Способ приготовления фибробетонных изделий

 

Изобретение относится к строительству , может быть использовано при изготовлении фибробетонных изделий и конструкций центрифугированием. Сущность изобретения: состав смеси следующий: цемент и песок в соотношении по массе 1:2, цемент Пикалевского завода М 400, песок морской Мкр 2,56. Водоцементное отношение 0,43. Фибры диаметром 0,3 мм и длиной 30 мм были получены путем резки и профилирования стальной проволоки (ГОСТ 3282-74). Волокна-стабилизаторы имели длину 20 мм. Смесь готовилась следующим образом: в работающий турбулентный смеситель со скоИзобретение относится к строительству и может быть использовано при изготовлении фибробетонных изделий и конструкций. Известен способ изготовления трубчатых элементов из фиброармированной бетонной смеси, включающей ее перемешивание, загрузку в форму и формирование методом центрифугирования с последующей термообработкой, в котором формование осуществляется со скоростью 5,5-7,0 м/с в течение 10-15 мин, после чего скорость вращения увеличивают до 20-25 м/с и продолжают формование 5-10 мин. В результате достигается уменьшение трудоростью вращения ротора 550 об/мин заливалось необходимое количество воды и загружались волокна-стабилизаторы, время перемешивания волокон с водой составляло 30-50 с. Затем в смеситель добавлялись остальные компоненты смеси в следующей последовательности: портландцемент, песок, отдельно приготовленная пена и стальные фибры. Общее время перемешивания смеси составляло 4-6 мин. Пену готовили в пеногенераторе из клееканифольного пенообра . Среднюю плотность пенобетонной смеси определяли по результатам перемешивания в мерном цилиндре. Полученную смесь загружали в предварительно покрытую внутри парафином форму. Распределение смеси производилось со скоростью 5,5-7,0 м/с в течение 10-15 мин, последующее уплотнение осуществлялось со скоростью 20-25 м/с в течение 5-10 мин. Термовлажностная обработка отформованных изделий производилась в пропарочной камере при температуре изотермической выдержки 80° С. 1 табл. (Л С емкости и повышение прочности трубчатых элементов за счет равномерного распределения армирующих волокон по сечению. Недостатками способа являются низкая прочность изделий вследствие насыщения дисперсными волокнами; увеличение жесткости бетонной смеси за счет введения фибр, затрудняющее ее распределение в форме и приводящее к ухудшению однородности армирования. Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления изделий, включающий подачу бетонной смеси с армирующими волокнами в форму на скороvj vi 00 ю о 00

на@ .4. 4

Нгн . Э

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИС ГИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)с С 04 В 40/00, В 28 С 5/40

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

8ЕДОМСТВО СССР (ГОспАтент сссР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 48480 7/33 (22) 05,07.90 (46) 30,11.92. Бюл. ¹ 44 (71) Ленинградский инженерно-строительный институт (72) И.А. Лобанов, В.Ф. Малышев и В.А, Голанцев (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1203065, кл. С 04 В 28/00, 1989, (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ФИБРОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к строительству, может быть использовано при изготовлении фибробетонных изделий и конструкций центрифуги рован ием. Сущность изобретения: состав смеси следующий: цемент и песок в соотношении по массе 1:2, цемент

Пикалевского завода M 400, песок морской

Мкр = 2,56. Водоцементное отношение 0,43.

Фибры диаметром 0,3 мм и длиной 30 мм были получены путем резки и профилирования стальной проволоки (ГОСТ 3282-74). Волокна-стабилизаторы имели длину 20 мм.

Смесь готовилась следующим образом: в работающий турбулентный смеситель со скоИзобретение относится к строительству и может быть использовано при изготовле- . нии фибробетонных изделий и конструкций.

Известен способ изготовления трубчатых элементов из фиброармированной бетонной смеси, включающей ее перемешивание, загрузку в форму и формирование методом центрифугирования с последующей термообработкой, в котором формование осуществляется со скоростью

5,5-7,0 м/с в течение 10-15 мин, после чего скорость вращения увеличивают до 20 — 25 м/с и продолжают формование 5 — 10 мин. В результате достигается уменьшение трудо„„„ („„1778098 А1 ростью вращения ротора 550 об/мин заливалось необходимое количество воды и загружались волокна-стабилизаторы. время перемешивания волокон с водой составляло

30-50 с. Затем в смеситель добавлялись остальные компоненты смеси в следующей последовательности: портландцемент, песок, отдельно приготовленная пена и стальные фибры, Общее время перемешивания смеси составляло 4 — 6 мин, Пену готовили в пеногенераторе из клееканифольного пенообразователя. Среднюю плотность пенобетонной смеси определяли по результатам перемешивания в мерном цилиндре.

Полученную смесь загружали в предварительно покрытую внутри парафином форму.

Распределение смеси производилось со скоростью 5,5 — 7,0 м/с в течение 10-15 мин, последующее уплотнение осуществлялось со скоростью 20 — 25 м/с в течение 5-10 мин.

Термовлажностная обработка отформованных изделий производилась в пропарочной камере при температуре изотермической выдержки 80 С. 1 табл.

° и

lao 4 емкости и повышение прочности трубчатых 1СР еаементое аа счет равномерного распреде- чО ления армирующих волокон по сечению., I ОО

Недостатками способа являются низкая прочность изделий вследствие насыщения дисперсными волокнами; увеличение жест- .а кости бетонкой смеси за счет введенйя фибр, затрудняющее ее распределение в форме и приводящее к ухудшению однородности армирования, Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления изделий, включающий подачу бетонной смеси с армирующими волокнами в форму на скоро1778098 сти распределения и формование ее на скорости уплотнения, Его отличие от известных способов заключается в том, что с целью повышения трещиностойкости и качества изделий в процессе приготовления бетонной смеси в нее вводят 0 5 — 2% суперпластификатора от массы цемента, а загрузка смеси осуществляется послойно с уплотнением в два этапа, соответственно с окружными скоростями формы, превышающими критическую в 1,3 — 4 и 5-20 раз.

Недостатками способа являются низкая прочность изделий вследствие малого насыщения дисперсной арматурой; усложнение технологии, заключающееся в послойной укладке смеси в форму и приводящее к увеличению времени и трудоемкости изготовления.

Целью изобр.етения является повышение прочности и трещиностойкости изделия и упрощение технологии его изготовления.

Указанная цель достигается тем, что в способе изготовления фибробетонных изделий, включающем приготовление фибробетонной смеси путем смешения в турбулентном смесителе воды затворения и синтетических волокон с последующим введением цемента, песка и стальных фибр, формование и термовлажностную обработку используют синтетические волокна плотностью 900-1500 кг/м в количестве 0,2—

0,5% от объема изделия и дополнительно вводят пленку перед введением стальных фибр до достижения смесью средней плотности не менее.1300 кг/м . а формование з осуществляют центрифугированием, Преимущества данного способа заключаются в том, что увеличение прочности и трещиностойкости достигается увеличением содержания стальных армирующих волокон в изделии, изготавливаемом центрифугированием за счет введения пены, обеспечивающей увеличение объема бетонной смеси, которая легко удаляется. в процессе центробежного уплотнения. При этом сепарация стальных фибр в наружную область изделий исключается за счет введения определенного количества синтетических волокон плотностью 900 — 1500 кг/м .

Выполнение процесса загрузки смеси в форму за один прием, а не послойно обеспечивает существенное упрощение технологии изготовления иэделия.

Способ осуществляется следующим образом.

В турбулентный смеситель подается вода, волокна плотностью 900-1500 кгlм в з количестве 0,2 — 0.5, от объема иэделия, вяжущее, мелкий заполнитель, отдельно присти уплотнения

30 в следующей последовательности: портландцемент, песок, отдельно приготовленная линдре

40 давлением

55

25 готовленная пена в количестве, обеспечивающем снижение средней плотности смеси до 1300 кг/м, и стальные фибры. Для получения пены могут быть использованы известные пенообразователи, Приготовленная фибробетонная смесь подается в форму и распределяется в ней на скорости распределения, после чего уплотняется на скороПример. По предлагаемому способу изготавливали трубы внутренним диаметром 500 мм, длиной 1000 мм, толщиной стенки 50 мм из фибробетонной смеси.

Состав смеси следующий: цемент и песок в соотношении по массе 1 2. Цемент

Пикалевского завода M 400, песок морской

Мкр = 2,56. Водоцементное отношение 0,43.

Фибры диаметром 0,3 мм и длиной 30 мм были получены путем резки и профилирования стальной проволоки по ГОСТ 3282-74.

Волокна-стабилизаторы имели длину 20 мм.

Смесь готовили следующим образом.

В работающий турбулентный смеситель со скоростью вращения ротора 550 об/мин заливалось необходимое количество воды и загружались волокна-стабилизаторы. Время перемешивания волокон с водой составляло 30 — 50 с, Затем в смеситель добавлялись остальные компоненты смеси пена и стальные фибры, Общее время перемешивания смеси составляло 4-6 мин, Пену готовили в пеногенераторе из клееканифольного пенообразователя. Среднюю плотность пенобетонной смеси определяли по результатам взвешивания в мерном циПолученную смесь загружали в предварительно покрытую внутри парафином форму, Распределение смеси производилось со скоростью 20 — 25 м/с в течение 5-10 мин

Термовлажностная обработка отформованных изделий производилась в пропарочной камере при температуре изотермической выдержки 80 С, Испытание труб осуществлялось в возрасте 7 сут внутренним гидростатическим

Результаты испытаний представлены в таблице.

Анализ результатов испытаний позволяет отметить следующее: практически до появления трещины на поверхности труб не было просачиваний в виде влажных пятен и капели, что свидетельствует о высокой степени уплотнения бетона; снижение средней плотности смеси посредством введения пены до 1300 кг/м (серии 4-7) дает возможность повысить трещиностойкость

1778098

Средняя плотность смеси, кг/мз

Коэффиц. армиров. стальными фибрами,% по объему

5,С.

1100 полип леново целлю полип леновое полипропиленовое капроновое арамидное (CBM) капроновое капроновое стекловолокно

4,0

3.8

1300

1300

1,16

1,02

0,4

0,3

900

1500

3,6

3,2

1800

8

10 (прототип

0,98

О,Ь1

0,64

2600

0,2

0,1

0,4

1600 .1800

2050

3,3

3,9

2,6

1,5 центрифугированных труб в 1,48 — 1,76 раза по сравнению с изделиями, изготовленными из бетонной смеси беэ пены (прототип серия 10), за счет увеличения коэффициента армирования стальными фибрами. При 5 обеспечении средней плотности смеси меньше 1300 кгlм (серия 1) в процессе центробежного уплотнения имеет место сепарация стальных фибр в наружную область изделия, что ведет к снижению его трещи- 10 ностойкости; использование волокон плотностью 900-1500 кг/м в количестве з

0,2-0,5% от объема изделия обеспечивает стабилизацию стальных фибр при центрифугировании и позволяет изготовить иэде- 15 лие, равномерно армированное по всему сечению (серии 4 — 7). Применение волокон большей плотности (серия 9), или в меньшем количестве (серия 8) ведет к тому, что они не оказывают существенного влияния на 20 стальные фибры, следствием чего является их смещение под действием центробежных сил в наружную область изделия и снижение прочности и трещиностойкости. Увеличение степени насыщения 25 волокнами-стабилизаторами (более 0,5% от объема иэделия (серия 3) ведет к снижению прочности и трещиностойкости изделий как за счет уменьшения коэффициента армирования стальными фибрами, так и за счет 30 ухудшения структуры материала.

Преимущества предлагаемого способа по сравнению с известным заключаются в следующем: обеспечивается повышение прочности и трещиностойкости центрифугированных фибробетонных изделий вследствие увеличения степени насыщения, стальными фибрами и их равномерного распределения по сечению; упрощается технология изготовления за счет того, что загрузка смеси в форму осуществляется за один прием, а изделие изготавливается однослойным.

Формула изобретения

Способ приготовления фибробетонных изделий включающий приготовление фиб- робетонной смеси путем смешения в турбулентном смесителе воды затворения и синтетических волокон с последующим введением цемента, песка и стальных фибр, формование и термовлажностную обработку, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и трещиностойкости, упрощения технологии изготовления, используют синтетические волокна плотностью 900 — 1500 кг/м в количестве 0,2 — 0,5% от обьема изделия и дополнительно вводят пену перед введением стальных фибр до достижения смесью средней плотности не менее t300 кг/м, а формование осуществз . ляют центрифугированием.