Способ изготовления гранитоцементных изделий


 


Владельцы патента RU 2500655:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежский государственный архитектурно-строительный университет (RU)

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к технологии гранитоцементных изделий из мелкозернистых бетонов, и может быть использовано для изготовления элементов отделки цоколей стен зданий, плитки для полов, брусчатки для дорог и тротуаров и других атмосферостойких изделий. Технический результат - улучшение гомогенности бетонной смеси и однородности свойств бетона при одновременном повышении прочностных показателей, износостойкости и морозостойкости изделий. В способе изготовления гранитоцементных изделий из мелкозернистого бетона, включающем смешивание в течение 1…5 мин мелкозернистого заполнителя - отсева дробления гранитов фракции 2,5-5 мм, 0,315-0,63 мм и менее 0,14 мм с портландцементом, водой и пластифицирующей добавкой -серии Glenium® ACE-430 на основе поликарбоксилатного эфира , вибропрессованием изделий из полученной смеси, с последующим их твердением в нормальных условиях - температура воздуха - 15…20°C, влажность воздуха - 90…100%, смешивание ведут в помольно-смесительных бегунах с одновременной вибрацией при давлении катков 0,02…0,05 МПа, вибрацией при частоте колебаний 40…50 Гц и амплитудой колебаний 0,7…0,8 мм, а вибропрессование изделий осуществляют при частоте колебаний 40-50 Гц, амплитуде колебаний 0,3-0,7 мм и давлении прессования 3·10-3-6·10-3 МПа. 4 табл.

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к технологии гранитоцементных изделий из мелкозернистых бетонов, и может быть использовано для изготовления элементов отделки цоколей стен зданий, брусчатки для дорог и тротуаров, плитки для полов и других атмосфере- и износостойких изделий.

Известен способ изготовления мелкозернистого бетона из смеси цемента и песка в соотношении Ц/П 0,34…0,4, после перемешивания сухих компонентов вводят необходимое количество воды затворения (В/Ц=0,5…0,6), которая предварительно подвергнута обработке в механоактиваторе при скорости вращения ротора 3350…3600 об/мин, в течение 1…5 мин (А.С. №2306289, кл. С04В 28/04, C02F 1/34).

Недостатком данного технического решения является относительно невысокая прочность на сжатие и при изгибе, а также повышенная водопотребность и расход вяжущего вещества вследствие нерационально подобранного гранулометрического состава заполнителей.

Известно устройство - помольно-смесительные бегуны, предназначенные для изготовления, в том числе, и строительных смесей. В устройстве компоненты смеси подвергаются одновременному перемешиванию и измельчению за счет сложного пространственного движения чаши в разных плоскостях (А.С. №1202623, кл. В02С 25/00).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ изготовления изделий из бетонной смеси, включающей вяжущее низкой водопотребности, полученное путем совместного помола портландцемента и пластификатора С-3, мелкий заполнитель - механическую смесь природного песка и отсева дробления гранита, модификатор и воду. В этом способе бетонную смесь получают смешиванием указанных компонентов с последующим формованием путем прессования и твердения в нормальных условиях (RU 2345969, С04В 28/04, С04В 111/20). Однако предложенный способ изготовления и состав бетонной смеси не позволяет изготавливать изделия при вибропрессовании (табл.5 «Состав 9-10» прототипа) с высокой прочностью на сжатие и особенно при изгибе, а также с гомогенной структурой бетонной смеси, которая не обеспечивает стабильность свойств изделий (по плотности и прочности).

Целью изобретения является улучшение гомогенности бетонной смеси и стабильности свойств бетона при одновременном повышении прочностных показателей (предела прочности на сжатие и при изгибе).

Указанная цель достигается тем, что в способе изготовления гранито-цементных изделий из бетонной смеси, включающем смешивание в течение 1…5 мин мелкозернистого заполнителя (отсев дробления гранитов) - 80-85 масс.% с портландцементным связующем - 15...20 масс.%, водой - 30…35 масс.% от массы цемента и пластифицирующей добавкой 0,5…2,0 масс.% от массы цемента и вибропрессованием изделий при частоте колебаний 40…50 Гц, амплитуде колебаний 0,3…0,7 мм и давлении прессования 3·10-3…6·10-3 МПа с последующим их твердением в нормальных температурно-влажностных условиях, смешивание компонентов ведут в помольно-смесительных бегунах при давлении катков на смесь 0,02…0,05 МПа с одновременной вибрацией при частоте колебаний 40…50 Гц и амплитуде колебаний 0,7…0,8 мм, а гранитоцементная смесь содержит компоненты при следующем их соотношении, масс.%:

Портландцемент (ПЦ 500 Д0) 15…20
Минеральный заполнитель
(монофракции отсева дробления гранита):
фракция 2,5…5,0 мм 50…55
фракция 0,315…0,63 мм 25…30
фракция менее 0,14 мм 5…10
Вода 30…35 от массы цемента
Пластифицирующая добавка серии
Glenium® ACE-430 (на основе поликарбоксилатного эфира) 0,5…2,0 от массы цемента

Способ реализуется с использованием устройств - помольно-смесительных бегунов и вибропрессующей установки (электромагнитная автоматизированная резонансная виброплощадка с прессующим устройством).

Фракционированные минеральные заполнители (гранитные отсевы) дозируются и перемешиваются с портландцементом, водой и пластифицирующей добавкой в помольно-смесительных бегунах с одновременной вибрацией при давлении катков на смесь 0,02…0,05 МПа и вибрацией - при частоте колебаний 40…50 Гц, амплитуде колебаний 0,7…0,8 мм.

Приготовленная мелкозернистая бетонная смесь (удобоукладывае-мость бетонной смеси составляет 40…50 с) формуется способом вибропрессования в изделия типа плит или другие фасонные изделия при частоте колебаний 40…50 Гц, амплитуде колебаний 0,3…0,7 мм и давлении прессования 3·10-3…6·10-3 МПа с последующим твердением в нормальных температурно-влажностных условиях.

Составы мелкозернистых бетонных смесей, из которых осуществляется вибропрессование изделий, приведены в табл.1.

Использование фракционированного заполнителя из отсевов дробления гранита позволяет получить наиболее плотную упаковку их зерен и при наличии пластифицирующей добавки серии Glenium® ACE-430 (или ее аналогов) обеспечивает повышение прочностных показателей (предела прочности на сжатие и при изгибе). Одновременно сокращается расход дорогостоящего цементного связующего.

Таблица 1
Компоненты смеси Количественное содержание компонентов, масс.%, в составе
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Известного (Пат.№2345969)
Портландцемент (ПЦ 500 Д0) 10 12 15 18 15 20 16 15 20 20 14 21 25
Минеральный заполнитель (отсевы дробления гранита) - фракции, мм: 2,5…5,0 55 53 50 52 55 50 52 50 50 50 50 49 18…24
0,315…0,63 30 30 25 25 25 25 25 30 25 25 28 25 26…28
менее 0,14 5 5 10 5 5 5 7 5 5 5 5 5 48…56
Вода (от массы цемента) 30 32 30 35 30 30 35 35 30 35 35 30 32
Пластифицирующая добавка Glenium® АСЕ 430 (от массы цемента) 0,5 1,0 1,0 0,5 2,0 2,0 1,5 1,5 1,0 2,0 1,5 2,0 3*
Примечание:* - пластификатор С-3

Технологические параметры осуществления предлагаемого способа изготовления и свойства полученных изделий представлены в табл.2.

Из табл.1 и 2 следует, что по количественному содержанию компонентов смеси класс бетона по прочности В 5 0 обеспечивают составы 6, 9 и 12. По расходу цемента рациональными являются составы 6 и 9.

В табл.3 приведены прочностные характеристики и морозостойкость изделий, полученных для состава 5 табл.1 и 2 при различных давлениях на смесь при обмятии, при частоте колебаний 50 Гц и амплитуде колебаний 0,8 мм, в табл.4 аналогичные характеристики изделий при различных значениях виброускорений (виброускорение Аω2, где А - амплитуда колебаний; ω=2πf - круговая частота колебаний), при давлении обмятия, равном 0,04 МПа.

Таблица 3
Свойства изделий Значения свойств при давлении обмятия, МПа
0,005 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07
Предел прочности на сжатие, МПа 33,1 34,5 36,2 37,8 39,7 39,1 38,4 34,4
Предел прочности при изгибе, МПа 6,2 6,5 7,2 7,4 7,6 7,5 7,3 6,9
Морозостойкость, циклов 300 300 300 300 300 300 300 300
Таблица 4
Свойства изделий Значения свойств при виброускорении, м/с2
20 30 40 50 60 70 80 90
Предел прочности на сжатие, МПа 35,4 35,8 36,1 37,6 39,5 39,7 39,1 37,2
Предел прочности при изгибе, МПа 4,3 5,2 6,8 6,9 7,8 7,6 7,0
Истираемость, г/см2 0,31 0,31 0,35 0,40 0,40 0,41 0,38 0,38
Морозостойкость, циклов 300 300 300 300 300 300 300 300

Наличие оптимальных значений давления на смесь при обмятии объясняется тем, что при малых значениях давления не достигается полное обволакивание зерен заполнителя цементным связующим, а при повышенных давлениях начинается изменение гранулометрического состава смеси, в частности, происходит разрушение зерен крупной фракции. Оба фактора снижают не только прочностные, но и другие свойства изделий.

Наличие оптимальных значений параметров вибрации обусловлено тем, что при малых виброускорениях смесь не переходит в псевдоожиженное состояние, а при повышенных ускорениях начинается расслаивание смеси. Оба фактора снижают гомогенность смеси и негативно сказываются на прочностных и других свойствах изделий.

Повышение прочностных и других свойств изделий, получаемых по предлагаемому способу, расширяет область их применения, увеличивает срок службы. Представляется возможным использование этих изделий в условиях воздействия температурно-динамических знакопеременных нагрузок.

Полученные изделия характеризуются пределом прочности на сжатие - 50…55 МПа; пределом прочности при изгибе - 10…11 МПа; морозостойкостью 300 циклов.

Способ изготовления гранитоцементных изделий из мелкозернистых бетонов, включающий смешивание в течение 1 - 5 мин мелкозернистого заполнителя - отсев дробления гранитов с портландцементом водой и пластифицирующей добавкой, вибропрессованием изделий из полученной смеси, с последующим их твердением в нормальных условиях - температура воздуха - 15 - 20°C, влажность воздуха - 90 - 100%, отличающийся тем, что смешивание ведут в помольно-смесительных бегунах с одновременной вибрацией при давлении катков 0,02 - 0,05 МПа, вибрацией при частоте колебаний 40 - 50 Гц и амплитудой колебаний 0,7 - 0,8 мм, а вибропрессование изделий осуществляют при частоте колебаний 40-50 Гц, амплитуде колебаний 0,3-0,7 мм и давлении прессования 3·10-3-6·10-3 МПа, при этом гранитоцементная смесь содержит компоненты при следующем их соотношении, мас.%:

Портландцемент ПЦ 500 Д0 5 - 20
Минеральный заполнитель
монофракции отсева дробления гранита:
фракция 2,5 - 5,0 мм 50 - 55
фракция 0,315 - 0,63 мм 25 - 30
фракция менее 0,14 мм 5 - 10
Вода 30 - 35 от массы цемента
Пластифицирующая добавка
серии Glenium® ACE-430
на основе поликарбоксилатного эфира 0,5-2,0 от массы цемента



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области строительства, а именно к технологии приготовления бетонных смесей и изделий из них. В способе приготовления бетонной смеси, включающем перемешивание части расчетной дозы жидкости затворения с цементом в смесителе-активаторе, введение оставшейся части расчетной дозы жидкости затворения в бетоносмеситель с заполнителем, последующее введение полученной в смесителе-активаторе суспензии в бетоносмеситель и окончательное перемешивание полученной смеси, в качестве жидкости затворения используют воду, которую предварительно заливают в смеситель-активатор в объеме (40÷70)% от расчетной (рецептурной) дозы жидкости затворения, которую в процессе заливки в смеситель-активатор активируют, для чего пропускают со скоростью (1÷2) м/с через поперечное магнитное поле, напряженность которого лежит в диапазоне (500÷2000) Э, затем, после заливки в смеситель-активатор, упомянутую жидкость подвергают дополнительной вторичной активации путем ее кавитационной дезинтеграции, для чего на нее воздействуют ультразвуком, частота которого лежит выше частоты порога кавитации в диапазоне низких частот от 20 кГц до 100 кГц, а интенсивность упомянутого ультразвука лежит в области стабильной кавитации от 1,5 Вт/см2 до 2,5 Вт/см2, причем в процессе кавитационный дезинтеграции жидкости затворения в нее засыпают и перемешивают цемент, при этом одновременно с заливкой жидкости затворения в смеситель-активатор также заливают оставшуюся от расчетной (рецептурной) дозы часть жидкости затворения в бетоносмеситель с заполнителем, в качестве которой используют воду, которую в процессе ее заливки в бетоносмеситель с заполнителем омагничивают, для чего ее также пропускают со скоростью (1÷2) м/с через поперечное магнитное поле, напряженность которого лежит в диапазоне (500÷2000) Э, затем после перемешивания суспензии - цементного теста в смесителе-активаторе в течение 1-1,5 минут, ее переливают в бетоносмеситель и полученную смесь окончательно перемешивают в течение 1,5-2 минут.

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу получения теплоизоляционного материала на основе отходов деревообработки. Технический результат заключается в снижении плотности материала и повышении его теплоизоляционных свойств.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к способам приготовления бетонной смеси. .
Изобретение относится к способу переработки пуццоланов и может найти применение при приготовлении бетонных смесей, строительных растворов и других смесей, включающих цемент.

Изобретение относится к производству наполнителей бетонов и промышленности строительных материалов и может быть использовано при приготовлении бетонов или строительных растворов, используемых в производстве бетонных и железобетонных изделий и конструкций для сборного и монолитного строительства.
Изобретение относится к способу получения гипсового вяжущего. .

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении строительных изделий и конструкций из кислотостойких бетонов.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении строительных изделий и конструкций из бетонов. .

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении строительных изделий и конструкций из кислотостойких бетонов.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к производству бетонных и железобетонных изделий. .

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано, в частности, при изготовлении изделий на основе кремниевых вяжущих. .

Изобретение относится к изготовлению в суровых климатических условиях крупноразмерных монолитных бетонных и железобетонных изделий из бетона сухого формования. .

Изобретение относится к строительству и может быть применено для изготовления строительных изделий, предназначенных для возведения стеновых энергосберегающих ограждений конструкций жилых, общественных и промышленных зданий.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при изготовлении декоративных строительных изделий, в частности облицовочных плит из гипсовых вяжущих.

Изобретение относится к области изготовления сборного бетона и железобетона и может применяться в капитальном строительстве и военном мостостроении. .
Изобретение относится к производству строительных материалов и изделий. .

Изобретение относится к технологическому процессу, используемому в производстве строительных изделий, в частности при производстве, например, кирпича и камней. .

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении строительных изделий и конструкций из кислотостойких бетонов. Техническим результатом является повышение кислотостойкости бетона. В способе получения кислотостойкого бетона, включающем дозирование заполнителя, микронаполнителя и компонентов вяжущего, перемешивание, формование изделий, твердение, используют в качестве заполнителя отсев от дробления диабаза с маркой по прочности 1200-1400, насыпной плотностью ρ=1470-1500 кг/м3 при соотношении фракций, мас.%: фр.5 мм - 13,8; фр.2,5 мм - 34,0; фр.1,25 мм - 25,5; фр.0,63 мм - 18,1; фр.0,315 мм - 4,3; фр.0,14 мм - 4,3, в качестве микронаполнителя - пыль от дробления диабаза с остатком на сите №008 - 2,5-3%, в качестве вяжущего - золощелочное вяжущее, состоящее из золы-уноса от сжигания бурых углей КАТЭКа ТЭЦ-7 г.Братска и жидкого стекла из отхода производства ферросилиция Братского ферросплавного завода - микрокремнезема, с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,35-1,39 г/см3, при соотношении компонентов, мас.%: указанная зола-унос - 19,0-21,0; указанный отсев диабаза - 57,0-63,0; указанная пыль диабаза - 1,9-2,1; указанное жидкое стекло - 13,9-22,1, осуществляют формование изделий вибропрессованием в течение 1-2 мин, твердение - пропариванием при температуре 85-90°С и атмосферном давлении в течение 8 ч. 5 табл.
Наверх