Бетонная смесь



Бетонная смесь
Бетонная смесь
Бетонная смесь
Бетонная смесь
Бетонная смесь
Бетонная смесь
Бетонная смесь
Бетонная смесь
Бетонная смесь

 


Владельцы патента RU 2536893:

Несветаев Григорий Васильевич (RU)
Потапова Юлия Игоревна (RU)
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ростовский государственный строительный университет", РГСУ (RU)

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к производству бетона, предназначенного для стыков, инъектирования каналов, заполнения пространств, при бетонировании тоннелей и т.п. Технический результат - обеспечение надежного контакта твердеющего бетона с поверхностью бетонируемого пространства и компенсации усадочных деформаций, что обеспечивает плотность и непроницаемость зоны контакта-стыка. Бетонная смесь включает портландцемент, щебень фракции 5-10, песок, воду, комплексную расширяющую добавку, содержащую глиноземистый цемент и молотый гипсовый камень. Комплексная расширяющая добавка дополнительно содержит суперпластификатор Glenium-51 и пудру алюминиевую при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент 17-21, щебень гранитный фракции 5-10 мм 31-33, песок двух фракций 0,16-0,63 мм и 1,25-5 мм с модулем крупности 2,7 31-37, комплексная расширяющая добавка 3,3-6,6, вода остальное. Комплексная расширяющая добавка содержит, мас.%: глиноземистый цемент с содержанием Al2O3 не менее 35 мас.% 69-72 , молотый гипсовый камень с содержанием SO3 не менее 42 мас.% 22-24, суперпластификатор Glenium-51 3,2-7,9, пудра алюминиевая 0,8-1,1. 9 табл.

 

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к производству бетона, предназначенного для стыков, инъектирования каналов, заполнения пространств, при бетонировании тоннелей и т.п.

Известна бетонная смесь, включающая, мас.%: портландцемент 13-22; щебень 42-44; песок 25-29; расширяющую добавку 1-5; воду. Добавка, которая включает: алюмосодержащий компонент с содержанием Al2O3 не менее 15 мас.% 58-65; сульфатсодержащий компонент с содержанием SO3 не менее 30 мас.% 22-24; сульфат натрия 8-10; пластификатор 5-8. Прочность через сутки 27,8-33,1 МПа, через 7 суток 43,3-45,1 МПа, водонепроницаемость через 7 суток 10-12 атм (Патент РФ №2069038, C04B 28/2, C04B 111:20 «Бетонная смесь», опубл. 10.11.1996 г.).

Наиболее близким техническим решением является бесшовный монолитный бетонный пол из смеси на основе портландцемента, расширяющей добавки, щебня и песка, который выполнен из бетона с осевым растяжением, равным 1,1-1,3 расчетной величины осевого растяжения бетона и водонепроницаемостью 8-20 атм, а расширяющая добавка содержит, мас.%: алюмосодержащий компонент с содержанием Al2O3 не менее 20% по массе 40-50, сульфатсодержащий компонент с содержанием SO3 не менее 35% по массе 50-60, при следующем содержании компонентов бетонной смеси, мас.%: портландцемент 15-20; расширяющая добавка 1,2-2,0; щебень фракции 5-10 мм 42-49; песок Мкр 2,0-2,2 25-29; вода - остальное (Патент РФ №2137730, C04B 28/02, E04F 15/00 «Бесшовный монолитный бетонный пол», опубл. 20.09.1999 г.).

Недостатком известной смеси является то, что она не обеспечивает компенсацию усадочных деформаций, плотность и непроницаемость зоны контакта (стыка).

Задача изобретения состоит в создании бетонов с двустадийным расширением, когда на первом этапе вследствие расширения бетонной смеси с увеличением объема до 10% обеспечивается гарантированное заполнение бетонируемого пространства, а на втором этапе в процессе твердения происходит расширение твердеющего бетона в условиях ограничения развития деформаций, вследствие чего обеспечивается надежный контакт твердеющего бетона с поверхностью бетонируемого пространства и компенсация усадочных деформаций, что обеспечивает плотность и непроницаемость зоны контакта (стыка).

Сущность изобретения заключается в том, что бетонная смесь включает портландцемент, щебень фракции 5-10 мм, песок, воду, комплексную расширяющую добавку, содержащую глиноземистый цемент и молотый гипсовый камень, при этом комплексная расширяющая добавка дополнительно содержит суперпластификатор Glenium-51 и пудру алюминиевую при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Портландцемент 17-21
Щебень гранитный фракции 5-10 мм 31-33
Песок двух фракций 0,16-0,63 мм и 1,25-5 мм
с модулем крупности 2,7 31-37
Комплексная расширяющая добавка 3,3-6,6
Вода остальное

Комплексная расширяющая добавка содержит, мас.%:

Глиноземистый цемент
с содержанием Al2O3 не менее 35 мас.% 69-72
Молотый гипсовый камень
с содержанием SO3 не менее 42 мас.% 22-24
Суперпластификатор Glenium-51 3,2-7,9
Пудра алюминиевая 0,8-1,1

Использование комплексной расширяющей добавки с содержанием глиноземистого цемента с содержанием Al2O3 не менее 35 мас.% 69-72 и молотого гипсового камня с содержанием SO3 не менее 42 мас.% 22-24 позволяет повысить проектное значение прочности на изгиб. Механизм действия добавки сульфоалюминатного типа основан на формировании в структуре цементного теста на ранней стадии гидратации кристаллов гидросульфоалюминатов кальция, вызывающих рост объема материала в еще не сформировавшейся поровой структуре бетона, увеличивающий ее плотность, что повышает прочностные характеристики конструкции.

Использование суперпластификатора Glenium-51 позволяет получить литые самоуплотняющиеся, практически не требующие вибрации бетонные смеси, что чрезвычайно важно, так как предлагаемая бетонная смесь в соответствии с технологией приготовления не может быть подвергнута виброуплотнению. При снижении расхода воды затворения суперпластификатор Glenium-51 позволяет получить бетоны повышенной прочности при неизменной подвижности смеси. Можно использовать оба эти эффекта частично, т.е. получать смеси повышенной подвижности по сравнению с исходной и одновременно несколько увеличивать прочность бетона за счет снижения расхода воды.

Использование пудры алюминиевой позволяет добиться увеличения объема бетонной смеси на начальной стадии за счет химической реакции с портландцементом, сопровождающейся газообразованием. Данное увеличение объема позволяет производить гарантированное заполнение требуемого объема при видах работ, где недоступен или затруднен процесс инструментального контроля за бетонированием.

Благодаря использованию расширяющих добавок, которые можно вводить непосредственно на строительной площадке, предлагаемая бетонная смесь позволяет отказаться от специальных цементов и применить в качестве вяжущего обычный цемент, что приводит к снижению себестоимости и упрощению работ.

Характеристики исходных материалов

1. Портландцемент

В качестве основной цементной составляющей использовался бездобавочный цемент отечественного производства, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 10178. Химические и минералогические составы цемента и его характеристики приведены в табл.1, 2, 3.

2. Щебень

В качестве крупного заполнителя использовался щебень гранитный Павловского карьера фракции 5-10 мм, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 23732.

3. Песок

В качестве мелкого заполнителя использовался песок для строительных работ (природный обогащенный) Малкинского песчано-гравийного карьера, поставляемый в виде двух фракций - крупной (размерами зерен от 1,25 до 5 мм) и мелкой (размерами зерен от 0,16 до 0,63 мм), соответствующие ГОСТ 8736-93 (с учетом требований ГОСТ 26633) с модулем крупности не менее 2,5. Содержание ПГ менее 2%. Содержание глины в комках отсутствует. В таблице 4 приведены основные свойства песка. Исходя из условий получения бетонной смеси с наилучшей удобоукладываемостью соотношение крупной и мелкой фракций песка выбрано в пределах: крупной - от 30% до 50%, мелкой - от 50% до 70% по массе. Поставщик - ООО «ТиМ».

4. Глиноземистый цемент

В качестве алюмосодержащего компонента комплексной расширяющей добавки использовался глиноземистый цемент Isidac-40 производства компании CimSA, Турция. Химический состав глиноземистого цемента и его характеристики приведены в табл.5, 6.

5. Гипсовый камень

В качестве сульфатсодержащего компонента комплексной расширяющей добавки применялся молотый гипсовый камень, соответствующий ГОСТ 4013-82.

6. Суперпластификатор

Применялся суперпластификатор Glenium-51 - коричневая маслянистая жидкость с содержанием активного компонента 35% производства "BASF". Технические характеристики суперпластификатора приведены в табл.7.

7. Пудра алюминиевая

Применялась пудра алюминиевая пигментная (ПАП), соответствующая ГОСТ 5494-95. Частицы алюминия в пудре имеют пластинчатую форму и покрыты тонкой оксидной и жировой пленкой. Пудра представляет собой легкомажущийся продукт серебристо-серого цвета, не содержащий видимых невооруженным глазом инородных примесей. Насыпная плотность пудры составляет около 0,15-0,30 г/см3, содержание активного алюминия - 85-93%. Средняя толщина лепестков составляет приблизительно 0,25-0,50 мкм, а средний линейный размер 20-30 мкм. Изготавливается из первичного алюминия или его отходов. Технические характеристики пудры алюминиевой представлены в табл.8.

8. Вода

Воду при приготовлении бетонной и растворной смеси применяли водопроводную, соответствующую ГОСТ 23732.

Пример. Для экспериментальной проверки заявляемой бетонной смеси были изготовлены стандартные образцы-кубы с размером ребра 10 см и образцы-балочки с размерами 4×4×16 см с различным соотношением вышеперечисленных компонентов.

Образцы изготовлялись следующим образом.

Компоненты дозировались в требуемых количествах. Портландцемент, щебень гранитный фракции 5-10 мм, песок двух фракций 0,16-0,63 мм и 1,25-5 мм с модулем крупности 2,7, глиноземистый цемент, молотый гипсовый камень, суперпластификатор Glenium-51, воду смешивают, добавляют пудру алюминиевую и еще раз смешивают. Приготовленную бетонную смесь укладывают без виброуплотнения и оставляют до затвердевания.

После затвердевания образцов были определены значения прочности на сжатие, прочность на осевое растяжение по ГОСТ 10180, водонепроницаемость по ГОСТ 12730.5, морозостойкость по ГОСТ 10060.0-10060.4 и сульфатостойкость по ГОСТ 27677. Составы бетонных смесей и результаты испытаний приведены в табл.9.

Бетонная смесь, включающая портландцемент, щебень фракции 5-10 мм, песок, воду, комплексную расширяющую добавку, содержащую глиноземистый цемент и молотый гипсовый камень, отличающаяся тем, что комплексная расширяющая добавка дополнительно содержит суперпластификатор Glenium-51 и пудру алюминиевую при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Портландцемент 17-21
Щебень гранитный фракции 5-10 мм 31-33
Песок двух фракций 0,16-0,63 мм и 1,25-5 мм
с модулем крупности 2,7 31-37
Комплексная расширяющая добавка 3,3-6,6
Вода Остальное

а комплексная расширяющая добавка содержит, мас.%:
Глиноземистый цемент
с содержанием Al2O3 не менее 35 мас.% 69-72
Молотый гипсовый камень
с содержанием SO3 не менее 42 мас.% 22-24
Суперпластификатор Glenium-51 3,2-7,9
Пудра алюминиевая 0,8-1,1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к возведению монолитных конструкций в труднодоступных районах, а именно к литым бетонным смесям для монолитного бетонирования строительных конструкций.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается изготовления изделий (блоков) из арболита, поверхность которых подлежит оштукатуриванию.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству бетонов. Технический результат заключается в снижении расхода цемента при обеспечении прочности бетона.
Изобретение относится к производству искусственных материалов, имитирующих природные. Сырьевая смесь для имитации природного камня включает, мас.%: измельченный и просеянный через сетку №014 доменный шлак 15,0-20,0; угольную пыль 5,0-7,0; портландцемент 21,0-25,0; суперпластификатор С - 3 1,0-1,3, измельченные и просеянные через сетку №5 железистые кварциты 46,7-58,0, при водоцементном отношении 0,5-0,6.

Настоящее изобретение относится к промышленности строительных материалов и применяется для изготовления бетонных изделий: высокохудожественных ажурных ограждений и решеток, столбов, тонкой тротуарной плитки и бордюрного камня, тонкостенной плитки для внутренней и внешней облицовки зданий и сооружений, декоративных изделий и малых архитектурных форм.
Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для получения бетонных строительных изделий, подвергающихся тепловлажностной обработке при твердении, для гражданского и промышленного строительства.
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства.

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для получения бетонных строительных изделий, подвергающихся тепловлажностной обработке при твердении, для гражданского и промышленного строительства.
Изобретение относится к конструкционным материалам и может использоваться в различных отраслях промышленности, например в дорожном и гражданском строительстве. Технический результат заключается в повышении трещиностойкости, прочности, стойкости микроармирующего компонента к воздействию агрессивной щелочной среды цементного камня.

Объектом настоящего изобретения является предварительная сухая вяжущая смесь, содержащая в масc.%: портландцементный клинкер с удельной поверхностью по Блейну, составляющей от 4500 до 9500 см2/г, предпочтительно от 5500 до 8000 см2/г, при этом минимальное количество упомянутого клинкера в массовых процентах относительно общей массы предварительной смеси определяют по следующей формуле (I): [-6.10-3×SSBk]+75, в которой SSBk является удельной поверхностью по Блейну, выраженной в см2/г; летучие золы; по меньшей мере один сульфат щелочного металла, при этом количество сульфата щелочного металла определяют таким образом, чтобы количество эквивалентного Na2O в предварительной смеси превышало или было равно 5 масc.% по отношению к массе летучих зол; по меньшей мере один источник SO3 в таком количестве, чтобы количество SO3 в предварительной смеси превышало или было равно 2 масc.% по отношению к массе портландцементного клинкера; дополнительные материалы, имеющие Dv90, меньший или равный 200 мкм, которые выбирают из порошков известняка, при этом количество клинкера+количество летучих зол превышает или равно 75 масc.%, предпочтительно 78 масc.% по отношению к общей массе предварительной смеси; при этом общее количество клинкера в предварительной смеси строго меньше 60 масc.% по отношению к общей массе предварительной смеси.

Изобретение относится к возведению монолитных конструкций в труднодоступных районах, а именно к литым бетонным смесям для монолитного бетонирования строительных конструкций.
Изобретение относится к строительным материалам. Технический результат - повышение эксплуатационные характеристик шпатлевочной массы, а именно: водостойкости, адгезионных характеристик, жизнестойкости и атмосферостойкости.

Изобретение относится к дорожному строительству, а именно к технологии приготовления асфальтобетонных смесей для ремонта покрытий автомобильных дорог и аэродромов, и может быть использовано для получения холодных асфальтобетонов с одновременной утилизацией нефтесодержащих отходов - нефтяных шламов.

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к асфальтобетонным смесям, используемым для устройства покрытий автомобильных дорог, аэродромов, спортивных площадок, автомобильных стоянок и т.п.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов. Сырьевая смесь для получения искусственной породы включает, мас.%: портландцемент 26-30; кварцевый песок 47,3-55,85; воду 16-20; волокнистую металлокерамику 2,0-2,5; технический лигносульфонат ЛСТ 0,15-0,2.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству полимерных вяжущих для изготовления полимербетонов. Полимерное вяжущее содержит полиэфирную смолу на основе полиэтиленгликольмалеинатфталата, ускоритель твердения - нафтенат кобальта, а в качестве инициатора твердения - пероксид метилэтилкетона в растворе диметилфталата, при следующем соотношении компонентов (масс.
Изобретение относится к способу получения амфолитных поверхностно-активных веществ на основе белоксодержащего сырья и может быть использовано в процессе производства пенобетона и пенобетонных конструкций.
Изобретение относится к производству искусственных материалов, имитирующих природные. Сырьевая смесь для имитации природного камня включает, мас.%: измельченный и просеянный через сетку №014 доменный шлак 15,0-20,0; угольную пыль 5,0-7,0; портландцемент 21,0-25,0; суперпластификатор С - 3 1,0-1,3, измельченные и просеянные через сетку №5 железистые кварциты 46,7-58,0, при водоцементном отношении 0,5-0,6.

Изобретение относится к строительной технике и может применяться при изготовлении изделий из бетона для улучшения их основных физико-химических свойств. Технический результат - улучшение основных свойств бетона: повышение прочности и снижение влагопроницаемости.
Изобретение относится к составу сырьевой смеси для производства строительных материалов, в частности пористых искусственных изделий, и может быть использовано при изготовлении гранулированного теплоизоляционного материала и особо легкого заполнителя для бетонов.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству бетонных стеновых блоков. Бетонная смесь содержит, мас.%: портландцемент 26,0-28,0; золошлаковый наполнитель 56,55-60,9; этилсиликонат натрия 1,0-1,4; нарезанное на отрезки 5-10 мм полиэтиленовое волокно 0,05-0,1; вода 12,0-14,0. Технический результат - повышение морозостойкости бетона. 1 табл.
Наверх