойкости и короозионной стойкости, т.е. долговечностью.

Формула изобретения

Фибробетонная смесь, содержащая цемент, мелкий заполнитель и высокомодульные волокна трех диаметров, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения прочности на растяжение при изгибе, трещиностойкости и коррозионной стойкости, она содержит высокомодульные волокна диаметром от 0,07 до 1,2 мм с соотношением большего диаметра к последующему меньшему 3,4-3,6 при следующем соотношенйи компонентов, об.%:

Цемент 19-23

Мелкий заполнитель 45-52

Высокомодульные волокна 0,8-3,5

Вода Остальное, при этом количество волокон каждого диаметра устанавливают из соотношения э

Х

i =- — + (ио — g а ) Ig 7 а, 3

1701673 где /4 — количество волокон }-го диаметра, po — общее количество волокон в фибоб. ; робетонной смеси, об. .

Ф вЂ” диаметр волокон, мм;

Таблица 1

Rp, МПа Глубина карбонизации, мм

,об;

Серия

Оупр, Mila

d3=

-0,85мм бг=0,25мм б 1

=0,07мм

08 бз -1,1мм бг-0,3 мм б1-0,08 мм

1,35

2,16 бэ - 1,1ìì бг = 0,3 мм d> = 0,09 мм

3,5

Таблица 2

П р и м е ч а н и е. Ври — прирост фактической прочности образцов по сравнению с расчетной.

Составы, отмеченные звездочкой* — запредельные.

0,06

0,266

0,2

0,37

0,45

0,34

1,10

0,72

0,54

2,28

1,166

1,75

0,27

0,266

0,45

0,45

0,34

0,72

0,72

0,54

1,14

1,166

0,875

0,47

0,266

0,54

0,45

0,68

0,34

0,72

1,08

0,08

1,166

0,875

8,7

7,7

12,2

10,1

12,0

15,3

13,1

11,4

18.8

14,1

16,4

13,2

12,0

129

16,4

15,8

158

23,2

20,1

18,1

32,3

27,0

30,4

0,2

0,4

0,1

0,4

0,2

0,2

0,5

0,4

0,8

0,7