Сырьевая смесь для получения серного бетона

Изобретение относится к составам строительных бетонов и растворов, содержащих серу. Сырьевая смесь содержит, мас.%: песок 24,07-33,64 и базальтовые отсевы - щебень 31,65-44,26, золу ТЭЦ улавливаемую 8,545-17,14, серу техническую 13,550-27,13, йод 0,005-0,01. Технический результат - получение бетона с повышенными свойствами на растяжение, удар, истираемость. Изобретение развито в зависимом пункте формулы. 1 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к составам строительных бетонов и растворов, содержащих серу.

Известна композиция для изготовления строительных изделий [1]. В данном патенте описывается композиция, включающая серу, добавку, наполнитель и заполнитель, отличающаяся тем, что в качестве заполнителя она содержит свинцовую дробь с диаметром частиц 3-4 мм, а в качестве добавки - парафин при следующем соотношении компонентов, мас.%: сера 7,55-9,5; парафин 0,45-0,5; наполнитель - отход производства оптического стекла с удельной поверхностью 2000-2200 см2/г 14-17; заполнитель - свинцовая дробь с диаметром частиц 3-4 мм - остальное. Изделия имеют среднюю плотность 6690-7230 кг/м3, водопоглощение за 24 ч - 0,15-0,18%. Технический результат - повышение средней плотности и снижение водопоглощения материала. Материал используется преимущественно для защиты от ионизирующего излучения.

Недостатком его является высокая стоимость материалов.

Известен бетон для защиты от ионизирующих излучений [2], включающий вяжущее, тонкомолотую добавку, крупный и мелкий заполнитель и модифицирующую добавку, отличающийся тем, что он содержит в качестве тонкомолотой добавки сажу, в качестве мелкого и крупного заполнителей дробленный каменный уголь с диаметром частиц 0,315-0,63 мм и 5-10 мм соответственно, в качестве модифицирующий добавки - керосин при следующем соотношении компонентов, мас.%: сера 28,7-33,2, сажа 3,4-5,2, песок из каменного угля с диаметром частиц 0,315-0,63 мм 19,3-22,8, щебень из каменного угля диаметром частиц 5-10 мм 38,1-48,2, керосин 0,4-0,7.

Недостаток смеси в том, что в ее состав входит каменный уголь, который может быть использован в качестве топлива. Использование его в качестве заполнителя нерационально.

Известна бетонная смесь [3]. Изобретение относится к строительным материалам, а в частности к бетонным смесям, подвергающимся в процессе твердения тепловой обработке, и может применяться при изготовлении железобетонных конструкций. Технический результат - повышение прочности и долговечности бетонной смеси. Бетонная смесь, включающая портландцемент, песок, щебень, воду, суперпластификатор С-3, оксид кремния, оксид алюминия, оксид железа, оксид кальция, оксид магния, оксид натрия, оксид калия, углерод и серу, дополнительно содержит оксид марганца и оксид хрома при следующих соотношениях компонентов, мас%: портландцемент 10,26-15,71, щебень 53,66-56,59, песок 22,32-25,89, суперпластификатор С-3 0,05-0,16, оксид кремния 0,42-1,4, оксид калия 0,02-0,022, оксид железа 0,013-0,04, углерод 0,013-0,04, оксид магния 0,005-0,017, оксид алюминия 0,003-0,01, оксид кальция 0,003-0,01, оксид натрия 0,003-0,009, сера 0,0012-0,004, оксид марганца 0,0018-0,0058, оксид хрома 0,0001-0,0003, вода остальное.

Недостаток данной смеси в том, что, несмотря на высокие прочностные свойства бетона, полученного из нее, прочность на растяжение его мала. Материал получается достаточно хрупким.

Наиболее близким к заявляемому строительному материалу по составу является сырьевая смесь для изготовления строительных конструкций и изделий на основе серы [4], включающая (мас.%): серу 13-18; щебень шлаковый 46,5-51,3; песок шлаковый 23,5-24,2; железистые кеки 10,7-11,6; битум нефтяной 02-0,7; йод 0,1-02.

К недостаткам указанной смеси относиться то, что применяемый наполнитель (железистый кек) является технологическим сырьем, а шлаковые щебень и песок являются отходами металлургического производства и их применение ограниченно отдельными регионами, где имеется металлургическое производство. Тем не менее, последнее изобретение по своей технической и химической сущности наиболее близко предлагаемому веществу и может служить прототипом.

Задачей, поставленной авторами изобретения, является получение нового и дешевого строительного материала с высокими физико-механическими показателями. Задача решена следующим образом. Низкая стоимость продукта достигается применением дешевых материалов, а именно: в качестве наполнителя используют улавливаемую золу ТЭЦ, которая является отходом производства, а в качестве заполнителя базальтовые отсевы (щебень) и песок.

Высокие физико-механические свойства достигнуты за счет использования в качестве вяжущего вещества серы, а в качестве модифицирующей добавки йода.

Полученное вещество - сырьевая смесь для получения серного бетона, включающая серу техническую, йод, неорганический мелкодистерсный наполнитель, заполнитель. Ее отличительной особенностью является то, что она содержит в качестве мелкодисперсного наполнителя золу ТЭЦ улавливаемую, в качестве заполнителя песок и базальтовые отсевы - щебень при следующем соотношении компонентов, мас.%:

указанный щебень 31,65-44,26
песок 24,07-33,64
зола ТЭЦ улавливаемая 8,545-17,14
сера техническая 13,550-27,13
йод 0,005-0,01

Наилучшие показатели по прочности бетона имеет смесь, которая содержит компоненты при следующем их соотношении: мас.%:

указанный щебень 44,0
песок 25,0
зола ТЭЦ улавливаемая 12,0
сера техническая 18,993
йод 0,007

При этом используется сера техническая (комовая или газовая), отвечающая требованиям ГОСТ 127-76.

Возможно использование вместо песка базальтовых отсевов той же крупности.

Конечный продукт - серный бетон получают замешиванием упомянутых ингредиентов с подогревом.

Полученный серный бетон обладает прочностью 35-40 МПа, низким водопоглощением, высокими морозо-, атмосферо- и химической стойкостями к большинству минеральных кислот и нефтепродуктов, низкой теплоэлектропроводностью. Изобретение пригодно для изготовления как сборных, так и монолитных конструкций, применяемых для эксплуатации в агрессивных средах, для устройства дорог и изготовления коррозионно-стойких строительных конструкций и изделий промышленного и гражданского назначений, а также конструкций, к которым предъявляются повышенные эксплуатационные требования.

Получаемый серный бетон отличается от обычного бетона тем, что успешно противостоит воздействию агрессивных сред (кислотам, солям). Обладает повышенной морозостойкостью, водонепроницаемостью и прочностью. С серным бетоном можно успешно работать и при отрицательных температурах, где обычным бетонам требуется прогрев.

Из серного бетона можно изготавливать: железобетонные сваи, фундаментные блоки, железнодорожные шпалы, дорожные и тротуарные плиты, бордюрный камень, пригрузы для газонефтепроводов, канализационные и водопроводные колодцы, люки теплотрасс; монолитные фундаменты, покрытия дорог и площадок, гидротехнические сооружения, в том числе облицовочные плиты оросительных каналов и сооружений, подземные хранилища для утилизации агрессивных средств, в том числе радиоактивных, производить берегоукрепление и много другое.

Пример опытного изготовления серного бетона следующего состава, мас.%:

базальтовые отсевы (щебень) 44,
песок 25,0
зола ТЭЦ 12,0
сера техническая 18,993
йод 0,007

По физико-механическим показателям серный бетон соответствует следующим нормам.

Прочность, МПа:
на сжатие 50,
на изгиб 9,0,
на растяжение 5,0,
Водопоглощение, % (не более) 0,05,
Воздушные пустоты, % (в пределах) 4-8,
Химическая стойкость в водной среде с кислотностью рН=3,
Удельный вес, кг/м3 2350-2700.

По своим прочностным свойствам серный бетон соответствует всем требованиям, предъявляемым к обычным бетонам, а в отдельных случаях, например в условиях агрессивных сред, его применение является более предпочтительным. Ниже показаны основные преимущества серного бетона перед обычным бетоном.

Физико-механические свойства Серный бетон Обычный бетон
Прочность, МПа:
на сжатие 50,0 34,5
на изгиб 9,0 2,6
на растяжение 5,0 3,65

Как видно из представленных данных, прочностные характеристики серного бетона значительно превышают аналогичные показатели для обычного бетона.

Бетон рекомендуется применять для конструкций, испытывающих знакопеременные нагрузки.

Источники информации

1. Заявка №99103937/04, Россия, Композиция для изготовления строительных изделий.

2. 3аявка №2002110088/03, Россия, Бетон для защиты от ионизирующего излучения.

3. Патент №2223242, заявка №2002118359/03, Россия, Бетонная смесь.

4. Патент №2167120, Россия, Бетонная смесь (прототип).

1. Сырьевая смесь для получения серного бетона, включающая серу техническую, йод, неорганический мелкодисперсный наполнитель, заполнитель, отличающаяся тем, что содержит в качестве мелкодисперсного наполнителя - золу ТЭЦ улавливаемую, в качестве заполнителя - песок и базальтовые отсевы - щебень при следующем соотношении компонентов, мас.%:

указанный щебень 31,65-44,26
песок 24,07-33,64
зола ТЭЦ улавливаемая 8,545-17,14
сера техническая 13,550-27,13
йод 0,005-0,01

2. Смесь по п.1, отличающаяся тем, что содержит компоненты при следующем их соотношении, мас.%:

указанный щебень 44,0
песок 25,0
зола ТЭЦ улавливаемая 12,0
сера техническая 18,993
йод 0,007


 

Похожие патенты:
Изобретение относится к способам воздействия на свойства составов строительных растворов или модифицирования их свойств, в частности серных бетонов. .
Вяжущее // 2380335
Изобретение относится к составам серных вяжущих и может использоваться в композициях для изготовления строительных изделий и конструкций, эксплуатируемых в условиях воздействия агрессивных сред.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для получения серного бетона. .
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.
Изобретение относится к способу приготовления смеси для дорожных работ, которую можно использовать в качестве строительного материала. .
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления строительных деталей, изделий и конструкций, предназначенных для капсулирования радиоактивных и высокотоксичных отходов.
Изобретение относится к области строительства и ведения ремонтно-восстановительных работ в промышленном и гражданском строительстве, проводимых в условиях воздействия агрессивных сред, в частности к получению серного цемента, применяемого в качестве термопластических мастик для получения глянцевых поверхностей или в качестве вяжущего в составе серобетона.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано в производстве строительных растворов, а также бетонных и железобетонных изделий и конструкций.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления строительных деталей, изделий и конструкций, предназначенных для защиты от ионизирующих излучений.
Изобретение относится к сырьевым строительным смесям и может найти применение для производства строительных конструкций и в композициях, используемых при изготовлении серобетонных изделий, эксплуатируемых в условиях агрессивных сред, а также для заливки швов футеровки при защите аппаратуры и строительных конструкций от коррозии, при изготовлении полов и футеровки емкостей для защиты от действия огранических и неорганических кислот.
Изобретение относится к способам воздействия на свойства составов строительных растворов или модифицирования их свойств, в частности серных бетонов. .
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении изделий из карбид-кремниевых жаростойких бетонов, получаемых без предварительного обжига.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении изделий из динасовых бесцементных жаростойких бетонов, получаемых без предварительного обжига.

Изобретение относится к пластификаторам - добавкам, позволяющим регулировать реологические и физико-механические свойства строительных композиций на основе минеральных вяжущих веществ (различные виды цементов, гипс, магнезиальные вяжущие, извести).
Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к составам комплексных добавок, используемых в производстве бетонных смесей, строительных растворов, бетонных и железобетонных изделий.
Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к составам комплексных добавок, используемых в производстве бетонных смесей, строительных растворов, бетонных и железобетонных изделий.
Изобретение относится к способу получения влагостойкого изделия на основе гипса, включающему смешивание силоксановой эмульсии с водой для затворения, используемой для получения указанного изделия на основе гипса, смешивание небольшого количества намертво обожженного оксида магния с обожженным гипсом, смешивание указанной смеси силоксановая эмульсия/вода для затворения с указанной смесью обожженный гипс/оксид магния для образования водной суспензии и формование указанной суспензии и предоставление возможности отформованной суспензии затвердеть для образования влагостойкого изделия на основе отвердевшего гипса.
Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к огнезащитным составам для образования огнезащитных покрытий по металлу и древесине, и может быть использовано в цехах заводов и строительных площадок для нанесения покрытий на металлические и деревянные конструкции в целях повышения их огнестойкости.
Изобретение относится к составам растворов, используемых для крепления кусочков смальты. .

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в качестве добавки для бетонов и строительных растворов. .

Изобретение относится к присадкам и добавкам к цементирующим смесям, способным к гидратации, конкретнее к присадкам и добавкам для придания водоотталкивающих свойств цементирующим смесям
Наверх