Способ проектирования состава серного бетона

Авторы патента:

G01N33/38 - бетона; извести; цемента; гипса; кирпичей; керамики; стекла; строительных растворов

C04B28/36 - содержащие серу, сульфиды или селен

Изобретение относится к технологии бетона, а именно к способам проектирования состава серного бетона, предназначенного для защиты от ионизирующих излучений. Технический результат - возможность проектирования состава радиационно-защитного серного бетона с заданной средней плотностью. В способе проектирования состава серного бетона радиационно-защитного с заданной средней плотностью определяют объемную долю серной мастики, а затем осуществляют расчет расходов на 1 м³ бетона мелкодисперсного наполнителя, серы, крупного и мелкого заполнителей. Расчет объемной доли серной мастики и расходов компонентов бетона проводят в указанной последовательности по расчетным формулам. 1 табл.

Изобретение относится к технологии бетона, а именно к способам проектирования состава серного бетона, предназначенного для защиты от ионизирующих излучений.

Известны способы проектирования состава бетона [1...4], которые применяются для определения начального состава тяжелого, легкого и ячеистого бетонов.

Недостатком указанных методов является то, что они предназначены для определения состава бетона на минеральных вяжущих веществах (цементном, силикатном, гипсовом и др. связующих) и поэтому не учитывают специфических свойств серного связующего. Кроме того, для определения состава бетона по этим способам в качестве критериев для оптимизации (расчета) начального состава пользуются: для расчета состава тяжелого бетона - средним уровнем прочности, а для проектирования легкого и ячеистого бетонов - средним уровнем плотности. Однако эти критерии оптимизации не применимы для подбора начального состава радиационно-защитных бетонов, для которых важным показателем их эффективности является средняя плотность.

Наиболее близким к изобретению является способ определения состава серного бетона [5], который заключается в экспериментальном определении подвижности серобетонной смеси, коэффициентов раздвижки зерен наполнителя и сухой смеси заполнителей и в последующем расчете расходов компонентов бетона.

Недостатком указанного метода является то, что для проектирования состава серного бетона необходимо проведение большого количества материало- и энергоемких экспериментальных исследований. Кроме того, указанный способ не позволяет проводить проектирование состава радиационно-защитного серного бетона с заданной средней плотностью.

Целью изобретения является определение состава радиационно-защитного серного бетона с заданной средней плотностью.

Поставленная цель достигается тем, что в способе проектирования состава серного бетона, включающем расчет расходов серы, мелкодисперсного наполнителя, крупного и мелкого заполнителей на 1 м³бетона, для проектирования серного бетона радиационно-защитного с заданной средней плотностью, определяют объемную долю серной мастики по формуле

где _см - объемная доля серной мастики, м³/м ³;

_б - проектируемая средняя плотность бетона, кг/м³; _н - средняя плотность заполнителя и наполнителя, кг/м ³; _с - средняя плотность серы, кг/м³; Н - массовая степень наполнения серной мастики наполнителем, при которой прочность мастики максимальна, кг/кг, а затем осуществляют расчет указанных расходов по формулам:

- расход мелкодисперсного наполнителя [М_н], кг/м³

- расход серы [M_c], кг/м³

- расход крупного заполнителя [М_кр], кг/м³

- расход мелкого заполнителя [М_мл], кг/м³

где _см, _н, _с, Н - то же, что и в формуле (1); r - соотношение между массами мелкого и крупного заполнителей (r=0,4...0,6), кг/кг.

Для проектирования состава радиационно-защитного серного бетона по предлагаемому способу необходимо иметь следующие исходные данные: 1) значение проектируемой средней плотности серного бетона, кг/м³; 2) значения средних плотностей заполнителя, наполнителя и серы, кг/м³; 3) значение массовой степени наполнения серной мастики, кг/кг.

Проектирование состава радиационно-защитного серного бетона проводят следующим образом. Для бетона с заданной средней плотностью по формуле (1) определяют объемную долю серной мастики. Затем по формуле (2) расход мелкодисперсного наполнителя, а по формуле (3) - расход серы. Далее по формулам (4) и (5) определяют расходы соответственно крупного и мелкого заполнителей.

Пример расчета.

Задание: Рассчитать начальный состав радиационно-защитного серного бетона со средней плотностью 4300 кг/м³ при следующих исходных данных: средняя плотность серы - 2070 кг/м³ ; средняя плотность заполнителя и наполнителя - 5100 кг/м³; массовая степень наполнения серной мастики - 1,25 кг/кг.

Расчет проводим на 1 м³ затвердевшего бетона.

1) Определение объемной доли серной мастики. Расчет проводим по формуле (1):

где

2) Определение расходов серы и мелкодисперсного наполнителя. Вычисление ведем по формулам (2) и (3):

3) Определение расхода крупного заполнителя. Расчет ведем по формуле (4):

где r=0,5.

4) Определение расхода мелкого заполнителя по формуле (5):

Рассчитанный по предлагаемому методу начальный состав радиационно-защитного серного бетона приведен в таблице.

На основе рассчитанного состава были изготовлены образцы с геометрическими размерами 100×100×100 мм. Образцы после выдержки в течение 7 суток были подвергнуты испытаниям. Экспериментальные значения средней плотности серного бетона составили 4260...4305 кг/м³. Сравнение экспериментальных данных и теоретических значений показывает, что относительная погрешность предлагаемого метода не превышает 10%.

Источники информации

1. ГОСТ 27006-86 Правила подбора состава.

2. Патент RU №2005699, С 04 В 28/00. Способ проектирования состава песчаного бетона /Голубев А.И. (Россия) - опубл. 15.01.1994.

3. Патент RU № 2079839, G 01 N 33/38. Способ проектирования состава тяжелого бетона /Голубев А.И. (Россия) - опубл. 20.05.1997.

4. Баженов Ю.М. Технология бетона. - М.: Высшая школа, 1987, - с.229-245.

5. Елфимов В.А., Волгушев А.Н. Подбор составов серных бетонов. //Строительные материалы. № 10, 1991. - С.28-29.

Формула изобретения

Способ проектирования состава серного бетона, включающий расчет расходов серы, мелкодисперсного наполнителя, крупного и мелкого заполнителей на 1 м³ бетона, отличающийся тем, что для проектирования серного бетона радиационно-защитного c заданной средней плотностью определяют объемную долю серной мастики по формуле

где _см - объемная доля серной мастики, м³/м ³;

_б - проектируемая средняя плотность бетона, кг/м³;

_н - средняя плотность заполнителя и наполнителя, кг/м ³;

_с - средняя плотность серы, кг/м³;

Н - массовая степень наполнения серной мастики наполнителем, при которой прочность мастики максимальна, кг/кг,

а затем осуществляют расчет указанных расходов по формулам

М_н - расход мелкодисперсного наполнителя, кг/м³

M_c - расход серы, кг/м³

М_кр - расход крупного заполнителя, кг/м³

М_мл - расход мелкого заполнителя, кг/м³

где _см, _н, _с, Н - то же, что и в формуле (1);

r - соотношение между массами мелкого и крупного заполнителей (r=0,4...0,6), кг/кг.

TK4A - Поправки к публикациям сведений об изобретениях в бюллетенях "Изобретения (заявки и патенты)" и "Изобретения. Полезные модели"

Напечатано: Дата досрочного прекращения действия 07.08.2004

Следует читать: Дата досрочного прекращения действия 20.02.2003

Номер и год публикации бюллетеня: 26-2006

Код раздела: MM4A

Извещение опубликовано: 10.10.2006 БИ: 28/2006

Изобретение относится к области исследования строительных композиционных материалов, а именно к определению их общей пористости, и может быть использовано при изучении свойств материалов и конструкций из серных композиционных материалов (футеровочных блоков, плит пола, бордюрных камней, фундаментных блоков, канализационных труб, сливных лотков и др.), к которым предъявляются повышенные требования по стойкости в агрессивных средах, морозо- и атмосферостойкости, непроницаемости

Способ определения степени уплотнения крупнозернистых фракций мелкозернистыми // 2236676

Изобретение относится к области испытаний и определения свойств материалов и может быть использовано в технологии дорожно-строительных, композиционных, керамических, огнеупорных материалов, в технологии других производств, где используются плотно упакованные зернистые смеси

Способ определения степени уплотнения крупнозернистых фракций мелкозернистыми // 2236675

Изобретение относится к испытанию свойств материалов и может быть использовано в производстве композиционных, строительных и дорожных материалов, а также в других производствах, где требуется уплотнение смесей сыпучих материалов

Способ определения водоцементного отношения цементного теста // 2236674

Изобретение относится к строительству, в частности приготовлению тестообразных растворов упруговязких пластических смесей из цемента и других материалов, и может быть использовано на предприятиях, готовящих данные растворы

Способ определения степени уплотнения крупнозернистых фракций мелкозернистыми // 2236005

Изобретение относится к испытанию свойств материалов и может быть использовано в дорожно-строительных лабораториях для приготовления плотно упакованных зернистых смесей, в других производствах, где требуется увеличение содержания монолитного материала в сыпучих зернистых смесях

Способ определения трещиностойкости бетона // 2235322

Изобретение относится к области строительства, в частности к исследованию прочностных свойств материала, а именно к способам определения трещиностойкости материала, и может быть использовано при оценке свойств бетонов, применяемых в конструкциях и изделиях

Способ определения влажности глинистого сырья и устройство для его осуществления // 2232987

Изобретение относится к производству строительных материалов

Способ определения стабильности водки и других крепких напитков // 2224999

Изобретение относится к ликеро-водочной промышленности

Способ обнаружения микробиологического повреждения в минеральных строительных материалах // 2223491

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при изготовлении, обследовании и испытании в процессе эксплуатации сооружений, зданий, памятников архитектуры, скульптуры, выполненных из таких материалов, как известняк, песчаник, гранит, бетон, кирпич

Способ определения величины предварительного напряжения арматуры в нагруженной конструкции балочного типа с передачей усилия преднапряжения на ее торцы // 2217748

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при испытаниях строительных конструкций балочного типа

Вяжущее для изготовления радиационно-защитных строительных материалов // 2235079

Изобретение относится к составам серных вяжущих и может быть использовано для изготовления серного бетона, предназначенного для защиты от радиации, а также для заливки швов футеровки, аппаратуры и строительных конструкций, эксплуатирующихся в условиях воздействия ионизирующих излучений

Бетон для защиты от ионизирующего излучения // 2234477

Изобретение относится к составам радиационно-защитных бетонов, применяемых при возведении сооружений, предназначенных для защиты от радиоактивного воздействия ядерных установок, атомных электростанций, предприятий по выработке изотопов и других специальных сооружений, в которых используются источники радиоактивного излучения

Способ получения серного вяжущего и серное вяжущее // 2220095

Способ ремонта бетонных и железобетонных покрытий и конструкций // 2212487

Изобретение относится к строительству

Способ производства серного цемента и установка для его осуществления // 2211818

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам и устройствам для получения серного цемента

Способ утилизации отходов от сжигания бытового мусора (варианты) // 2209794

Изобретение относится к проблемам экологии, а именно к переработке и захоронению отходов, содержащих токсичные и экологически опасные вещества

Композиция для изготовления радиационно-защитных материалов // 2208851

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления строительных деталей и изделий, предназначенных для защиты от ионизирующих излучений

Способ определения раствороотделения серобетонных смесей // 2200948

Изобретение относится к технологии бетона, а именно к способам определения раствороотделения серобетонных смесей при динамических воздействиях, и может быть использовано для сравнения различных вариантов состава, технологических процессов изготовления, контроля качества и корректировки состава серного бетона

Битумоминеральная смесь // 2194728

Изобретение относится к составам битумоминеральных смесей преимущественно для устройства дорожного покрытия

Сырьевая смесь для изготовления строительных изделий и конструкций // 2177923

Изобретение относится к строительным материалам, применяемым для изготовления изделий и конструкций, эксплуатируемых в том числе в агрессивных средах

Вяжущее // 2248320

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может найти применение при изготовлении полов, лотков, фундаментов, тротуарных и футеровочных плиток, дорожных ограждений, бортовых камней, других конструкций и сооружений, особенно подверженных кислотной и солевой агрессии