Способ получения жидкости затворения цемента


 


Владельцы патента RU 2533564:

Федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (RU)

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к способам обработки жидкости затворения для приготовления бетонной смеси, и направлено на повышение степени гидратации цемента и прочности цементного камня. Техническим результатом является повышение морозоустойчивости бетонной смеси, увеличение степени гидратации цемента и прочности цементного камня в ранние сроки твердения. Предложенный способ включает электрохимическую обработку водопроводной воды в трехкамерном электролизере с ионоселективными мембранами переменным асимметричным током. При этом анод электролизера выполняют из шунгита. Причем в процессе электрохимической обработки воды в аноде и в анодной камере возбуждают ультразвуковые колебания, частота которых лежит выше частоты порога кавитации в диапазоне 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. Обработку воды прекращают при достижении концентрацией частиц гидратированного фуллерена 10-3-10-4%.

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к способам обработки жидкости затворения для приготовления бетонной смеси, и направлено на повышение степени гидратации цемента и прочности цементного камня.

Известен способ получения жидкости затворения путем добавления в нее наночастиц (наномодификатора), в частности фуллерена с размером частиц от 20 до 200 нм, до достижения концентрации фуллерена в воде 10-4-10-7% [1].

Недостатком указанного способа является то, что получение наночастиц фуллерена - процесс трудоемкий и дорогостоящий. В 90 годы прошлого столетия, когда фуллерены только стали использовать для практических нужд, стоимость фуллерена составляла 10000$ за грамм. Сравнительно быстрое увеличение общего количества установок для получения фуллеренов и постоянная работа по улучшению методов их очистки привели к существенному снижению стоимости С60 за последние 17 лет - с 10000$ до 10-15$ за грамм {2}, что подвело к рубежу их реального промышленного использования. Тем не менее, цена фуллерена, несмотря на ее заметное снижение за последние годы, остается все еще достаточно высокой. Кроме того, искусственно получаемые наночастицы фуллерена практически нерастворимы в воде, что не позволяет повысить их концентрацию в жидкости затворения, и это также ограничивает потенциальные возможности модифицируемой жидкости. В упомянутом аналоге имеется необходимость засыпать в каждую очередную порцию жидкости затворения определенную довеску (дозу) фуллереновых частиц, что усложняет его реализацию.

Известен способ водоподготовки в технологии приготовления бетонной смеси, когда воду перед смешением с другими компонентами обрабатывают постоянным электрическим током в бездиафрагменном электролизере. При этом обработку воды осуществляют при анодной плотности тока на электродах (0,1-2,0)102 А/м2, а суммарная площадь анодов относится к суммарной площади катодов как 1:(1,0-2,5). Кроме того, перед обработкой постоянным электрическим током или после нее воду дополнительно обрабатывают магнитным полем напряженностью (0,01-2,0)104 А/м [3].

Недостатками способа являются его сложность и высокая энергоемкость, связанные с комплексной обработкой жидкости затворения постоянным электрическим током и магнитным полем.

Известен также способ приготовления жидкости затворения бетонной смеси, заключающийся в том, что в воду вводят соли жесткости, после чего раствор подвергают гидромеханическому воздействию с последующей обработкой жидкости в электролизере переменным электрическим током (U=30-60 В, i=0,01-0,025 А/см2; f=50-200 Гц), после чего жидкость обрабатывают магнитным полем 300-500 Э [4].

Недостатками этого способа являются его нетехнологичность, сложность и высокая энергоемкость, связанные с реализацией операций химического, гидромеханического, электрохимического и магнитного воздействий на жидкость затворения.

Известен способ получения бетонного камня, включающий электрохимическую обработку жидкости затворения в трехкамерном электролизере постоянного тока. При этом в среднюю камеру электролизера подают 1-3% раствор хлорида кальция, а в крайние камеры - водопроводную воду. Электрохимический процесс ведут при выпрямленном напряжении 220 В. Цемент затворяют раствором из анодной или катодной камеры. При этом прирост прочности цементного камня составляет до 45% в возрасте 1 суток и до 58% в возрасте 28 суток по сравнению с прочностью цементного камня, затворенного водопроводной водой [5].

К недостаткам указанного способа [5] следует отнести его нетехнологичность, связанную с использованием при электрохимической обработке жидкости затворения химического компонента (1-3% раствор СаСl2) и с применением относительно высокого напряжения, что делает использование данного способа энергоемким и небезопасным. Кроме того, прирост прочности цементного камня, особенно в ранние сроки твердения, невысок и составляет около 45%.

Наиболее близким по количеству существенных признаков и достигаемому результату является способ получения жидкости затворения цемента, включающий электрохимическую обработку водопроводной воды в трехкамерном электролизере с ионоселективными мембранами с последующим использованием обработанной воды для затворения цемента, для затворения цемента используют обработанную водопроводную воду, отобранную из средней, или катодной, или анодной камер, причем электрохимическую обработку воды ведут переменным асимметричным током при напряжении 40-50 В, частоте 500-600 Гц при отношении амплитуд прямой и обратной полуволн тока 1,6-1,7 [6].

Недостатком способа-прототипа является то, что жидкость затворения не структурированная, что снижает технологические свойства бетонной смеси (низкая морозоустойчивость бетонной смеси, пластичность, степень гидратации цемента, распалубочное время и др.), а прочность бетонного камня, полученного с использованием жидкости затворения, активированной по способу-прототипу, относительно низка.

В основу изобретения положена задача повышение эффективности обработанной жидкости затворения, при этом технический результат заключается в повышении морозоустойчивость бетонной смеси степени, увеличение гидратации цемента и прочности цементного камня в ранние сроки твердения.

Поставленная задача решена следующим образом. Согласно заявляемому способу жидкость затворения (водопроводную воду) обрабатывают в трехкамерном электролизере с ионоселективными мембранами переменным асимметричным током. При этом анод электролизера выполняют из шунгита и в процессе электрохимической обработки воды в аноде и в анодной камере возбуждают ультразвуковые колебания, частота которых лежит выше частоты порога кавитации в диапазоне 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, обработку воды прекращают при достижении концентрацией частиц гидратированного фуллерена 10-3-10-4% и используют для затворения цемента. При этом для затворения цемента берут растворы из катодной, средней или из анодной камеры электролизера.

Общее между заявляемым способом и прототипом в том, что электрохимическую обработку жидкости затворения осуществляют в трехкамерном электролизере с ионоселективными мембранами переменным асимметричным током, а в качестве жидкости затворения берут воду из средней, анодной или катодной камер электролизера.

Отличие заявляемого способа от прототипа состоит в том, что электрохимическую обработку жидкости затворения ведут в электролизере, анод которого выполняют из шунгита, причем в процессе электрохимической обработки воды в аноде и в анодной камере возбуждают ультразвуковые колебания, частота которых лежит выше частоты порога кавитации в диапазоне 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, при этом обработку воды прекращают при достижении концентрацией частиц гидратированного фуллерена 10-3-10-4%, после чего активированную воду используют для затворения цемента. Дополнительно следует отметить, что при реализации заявляемого способа не требуется введения химических добавок, которые успешно заменяет перешедшие из анода в воду в процессе ее активации частицы гидратированного фуллерена.

Проведенный анализ позволяет сделать вывод о наличии новизны и существенных признаков заявляемого способа.

Электрохимическая обработка водопроводной воды асимметричным переменным током в трехкамерном электролизере с ионоселективными мембранами усиливает химическую активность жидкости, то есть активизирует ее. Затворение цемента электрохимически активированной водой оказывает влияние на процессы растворения, гидратации, гидролиза, что в целом приводит к повышению прочности цементного камня, особенно, в ранние сроки твердения. В межэлектродном пространстве электролизера под действием асимметричного переменного тока происходит ориентация и направленное движение ионов и молекул воды к электродам, создаются условия, при которых проявляются резонансные эффекты в двойном электрическом слое (ДЭС) на плоскости электродов. Структурные изменения, начавшиеся у межфазной границы в ДЭС, благодаря когерентному движению молекул воды и водородным связям, распространяются вглубь жидкой фазы, формируются ориентационные структуры, в которых при воздействии слабых электромагнитных полей возможно спонтанное нарушение их симметрии и дальнейшее разрушение. Существенно повышает активные свойства жидкости затворения попавший в анолит фуллерен. В шунгите содержатся не просто фуллерены, а гидратированные фуллерены, способные экстрагироваться водой. Таким образом, изменение надмолекулярной структуры воды значительно увеличивает ее химическую активность и, как следствие, влияет на процесс структурообразования цементного камня, приводит к повышению его прочности. Уникальным свойством фуллеренов является их способность структурировать воду. Фуллерены, полученные искусственным путем, растворяются в воде с большим трудом. Зато, если они растворены, как это имеет место в шунгите, вокруг каждого шара образуется многослойная оболочка из правильно расположенных молекул воды, примерно в десять молекулярных слоев. Эта водяная, иначе говоря, гидратная оболочка молекулы Фуллерена и есть структурированная вода.

Известно, что при электролизе воды происходит разрушение анода и положительно заряженные ионы его материала (катионы) проходят от анода через анолит и через мембрану поступают в катодную камеру.

В заявляемом способе в качестве анода используют шунгит. Использование шунгита в качестве анода позволяют в первую очередь его высокая электропроводность и другие его физические характеристики, приведенные ниже:

- плотность - 2,25-2,40 г/см3

- пористость - 0,5-5%

- прочность на сжатие 100-150 МПа

- модуль упругости (Е) - 0,31×105 МПа

- электропроводность - (1-3)×103 См/м

- теплопроводность - 3,8 Вт/м·к.

- среднее значение коэффициента теплового расширения в интервале температур 20-600 С - 12×10-6 1/град.

В заявляемом способе используется тот факт, что в процессе электролиза из анода электрическим полем вырываются положительно заряженные ионы (катионы) материала анода, которые под действием поля переносятся в прикатодную область, насыщая католит этими катионами.

Следует отметить, что фуллерены, полученные искусственным путем, практически нерастворимы в воде. Шунгит - это камень естественного происхождения, и гидратированные фуллерены, входящие в его состав, способны к растворению в воде.

В заявляемом способе процесс поступления положительных ионов из шунгитового анода интенсифицируют, используя ультразвук.

По своей физической природе ультразвук представляет собой упругие волны и в этом он не отличается от звука.

Принято считать, что к ультразвуковому диапазону относятся частоты, находящиеся в диапазоне от 20 кГц до 1 ГГц. Частоты, находящиеся в диапазоне от 16 кГц до 20 кГц, относятся к слышимому звуку.

Частоты, лежащие ниже 16 кГц, относятся к инфразвуку, а частоты, лежащие выше 1 ГГц, называют гиперзвуком.

Область частот ультразвука можно подразделить на три подобласти:

ультразвук низких частот (2×104-105 Гц) - УНЧ;

ультразвук средних частот (105-107 Гц) - УСЧ;

ультразвук высоких частот (107-109 Гц) - УЗВЧ.

В жидких средах под действием ультразвука возникает и протекает специфический физический процесс - ультразвуковая кавитация, обеспечивающий максимальные энергетические воздействия на шунгитовый анод.

В ультразвуковой волне во время полупериодов разрежения возникают кавитационные пузырьки, которые резко захлопываются после перехода в область повышенного давления, порождая сильные гидродинамические возмущения в воде и в порах шунгитового анода, за счет чего значительно усиливается эффект образования катионов из материала анода (шунгита).

Кавитация производится за счет чередующихся волн высокого и низкого давления, образуемых звуком высокой частоты (ультразвуком).

Ультразвуковая кавитация - основной инициатор физико-химических процессов, возникающих в жидкости под действием ультразвука, в частности процессов образования катионов из материала анода.

Кавитационные явления в той или иной среде возникают только при превышении ультразвуком порога кавитации.

Порогом кавитации называется интенсивность ультразвука, ниже которой не наблюдаются кавитационные явления. Порог кавитации зависит от параметров, характеризующих как ультразвук, так и саму жидкость.

Для воды и водных растворов пороги кавитации возрастают с увеличением частоты ультразвука и уменьшением времени воздействия.

В при частотах выше 20 кГц порог нестабильной кавитации находится в диапазоне от 0,3 Вт/см2 до 1 Вт/см2.

Дальнейшее повышение интенсивности до 1,5 Вт/см2 приводит к нарушению линейности колебаний стенок пузырьков. Начинается стадия стабильной кавитации. Диапазон интенсивностей стабильной кавитации лежит в области от 1,5 Вт/см2 до 2,5 Вт/см2. Пузырек сам становится источником ультразвука колебаний. На его поверхности возникают волны, микротоки, электрические разряды.

Увеличение интенсивности ультразвука за величину 2,5 Вт/см2 приводит вновь к стадии нестабильной кавитации.

В заявляемом способе наиболее эффективно использовать диапазон интенсивностей стабильной кавитации лежит в области от 1,5 Вт/см2 до 2,5 Вт/см2.

Именно в этом диапазоне частот и мощностей ультразвука активируемая вода, омывая поверхность анода и проникая в его поры, способствует интенсивному разрушению анода, материал которого поступает в анолит в виде нейтральных частиц и ионов (катионов) гидратированного фуллерена.

Под действием ультразвука активируемая вода интенсивно перемешивается и через поры проникает внутрь шунгита, что позволяет ей взаимодействовать с поверхностью шунгита. За счет ультразвука существенно увеличивается интенсивность разрушения частиц шунгита и поступления наночастиц фуллерена, содержащегося в шунгите, в воду, что в значительной мере повышает эффективность процесса активации воды.

Наилучшая гидратация частиц шунгита возникает в диапазоне стабильной кавитации, возникающей в области низких частот. Поэтому активировать жидкость затворения бетонных смесей лучше всего ультразвуком низких частот. Выбор этого диапазона частот обусловлен следующими факторами.

Во-первых, частота 20 кГц принята за нижнюю границу возникновения ультразвуковых колебаний. При частотах ниже 20 кГц находится область слышимого звука и процессы кавитации в этой области не наблюдаются.

Во-вторых, в низкочастотной области, лежащей в от 20 кГц до 100 кГц, диапазон интенсивностей ультразвука, в котором наблюдается стабильная кавитация, как это указывалось выше, лежит в области от 1,5 Вт/см2 до 2,5 Вт/см2.

Область частот, лежащая выше 100 кГц, относится к области средних частот ультразвука. В этой области частот при определенной интенсивности ультразвука может возникнуть эффект фонтанирования струи активированной жидкости, что может вызвать нежелательные явления при приготовлении бетонных смесей. Кроме того, для обеспечения стабильной кавитации в области средних частот требуются более мощные излучатели ультразвука, чем для создания упомянутой области в диапазоне низких частот. Это обусловлено тем, что порог кавитации возрастает с увеличением частоты ультразвука. Необходимость применения более мощных излучателей в области средних частот по сравнению с мощностью излучателей в области низких частот приводит к усложнению и к удорожанию конструкции активатора воды.

В заявляемом способе наиболее эффективно использовать диапазон интенсивностей стабильной кавитации, который лежит в области от 1,5 Вт/см2 до 2,5 Вт/см2.

Именно в этом диапазоне частот и мощностей ультразвука активируемая вода, омывая поверхность шунгита и проникая в его поры, способствует его интенсивному разрушению и наночастицы фуллерена поступают в воду в виде нейтральных частиц.

Концентрация частиц фуллерена в воде при воздействии на шунгит и воду в анодной камере электролизера ультразвуком зависит от частоты, интенсивности ультразвука и времени воздействия ультразвуком на шунгитовый анод и воду в анодной камере.

Опыты показали, что воздействие ультразвука на воду и шунгит в течение 10-20 минут приводит к достижению концентрации наночастиц фуллерена в воде в диапазоне 10-3-10-4%, что достаточно для того, чтобы придать жидкости затворения (активированной воде) свойства, требуемые для эффективного затворения цемента. Эти свойства жидкости затворения, которая становится структурированной, приводят к повышению степени гидратации цемента и прочности бетонного камня, а также к улучшению удобоукладывемости бетонной смеси, к снижению водоцементного отношения, без ущерба качественным и технологическим свойствам бетонных смесей.

Сформировать суждение о том, сколько воды может структурировать фуллерен, можно из следующих соображений. Поскольку диаметр гидратной оболочки десятикратно превышает поперечник углеродной сферы, ее объем, а соответственно, и масса структурированной фуллереном воды будут пропорциональны кубу линейного размера и превысят массу фуллерена примерно в тысячу раз. Таким образом, фуллерен структурирует в тысячи раз большую массу воды. Иначе говоря, что уже сотые доли процента фуллерена способны структурировать значительную долю раствора. Т.е. фуллерен при активации жидкости затворения действует в малых и сверхмалых дозах.

По своим свойствам структурированная вода, окружающая молекулу фуллерена, существенно отличается от обычной. В частности, она замерзает не при 0, а при -2,8°С. Это в значительной степени повышает морозоустойчивость бетонной смеси, что позволяет осуществлять бетонирование при более низких температурах без дополнительного разогрева бетонной смеси.

Пример. Для приготовления цементного камня использовался портландцемент М 300, в качестве жидкости затворения - активированную воду, приготовленную по способу-прототипу и по заявляемому способу. Электролизер был выполнен трехкамерным, проточным.

Средняя камера электролизера образована ионоселективными мембранами МК-40 и МА-40. Катод площадью 30 см2 был изготовлен из нержавеющей стали и в обоих случаях (в прототипе и в заявляемом способе) оставался одни и тем же. Анод же в электролизере менялся. При обработке воды по способу-прототипу он был выполнен из прессованного графита, а по заявляемому способу - из шунгита. Процесс электрохимической обработки в обоих случаях осуществляли на переменном асимметричном токе (S=l,6-1,7) при напряжении 40-50 В, частоте 500-600 Гц. Отличие состояло в том, что при обработке воды по заявляемому способу в аноде и в анодной камере возбуждали ультразвуковые колебания, частота которых лежала выше частоты порога кавитации в диапазоне от 20 кГц до 100 кГц, а интенсивность упомянутого ультразвука лежала в области стабильной кавитации от 1,5 Bт/cм2 до 2,5 Bт/cм2. В рассматриваемом примере частота ультразвука составляла 20 кГц, а интенсивность упомянутого ультразвука лежала в области стабильной кавитации и равнялась 2 Вт/см2. В качестве кавитационного дезинтегратора был использован индустриальный звуковой процессор «Hielscher Ultrasound Technology UP» марки UIP 1000 hd [7].

Опытным путем было установлено, что при обработке активируемой воды в течение 10-20 минут концентрация частиц гидратированного фуллерена изменялась 10-3-10-4% соответственно. В рассматриваемом примере обработку воды вели в обоих случаях в течение 20 минут. Такая продолжительность процесса гарантировала, что концентрация частиц фуллерена в жидкости затворения будет составлять 10-3-10-4%. После 20 минут обработку воды прекращали, после чего активированную воду использовали для затворения цемента.

Гидратация цемента исследовалась рентгеноструктурным методом на установке ДРОН-4. Исследования показали, что в цементном тесте, приготовленном по способу-прототипу, гидратация цемента составляла 70%, тогда как по заявляемому способу она была равной 86%.

Полученными растворами затворяли цемент (В/Ц:=0,27) и формировали кубики размером 3×3×3 см, которые твердели в естественно-влажных условиях. В установленные сроки (7-28 суток) образцы испытывают на прочность при сжатии. Прочность при сжатии цементного камня, затворенного жидкостью затворения, приготовленной по способу -прототипу, составила в возрасте 7 и 28 суток в среднем соответственно 242 и 427 кгс/см2, тогда как прочность при сжатии цементного камня, затворенного жидкостью затворения, приготовленной по заявляемому способу, составила в возрасте 7 и 28 суток в среднем соответственно 272 и 513 кгс/см3.

Таким образом, заявляемый способ по сравнению со способом-прототипом позволяет повысить степень гидратации цемента в 1,23 раза, а прочность цементного камня при сжатии в 1,12 и в 1,2 раза в возрасте 7 и 28 суток соответственно. Дополнительным преимуществом жидкости затворения, приготовленной по заявляемому способу перед прототипом, является то, что она замерзает не при 0, а при -2,8°С. Это в значительной степени повышает морозоустойчивость бетонной смеси, что позволяет осуществлять бетонирование при более низких температурах без дополнительного разогрева бетонной смеси.

Источники информации

1. Пухаренко Ю.В., Никитин В.А., Летенко Д.Г. Наностуктурирование воды затворения как способ повышения эффективности пластификаторов бетонных смесей// Строительные материалы. - Наука, №8 (приложение к научно-техническому журналу» Строительные материалы», 2006.-е. 154-161.

2. Вуль А.Я. Материалы электронной техники, №3, с.4 (1999).

3. Патент Российской Федерации N 2017702, М. кл5 С04В 40/00, Бюл. №15, 15.08.94.

4. Патент СССР №1782230, М. кл5. С04В 40/00, Бюл. N 46, 15.12.92.

5. Авт.св. №1705266, М. кл5 С04В 40/00, Бюл. №2, 15.01.92.

6. Патент РФ №2163582. Способ получения жидкости затворения цемента Семенова Г.Д.; Саркисов Ю.С.; Еремина А.Н.; Семенов В.Д.; Образцов СВ. /-Опубликовано: 2001.02.27. Бюл. №6 (Прототип).

7. Inquiry from http://www.hielscher.com.

Способ получения жидкости затворения цемента, включающий электрохимическую обработку водопроводной воды в трехкамерном электролизере с ионселективными мембранами асимметричным переменным током с последующим использованием обработанной воды, отобранной из анодной камеры, средней или катодной камер для затворения цемента, отличающийся тем, что анод электролизера выполняют из шунгита и в процессе электрохимической обработки воды в аноде и в анодной камере возбуждают ультразвуковые колебания, частота которых лежит выше частоты порога кавитации в диапазоне 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, обработку воды прекращают при достижении концентрацией частиц гидратированного фуллерена 10-3-10-4%, после чего активированную воду используют для затворения цемента.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области строительного производства, а именно к способам активации компонентов бетонной смеси, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для приготовления бетонных смесей.
Изобретение относится к способам активации воды затворения композитов на основе цемента. Техническим результатом является повышение эффективности и степени активации воды для обеспечения ускорения процессов гидратации и набора прочности в ранний период твердения бетона.
Изобретение относится к технологии получения неорганических термостойких, антикоррозионных композиционных материалов при производстве пластиков, антифрикционных и смазочных материалов при изготовлении композиционных материалов для строительной, электротехнической, атомной, машиностроительной и химической промышленностей.

Изобретение относится к композиционным конструкционным материалам, используемым в подвижных и стационарных частях станков, систем высокоточного монтажа радиоэлектронных компонентов, контрольно-измерительных машин, координатных систем высокой точности и другой прецизионной техники.
Изобретение относится к порошкообразной композиции строительного материала, предпочтительно к сухому строительному раствору промышленного производства и, в особенности, к клеям для плитки, наполнителям для швов, шпаклевкам, гидроизоляционным шламам, ремонтным растворам, выравнивающим растворам, армирующим клеям, клеям для термоизоляционных композитных систем (ТИКС), минеральным штукатуркам, тонким шпаклевкам и системам бесшовного пола, содержащей сложный эфир A) 2-этилгексановой кислоты и B) спирт с точкой кипения, по меньшей мере, в 160°C.
Изобретение относится к способам приготовления бетонных смесей с добавкой микрокремнезема с химическими добавками. Техническим результатом предложенного способа является повышение прочности бетонной смеси.

Изобретение относится к безреагентным способам увеличения удобоукладываемости формовочных смесей посредством обработки воды и может быть использовано при производстве силикатных, керамических, бетонных, железобетонных и других изделий, а также в технологиях, основанных на использовании различных минеральных вяжущих, для которых актуальна проблема удобоукладываемости и увеличения положительной динамики нарастания прочности готовых изделий.
Способ приготовления золобетонной смеси относится к промышленности строительных материалов и может быть использован для изготовления золобетонов. Техническая задача - удешевление смеси, ускорение процесса схватывания и твердения золобетонной смеси, повышение прочности и стабильности свойств золобетона, а также расширение области утилизации отходов техногенного происхождения.
Изобретение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано для производства облицовочных плит (для внутренней и наружной отделки зданий) черепицы, полов, монолитных строительных элементов.
Изобретение относится к способу производства строительных материалов, в частности к технологии приготовления бетонных смесей, и может найти применение при выполнении монолитных бетонных работ для изготовления стеновых блоков, которые могут быть использованы при возведении складских помещений, гаражей и ограждений.

Изобретение относится к технологии приготовления строительных смесей, преимущественно мелкозернистых бетонных смесей и строительных растворов, твердеющих в естественных условиях или при тепловлажностной обработке. Техническим результатом является снижение расхода дорогостоящих материалов без снижения прочности получаемого материала. Предложен способ приготовления строительной смеси, включающий две стадии, с использованием минерального наполнителя, пластифицирующей добавки, песка и вяжущего. При этом на первой стадии перемешивают вяжущее - портландцемент М500 Д20, минеральный наполнитель - карбонатно-кремнеземистую опоку, 55-65% песка и 60-70% воды затворения до получения однородной смеси, а на второй стадии к полученной смеси добавляют оставшуюся часть песка, пластифицирующую добавку - суперпластификатор СП-1 и остальную воду, и окончательно перемешивают их до получения однородной смеси заданной удобоукладываемости. 1 табл.

Изобретение относится к области производства пеноматериалов на основе асбестового, базальтового, углеродного, полиэфирного или полиамидного и других видов неорганических и органических волокон, используемых в области авиа- и судостроения, машиностроении и радиотехнической промышленности. Техническим результатом является сокращение длительности процесса сушки пеномассы, повышение качества изготавливаемого пеноматериала при непрерывном режиме работы с высокой производительностью. Предложен способ производства пеноматериалов, включающий получение пеномассы из исходной смеси на основе волокон, подачу пеномассы на транспортер конвейерной линии, сушку пеномассы путем прохождения ее через сушильные камеры с позонным ступенчатым подъемом температуры, обжиг пеномассы в печи до получения пеноматериала и раскрой его на плиты заданного размера. При этом сушку и обжиг пеномассы осуществляют путем одновременного воздействия на нее инфракрасным и конвективным источником тепла. Причем позонный ступенчатый подъем температуры сушки проводят с 60°C до 170°C, а обжиг пеномассы проводят при температуре от 190 до 280°C, при этом прохождение пеномассы через сушильные камеры и обжиговую печь осуществляют со скоростью 6-12 м/час. Предложена также конвейерная линия для осуществления указанного способа. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу получения теплоизоляционного материала на основе отходов деревообработки. Технический результат заключается в снижении плотности и теплопроводности материала. Способ получения теплоизоляционного материала включает смешение наполнителя и связующего, с последующим формованием и твердением. В качестве наполнителя используют древесную технологическую щепу толщиной 5±2 мм, в качестве связующего используют пенополиуретан жесткий, состоящий из полиола и изоцианата. Предварительно смешивают компоненты связующего, затем смешивают связующее с наполнителем путем послойной укладки слоя связующего, слоя наполнителя и слоя связующего в форму, при следующем соотношении компонентов, мас.%: полиол 24-22, изоцианат 36-33, технологическая щепа 40-45. После полной подачи компонентов, форму фиксируют запорами и выдерживают 15-20 мин. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к области изготовления строительных изделий из теплоизоляционного и конструкционно-теплоизоляционного пенобетонов. Технический результат заключается в улучшении прочностных характеристик пенобетона. Способ изготовления строительных изделий из пенобетона включает в себя приготовление пенобетонной смеси из портландцемента, фракционированного кварцевого песка, пенообразователя и воды в турбулентном смесителе, загрузку полученной смеси в формы из диэлектрического материала, на боковых поверхностях которых расположены металлические электроды, воздействие на пенобетонную смесь электрическим полем переменного тока заданной частоты и напряженности. Обработку свежеотформованных изделий электрическим полем производят при напряженности поля 1,5-4,5 В/см в течение 0,5-5 мин. Эффективность воздействия на пенобетонную смесь электрическим полем переменного тока зависит от гранулометрического состава кварцевого песка и максимальна при использовании фракции песка 0,16-0,315 мм. 2 з.п. ф-лы, 6 табл.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к технологии изготовления керамзитобетонной смеси, ресурсосберегающим технологиям легких бетонов. В способе приготовления керамзитобетонной смеси, включающем подготовку и перемешивание компонентов смеси, перемешивание керамзитобетонной смеси осуществляют в турбулентном бетоносмесителе с частотой вращения ротора не менее 8 сек-1 и не более 30 сек-1, вначале в турбулентный бетоносмеситель подают 30% требуемого количества воды затворения и постепенно загружают керамзитовый гравий при работающем турбулентном смесителе и перемешивают в течение 120 сек, далее, в безостановочно работающий турбулентный бетоносмеситель, осуществляют подачу требуемого остатка воды с добавкой лигносульфонатов технических модифицированных и газообразующей добавки ПАК-3, затем загружают золу-унос и цемент, и перемешивают смесь в течение 2-3 мин до получения однородной смеси с требуемой осадкой конуса, при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент 20,00, керамзит 41,50, суперпластификатор ЛСТМ 0,0312, зола-унос ТЭЦ 17,50, ПАК-3 0,025, вода - остальное. Технический результат - уменьшение технологических операций при производстве керамзитобетонной смеси, повышение морозостойкости, теплоизоляционных свойств и снижение средней плотности керамзитобетона без снижения прочности. 2 табл.

Изобретение относится к технологии приготовления строительных смесей, в том числе бетонных смесей с суперпластификаторами для производства сборных бетонных и железобетонных изделий и конструкций. Технический результат заключается в снижении расхода суперпластификатора и обеспечении возможности сокращения длительности тепловлажностной обработки бетона. Способ приготовления бетонной смеси включает двухстадийное перемешивание вяжущего, заполнителей, суперпластификатора и воды затворения, на первой стадии предварительно перемешивают вяжущее, мелкий заполнитель, 70-80% крупного заполнителя и 75-85% воды затворения до получения однородной смеси, затем на второй стадии к предварительно перемешанной смеси добавляют оставшуюся часть крупного заполнителя, суперпластификатор с остальной частью воды затворения и окончательно перемешивают все компоненты до получения однородной бетонной смеси требуемой удобоукладываемости. В качестве суперпластификатора применяется добавка Цемактив СУ-1. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве смешанных вяжущих веществ на основе гипса и портландцемента. Технический результат заключается в увеличении морозостойкости, удлинении сроков схватывания смеси, придании ей самоуплотняющейся способности, повышении прочности, повышении водостойкости и снижении водопоглощения. Способ получения гипсоцементно-пуццоланового вяжущего включает гидроактивацию портландцемента с ПАВ в течение 1 мин с последующим добавлением гипса и пуццоланового компонента и повторную гидроактивацию в течение 2 мин в роторно-пульсационном аппарате со скоростью вращения вала не менее 5000 об/мин, в качестве ПАВ используют смесь карбоксилатного полиэфира «Одолит-К», регулятора сроков схватывания и твердения «БЕСТ-ТБ» и водной эмульсии октилтриэтоксисилана «Пента®-818» в соотношении 1:0,23:0,07, в качестве пуццоланового компонента используют метакаолин с гидравлической активностью не менее 1000 мг/г при следующем соотношении компонентов, мас.%: полуводный гипс 57-57,7, портландцемент 14,9-15,3, указанное поверхностно-активное вещество 1,3-1,8, метакаолин 2,7-3,3, вода остальное. 2 табл.

Изобретение относится к области промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве смешанных вяжущих веществ на основе гипса и портландцемента. Технический результат заключается в увеличении морозостойкости, удлинении сроков схватывания смеси, придании ей самоуплотняющейся способности, повышении пределов прочности на изгиб и сжатие, повышении водостойкости и снижении водопоглощения. Способ получения гипсоцементно-пуццолановой смеси включает гидроактивацию портландцемента с ПАВ в течение 1 мин с последующим добавлением гипса и пуццоланового компонента и повторную гидроактивацию в течение 2 мин в роторно-пульсационном аппарате со скоростью вращения вала не менее 5000 об/мин, в качестве ПАВ используют смесь полимерного поликарбоксилатного эфира «Glenium® 115», регулятора сроков схватывания и твердения «БЕСТ-ТБ» и кремнийорганического соединения «N-октилтриэтоксисилан» в соотношении 1:0,3:0,07, в качестве пуццоланового компонента используют метакаолин с гидравлической активностью не менее 1000 мг/г, при следующем соотношении компонентов, мас.%: полуводный гипс 55,8-56,5, портландцемент 14,3-15,4, указанное поверхностно-активное вещество 1,1-1,9, метакаолин 2,5-3,3, вода остальное. 2 табл.

Изобретение относится к области строительства, а именно к технологии приготовления бетонных смесей и изделий из них, и может быть использовано в технологии производства изделий и конструкций в сборном домостроении и в монолитном строительстве. Технический результат заключается в повышении прочности, подвижности бетонной смеси, морозостойкости и водонепроницаемости. Способ приготовления бетонной смеси заключается в том, что предварительно 50% расчетного количества цемента перемешивают с водой затворения, содержащей суперпластификатор продукта конденсации на основе натриевой соли нафталинсульфокислоты и формальдегида - РЕЛАМИКС Т2 и ускоритель твердения - сульфат натрия, подвергают механохимической активации в роторно-пульсационном аппарате в течение 2 мин с последующим перемешиванием оставшейся части цемента и заполнителями. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к строительству и переработке (обезвреживанию) отходов бурения совместно со вторичными отходами термической утилизации нефтешламов золошлаковыми смесями, с получением дорожно-строительных композиционных материалов. Технический результат заключается в сокращении затрат на транспортировку отходов до ближайшего шламового амбара, возможность проведения переработки буровых отходов сразу после их образования, возможность применения получаемых в результате переработки на площадке вторичных материалов. Задачей, на которую направлено данное изобретение, является создание способа переработки буровых отходов на территории кустовой площадки. Способ переработки бурового шлама на территории кустовой площадки включает размещение на площадке компонентов смеси и емкости для переработки, помещение в емкость бурового шлама, добавление к шламу компонентов и перемешивание смеси экскаватором с получением дорожно-строительного композиционного материала, причем емкость для переработки устанавливается в грунт таким образом, что ее верхняя кромка возвышается над рельефом на высоту не более 0,5 м. 5 з.п. ф-лы, 7 ил.
Наверх