Состав фибробетона

Авторы патента:

C04B111/20 - Известь; магнезия; шлак; цементы; их составы, например строительные растворы, бетон или аналогичные строительные материалы; искусственные камни; керамика (кристаллизуемая стеклокерамика C03C 10/00); огнеупоры, обработка природного камня

Владельцы патента RU 2583965:

Зотов Александр Николаевич (RU)

Изобретение относится к составу фибробетона, применяемого для изготовления сборных и монолитных строительных конструкций. Технический результат изобретения - получение фибробетона с высокой прочностью при сжатии, морозостойкостью и водонепроницаемостью при минимальном расходе цемента, а также снижение себестоимости состава в целом. Фибробетонная смесь, включающая портландцемент, микрокремнезем, пластификатор, волокнистый наполнитель, песок и воду содержит в качестве пластификатора гиперпластификатор Stachement 2061/151.2, в качестве волокнистого наполнителя полипропиленовое волокно длиной 18 мм и диаметром 20 мкм, песок крупный с модулем крупности М_К=2,5÷3,0 в нефракционированном виде при следующем соотношении компонентов, мас. %: портландцемент 19,00-22,00, микрокремнезем 1,50-2,50, пластификатор 0,15-0,60, полипропиленовое волокно 0,02-0,15, песок 65,00-75,00, вода остальное. 1 табл.

Изобретение относится к составам фибробетонных смесей, применяемых для изготовления сборных и монолитных строительных конструкций и изделий с высокими эксплуатационными характеристиками.

Известна фибробетонная смесь, включающая цемент, заполнитель и упрочнитель - стальную проволоку [Пат. №2420472. Российская Федерация. Фибробетонная смесь / Перфилов В.А.; патентообладатель Перфилов В.А. - Опубл. 10.06.2011. - Режим доступа: http://www1.fips.ru]. Недостатками смеси являются применение специального оборудования и затраты времени для приготовления модифицирующей добавки, применение щебня двух фракций.

Наиболее близким является состав фибробетонной смеси, содержащей портландцемент, базальтовое волокно, пластификатор, песок и воду [Пат. №2423331. Российская Федерация. Фибробетонная смесь / Боровских И.В., Хозин В.Г., Морозов Н.М.; патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью "Фибробетонные люки" (ООО "ФБЛ"). - Опубл. 10.07.2011. - Режим доступа: http://www1.fips.ru], принятый за прототип.

Основными недостатками смеси являются применение дорогостоящего фракционированного песка, высокий расход цемента и базальтового волокна, отсутствие данных по водонепроницаемости, применяемые пластификаторы имеют разные технические свойства.

Технической задачей заявленного изобретения является получение фибробетона с высокой прочностью при сжатии, морозостойкостью и водонепроницаемостью при минимальном расходе цемента, а также снижение себестоимости состава в целом.

Технический результат достигается тем, что рациональный подбор и расход компонентов фибробетонной смеси обеспечивают повышение прочности при сжатии, увеличение морозостойкости и водонепроницаемости

фибробетона, а снижение количества цемента и использование крупного нефракционированного песка ведет к уменьшению его себестоимости.

На фиг. 1 приведена информация, подтверждающая положительный эффект заявленного изобретения.

Заявленная фибробетонная смесь содержит портландцемент, микрокремнезем, пластификатор, волокнистый наполнитель, песок и воду. В качестве пластификатора использован гиперпластификатор Stachement 2061/151.2, волокнистого наполнителя - полипропиленовое волокно длиной 18 мм и диаметром 20 мкм, песок крупный с модулем крупности М_К=2,5÷3,0 вводится в смесь в нефракционированном виде. Соотношение компонентов в фибробетонной смеси выбрано следующим, мас. %:

Портландцемент	19,00-22,00
Микрокремнезем	1,50-2,50
Пластификатор	0,15-0,60
Полипропиленовое волокно	0,02-0,15
Песок	65,00-75,00
Вода	остальное

Для приготовления фибробетонной смеси применялись:

- портландцемент ЦЕМ I 42,5Н ЗАО «Белгородский цемент», ГОСТ 31108-2003, ГОСТ 30515-97;

- микрокремнезем МКУ-85 ОАО «Кузнецкие ферросплавы», г. Новокузнецк, ТУ 5743-048-02495332-96 со следующим химическим составом, мас. %: SiO₂ 93,8; H₂O 0,1; Na₂O 0,68; K₂O 1,6; СаО 0,41; SiO₃ 0,41; потери при прокаливании 1,6;

- гиперпластификатор Stachement 2061/151.2, EN 934-2:2001, ГОСТ 24211-2008 - жидкая добавка на основе поликарбоксилатов и замедлителя производства «STACHEMA Bratislava a.s.», Bratislava, Slovak Republic;

- полипропиленовое волокно длиной 18 мм и диаметром 20 мкм, ТУ 2272-001-90345062-2012, ТУ 5458-001-82255741-2008;

- песок нефракционированный крупный М_К=2,5÷3,0, ГОСТ 8736-93.

При применении микрокремнезема в составе вяжущего и крупного нефракционированного песка увеличивается плотность смеси, повышается прочность и снижается пористость цементного камня и уменьшается расход цемента. Гиперпластификатор позволяет увеличить водоредуцирующий эффект, улучшить реологические и технологические свойства смеси. Наибольшее влияние при равномерном распределении по объему полипропиленовое волокно оказывает на бетонную матрицу в качестве усиления контактной зоны «цементный камень - заполнитель». Оптимизация расхода компонентов в составе фибробетонной смеси позволяет получать фибробетоны с высокими эксплуатационными показателями качества.

Фибробетонную смесь готовили следующим образом: портландцемент предварительно смешивали с микрокремнеземом, затем засыпали вяжущее вместе с песком в лопастной бетоносмеситель и перемешивали в течение 30 с до получения однородной массы. После этого в сухую смесь до получения требуемой подвижности добавляли воду с растворенным в ней пластификатором и перемешивали в течение 60 с. Затем полипропиленовое волокно добавляли без предварительной подготовки в готовую смесь и перемешивали еще 60 с. Уплотнение смеси проводилось на лабораторном вибростоле. Твердение фибробетонной смеси проходило в нормальных условиях; испытание фибробетонных образцов на прочность при сжатии, морозостойкость и водонепроницаемость производилось на 28-е сутки в соответствии с ГОСТ 10180-2012, ГОСТ 10060-2012, ГОСТ 12730.5-84.

Предложенные рациональные составы фибробетонных смесей, а также прочностные и эксплуатационные свойства полученных фибробетонов в сравнении с прототипом показаны в таблицах. При использовании нефракционированного крупного песка с модулем крупности М_К=2,5÷3,0, при малых расходах полипропиленового волокна 0,02-0,15% и дозировках пластификатора 0,15-0,60% достигается высокая прочность фибробетона при сжатии, увеличивается его морозостойкость и водонепроницаемость. При

увеличении подвижности (до ОК=23 см) фибробетонной смеси показатели качества изменяются незначительно.

Сопоставление результатов испытаний заявленного решения (оптимальные составы фибробетонной смеси 1-3) и прототипа показывает, что прочность при сжатии меньше на 12%, морозостойкость выше в 1,7 раза при экономии цемента и микрокремнезема в 1,5 раза и уменьшении расхода волокна от 10 до 30 раз по массе.

ФИБРОБЕТОННАЯ СМЕСЬ

Фибробетонная смесь, содержащая портландцемент, микрокремнезем, пластификатор, волокнистый наполнитель, песок и воду, отличающаяся тем, что содержит в качестве пластификатора гиперпластификатор Stachement 2061/151.2, в качестве волокнистого наполнителя - полипропиленовое волокно длиной 18 мм и диаметром 20 мкм, песок крупный с модулем крупности М_К=2,5÷3,0 в нефракционированном виде при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Портландцемент	19,00-22,00
Микрокремнезем	1,50-2,50
Пластификатор	0,15-0,60
Полипропиленовое волокно	0,02-0,15
Песок	65,00-75,00
Вода	остальное

Похожие патенты:

Мастика // 2582684

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству мастики, которая может быть использована для нанесения на железобетонные конструкции.

Сырьевая смесь для изготовления кирпича // 2582139

Изобретение относится к области производства строительных материалов и касается составов сырьевых смесей для изготовления кирпича, который может быть использован для постройки малоэтажных зданий.

Сырьевая смесь для защитного покрытия поверхности карналлитовой породы // 2581062

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для защиты поверхности карналлитовой породы. Технический результат - повышение трещиностойкости и адгезионной прочности к поверхности пород, представленных смесью хлоридов калия, натрия и магния.

Бетонная смесь // 2580679

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности, к производству бетонных стеновых блоков. Бетонная смесь содержит, мас.

Бетонная смесь // 2580678

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству бетонных стеновых блоков. Бетонная смесь содержит, мас.%: портландцемент 50,49-51,79; просеянный через сетку №063 кварцевый песок 21,96-23,74; крошку пенополистирола с размером частиц 0,5-3,5 мм и насыпной плотностью 13-15 кг/м3 2,02-2,07; суперпластификатор С-3 0,44-0,46; полиэтиленсилоксан 2,39-2,52; воду 20,79-21,33.

Высокопрочный бетон // 2579837

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из бетона в гражданском и промышленном строительстве, а также при возведении сооружений специального назначения.

Высокопрочный бетон // 2577565

Армированная гипсополистиролбетонная смесь // 2577348

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления гипсополистиролбетонных изделий, применяемых в несущих и ограждающих конструкциях зданий.

Сухая строительная смесь // 2577047

Изобретение относится к области строительных материалов, а именно к производству сухих строительных смесей, и может быть использовано для приготовления строительных растворов для производства внутренних высококачественных отделочных штукатурных работ.

Строительная смесь // 2576426

Изобретение относится к составам строительных смесей и может быть использовано для выполнения отдельных штукатурных и кладочных работ. Технический результат - получение строительной смеси, обладающей необходимой прочностью и подвижностью для выполнения штукатурных и кладочных работ при значительном уменьшении усадочных деформаций и обеспечении длительной совместной работы затвердевшего строительного раствора и стенового материала.

Древесно-мраморно-цементная смесь // 2570215

Древесно-мраморо-цементная смесь для изготовления теплоизоляционных и конструкционных строительных материалов содержит в качестве неорганической добавки полипропиленовые волокна длиной 8-30 мм и диаметром 0,08-0,3 мм, а также микромрамор с частицами крупностью не более 10 микрометров, в том числе до 0,02 мас.% частиц крупностью до 0,5 микрометров, включая наночастицы, при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент 38-39, известь строительная гидратная гашеная 4-5, опилки хвойных пород 43,6-45,6, микромрамор 4-5, жидкое стекло 6-7,5, хлорид кальция 2,3-4,3, полипропиленовые волокна 0,1-0,2, причем добавка воды к указанной смеси выполнена до получения водоцементного отношения, равного 0,8-1,2.

Древесно-талькохлорито-цементная смесь // 2570214

Древесно-талькохлорито-цементная смесь для изготовления теплоизоляционных и конструкционных строительных материалов содержит в качестве неорганической добавки полипропиленовые волокна длиной 8-30 мм и диаметром 0,08-0,3 мм, а также талькохлорит в виде порошка с частицами крупностью не более 500 микрометров, в том числе до 0,02% частиц крупностью до 0,5 микрометров, включая наночастицы, при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент 37,2-38, известь строительная гидратная гашеная 4-5, опилки 43,6-48, талькохлорит 6-7, жидкое стекло 6-7,5, хлорид кальция 2,3-5,5, полипропиленовые волокна 0,1-0,2, причем добавка воды к указанной смеси выполнена до получения водоцементного отношения 0,8-1,2.

Бетонная смесь // 2569943

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству бетонных стеновых блоков. Бетонная смесь содержит, мас.ч.: портландцемент 26,0-28,0, крошка пенополиэтилена с размером частиц до 10 мм 0,1-0,15, нарезанное на отрезки 5-10 мм полиэтиленовое волокно 0,1-0,15, вода 16,0-20,0.

Способ получения и состав активированного армированного минерального порошка // 2568620

Изобретение относится к получению и составу активированного армированного минерального порошка и может быть использовано в дорожном строительстве при приготовлении асфальтобетонной смеси.

Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционного слоя // 2551542

Изобретение относится к промышленности строительных материалов. Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционного слоя, содержащая синтетический волокнистый наполнитель, жидкое стекло, добавку, согласно изобретению в качестве добавки включает портландцемент М 500 при следующем соотношении компонентов, вес.ч: синтетический волокнистый наполнитель длиной 2-100 мм 100, жидкое стекло 40-60, портландцемент М 500 30-40.

Полимерное волокно, его применение и способ его производства // 2543176

Изобретение относится к технологии производства полимерных волокон, в частности полипропиленовых, которые могут быть применены в качестве армирующих для цемента, гипса, бетона и т.д.

Сырьевая смесь для изготовления бетона // 2537742

Изобретение относится к сырьевой смеси для изготовления бетона и может найти применение в промышленности строительных материалов, в частности при производств изделий из бетонов.

Сырьевая смесь для изготовления мелкозернистого бетона // 2522589

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству мелкозернистых бетонов. Сырьевая смесь для изготовления мелкозернистого бетона содержит, мас.%: портландцемент 26,0-28,0; зола от сжигания бурого или каменного угля 71,1-73,1; нарезанное на отрезки 25-50 мм капроновое волокно 0,2-0,4; метилсиликонат натрия или этилсиликонат натрия 0,5-0,7, при водоцементном отношении 0,45-0,5.

Способ предварительного смешивания и сухого заполнения волокном // 2490223

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам предварительного смешивания и сухого заполнения волокном для волокон и гранулированных материалов.

Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционного слоя // 2463273

Изобретение относится к промышленности строительных материалов. .

Мастика // 2582684