Состав для серных бетонов
Изобретение относится к способам получения серобетона для его применения в изготовлении корпусов судов, производстве строительных материалов и других конструкций и сооружений, подверженных кислотной и солевой агрессии. Серобетонная смесь содержит серное вяжущее и заполнитель в массовом соотношении 20:80. Серное вяжущее получают путем смешения при температуре 140°С в аппарате вихревого слоя в течение 15-30 с газовой серы и мазута до получения однородной эмульсии в массовом соотношении 5:1. Заполнитель содержит щебень и остатки дробления щебня следующего фракционного состава: фракция 20-10 мм - 17%, фракция 10-5 мм - 15%, фракция 5-2,5 мм - 14%, фракция 2,5-1,25 мм - 12%, фракция 1,25-0,63 мм - 12%, фракция 0,63-0,315 мм - 10%, фракция 0,315-0,071 мм - 10%, фракция 0,071 и менее - 10%. Технический результат - повышение прочности бетона, стойкости к воздействию знакопеременных температур. 1 табл.
Изобретение относится к способам получения серобетона для его применения в изготовлении корпусов судов, производстве строительных материалов и других конструкций и сооружений, подверженных кислотной и солевой агрессии.
Известен способ получения серобетонной смеси, заключающийся в использовании в качестве серного вяжущего отходы производства серной кислоты на основе серы элементарной и заполнителя - песка и шламового осадка (см. патент РФ №2088549, МПК6 С04В 28/36). Недостатком данного способа является то, что при остывании серобетонной смеси из-за усадки элементарной серы в изделии образуются большие внутренние напряжения, способствующие развитию трещин и при знакопеременной температуре приводящие к его разрушению.
Известен также способ изготовления композиции для изготовления строительных изделий, включающий серу и наполнитель - отход производства оптического стекла с удельной поверхностью 2000-2200 см2/г, а также заполнитель - тот же отход с размерами частиц 0,6-1,25 мм (см. патент РФ №2105739, МПК6 С04В 28/36). Недостатком данного способа является небольшой объем отходов производства оптического стекла для применения данного состава при массовом изготовлении конструкций из него.
Задачей предлагаемого изобретения является разработка состава серного бетона с повышенной прочностью, стойкостью к воздействию знакопеременных температур и недефицитностью компонентов, входящих в его состав.
Поставленная задача решается реализацией изобретения, в котором в качестве серного вяжущего применяется полимерная сера, получаемая путем смешения при температуре 140°С в аппарате вихревого слоя в течение 15-30 с газовой серы и мазута в соотношении 5:1. В качестве заполнителя предлагается использовать отсевы дробления щебня непрерывного гранулометрического состава фракций 20-0,071 мм и менее. Соотношение полимерной серы и заполнителя, мас.% - 20:80.
Состав заполнителя должен иметь следующий фракционный состав (по массе): фракция 20-10 мм - 17%; фракция 10-5 мм - 15%; фракция 5-2,5 мм - 14%; фракция 2,5-1,25 мм - 12%; фракция 1,25-0,63 мм - 12%; фракция 0,63-0,315 мм - 10%; фракция 0,315-0,071 мм - 10%; фракция 0,071 мм и менее - 10%.
Серный бетон получается путем смешения полимерной серы, нагретой до температуры 140°С, и заполнителя.
Пример. Проведены испытания серного бетона на прочность при сжатии образцов-кубов размерами 150×150×150 мм, имеющие разный фракционный состав. Испытания проводились по ГОСТ 10180-90 (Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам).
Результаты испытаний представлены в таблице.
Как видно из приведенного примера, заявляемый состав имеет максимальную прочность при сжатии.
| Таблица | |||||||||
| Результаты испытаний на прочность при подборе гранулометрического состава серобетона | |||||||||
| № партии | Размер зерен, мм | Прочность на сжатие*, МПа | |||||||
| 20-10 | 10-5 | 5-2,5 | 2,5-1,25 | 1,25-0,63 | 0,63-0,315 | 0,315-0,071 | 0,071 и менее | ||
| Зерновой состав по массе, % | |||||||||
| 1 | 5 | 5 | 5 | 8 | 12 | 18 | 22 | 25 | 39,6 |
| 2 | 5 | 7 | 7 | 10 | 12 | 17 | 20 | 22 | 39,1 |
| 3 | 5 | 8 | 8 | 10 | 12 | 17 | 20 | 20 | 41,9 |
| 4 | 10 | 10 | 10 | 12 | 12 | 14 | 15 | 17 | 43,7 |
| 5 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 15 | 20 | 15 | 44,5 |
| 6 | 10 | 10 | 10 | 10 | 15 | 15 | 15 | 15 | 46,2 |
| 7 | 15 | 15 | 15 | 15 | 10 | 10 | 10 | 10 | 46,0 |
| 8 | 15 | 20 | 15 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 46,3 |
| 9** | 17 | 15 | 14 | 12 | 12 | 10 | 10 | 10 | 47,7 |
| 10 | 20 | 20 | 17 | 12 | 10 | 8 | 8 | 5 | 46,4 |
| 11 | 22 | 20 | 17 | 12 | 10 | 7 | 7 | 5 | 43,9 |
| 12 | 25 | 22 | 18 | 12 | 8 | 5 | 5 | 5 | 41,4 |
| * - в таблице указано среднее значение прочности на сжатие, вычисленное как среднее арифметическое по шести образцам ** - проведенные по ГОСТ 10060.1-95 (Базовый метод определения морозостойкости) испытания, образцы серного бетона выдержали 250 циклов замораживания и оттаивания, что соответствует марки по морозостойкости F200. |
Серобетонная смесь, содержащая серное вяжущее и заполнитель в массовом соотношении 20:80, отличающаяся тем, что серное вяжущее получают путем смешения при температуре 140°С в аппарате вихревого слоя в течение 15-30 с газовой серы и мазута до получения однородной эмульсии в массовом соотношении 5:1, а заполнитель содержит щебень и остатки дробления щебня следующего фракционного состава: фракция 20-10 мм - 17%, фракция 10-5 мм - 15%, фракция 5-2,5 мм - 14%, фракция 2,5-1,25 мм - 12%, фракция 1,25-0,63 мм - 12%, фракция 0,63-0,315 мм - 10%, фракция 0,315-0,071 мм - 10%, фракция 0,071 мм и менее - 10%.
