Способ тепловлажностной обработки бетонных изделий


 

C04B41/00 - Последующая обработка строительных растворов, бетона, искусственных камней или керамики; обработка природного камня (кондиционирование материалов перед формованием C04B 40/00; нанесение жидких или других текучих материалов на поверхность вообще B05; шлифование или полирование B24; способы и устройства для изготовления и обработки отформованных изделий из глины или других керамических составов, шлака или смесей, содержащих вяжущие вещества B28B 11/00; обработка камня и т.п. материалов B28D; глазури, кроме холодных глазурей, C03C 8/00; составы для травления, поверхностного осветления или декапирования C09K 13/00)

Владельцы патента RU 2584907:

Лосев Геннадий Геннадьевич (RU)

Изобретение относится к способу тепловлажностной обработки отформованных бетонных изделий, преимущественно сложной формы, например, зубатых железобетонных шпал. Способ тепловлажностной обработки железобетонных зубатых шпал заключается в том, что после схватывания бетона зубатый выступ на подошве подрельсовой зоны шпалы окружают оболочкой, установленной с зазором по периметру, и заливают водой. Поддерживают нужную температуру. Техническим результатом является повышение эффективности тепловлажной обработки.

 

Изобретение относится к способу тепловлажностной обработки отформованных бетонных изделий, преимущественно сложной формы, например, зубатых железобетонных шпал. Этот технологический процесс состоит в одновременном воздействии тепла и влаги на цементосодержащие материалы для ускорения их твердения.

Набор прочности цементосодержащих водных растворов при нормальных условиях и естественной влажности требует длительного периода времени - 28 суток. Из-за более быстрого высыхания поверхностного слоя детали происходит нарушение процесса структурообразования, гидролиза и гидратации цементного камня. Это приводит к появлению внутренних напряжений в теле изделия, появлению скрытых дефектов, снижению физико-химических и прочностных свойств. Неравномерность усадки бетона при твердении, в первую очередь, на наружной поверхности, приводит к появлению трещин.

Общеизвестно применение для уменьшения испарения влаги и повышения прочности бетона укрытия твердеющих деталей полиэтиленовой пленкой и периодическое смачивание их водой. Принимаем это техническое решение за аналог.

Известен также способ тепловлажностной обработки бетонных изделий путем регулирования температуры и увлажнения при твердении. Этот метод очень широко используется в производстве. Для сокращения времени достижения бетоном марочной прочности применяется нагрев и создание условий высокой влажности, обычно 80%. Наиболее часто для этого используются пропарочные камеры, в которые по определенной программе производится подача необходимого количества теплоносителя-пара и впрыскивание нужной порции воды. Конденсат и образующиеся стоки отводятся наружу и уносят с собой значительное количества тепла. Способ управления в камерах условиями тепловлажностной обработки описан, например, в патенте RU №2111191. Принимаем его за прототип.

Но нагрев массивных деталей до высокой температуры в специальных пропарочных камерах или автоклавах требует значительных энергозатрат и не обеспечивает достижение гарантированного высокого качества из-за значительного градиента по перепаду температуры и влажности как внутренних, так и внешних слоев бетонных изделий. Кроме того, ухудшаются условия структурообразования цементного камня из-за невозможности достижения 100% влажности и наличия воздуха в капиллярах.

Целью изобретения является снижение энергозатрат и значительное повышение качества тепловлажностной обработки бетонных изделий.

Указанная цель достигается тем, что изделие погружают в воду после завершения процесса схватывания бетона и оставляют под водой до момента достижения прочности бетона в диапазоне от 1 до 100% проектного значения прочности.

Возможен вариант проведения этого технологического процесса под значительным гидравлическим давлением.

Обычно проектное значение прочности детали совпадает с выбранной маркой бетона. Процесс схватывания при температуре 20°C затворенного бетона начинается примерно через 2 часа и продолжается около 1 часа. После этого деталь теряет пластичность и сохраняет свою форму. Процесс твердения с набором марочной прочности бетона при 20°C продолжается 28 суток.

Экономия тепла по новому способу объясняется тем, что горячая вода, имеющая рабочую температуру приблизительно в диапазоне 25-65°C, в процессе нагрева, выдержки и удаления детали из бассейна остается для дальнейшего использования. То есть потеря теплоносителя и вынос его во внешнюю среду, в отличие от пропарочных камер, отсутствует.

Теплоемкость воды многократно превышает теплоемкость бетона. Вследствие этого нагрев изделия до температуры выдержки происходит очень быстро и, что очень полезно, при 100% влажности. Поэтому снижения качества не происходит, так как время нагрева детали для достижения заданной температуры минимально, происходит на начальном этапе твердения, когда структурные преобразования в цементе идут крайне медленно и в реакцию вовлекается не более 1% цемента.

Кроме того, третьей основной отличительной особенностью при погружении в воду бетонной детали является удаление воздуха из пор и капилляров. Количество же газообразной фазы по данным НИИЖТ оценивается в 30-40 л/м3, и это отрицательно влияет на качестве бетона.

Известно, что структура цементного камня формируется вначале в виде пористого тела с различными хаотично расположенными капиллярами. При погружении в воду схватившегося бетона воздух из них самостоятельно легко и быстро всплывает и удаляется. Влага при отсутствии в порах газа легко и полностью заполняет капилляры, и поэтому очень активно идет процесс гидратации. В начальный период за счет этой реакции образуется перенасыщенный раствор новообразований. Причем новообразования уже не мигрируют по капиллярам, как обычно, так исчезли перемещающие, а также дробящие их пузырьки воздуха. Кроме того, значительно ослабилось на новообразования и вредное действие силы гравитации, так как процесс протекает под водой. Новообразования, выделяясь в виде геля из перенасыщенного раствора, формируют первичную структуру цементного камня. Эта первичная структура имеет вид рыхлого каркаса, который постоянно упрочняется. По новому способу условия формирования прочной цементной структуры являются идеальными.

Объектом применения нового способа могут быть, например, железобетонные шпалы. Для исключения температурного выброса железнодорожного пути, приводящего к аварии, необходимо увеличить усилие сдвига рельсовых опор в щебеночном балласте. Это наиболее эффективно достичь установкой зубьев на подошве модернизируемой шпалы, например, старогодной. Усилие сдвига увеличивается многократно. Зубья могут быть как стальными, так и, например, гранитными, полученными методом каменного литья. Достаточное их количество составляет 10-12 штук на рельсовую опору.

Процесс модернизации старогодной шпалы происходит следующим образом. Шпала поворачивается вверх подошвой и на ней в подрельсовой зоне формируют бетонный выступ высотой 40 мм. В конце периода схватывания цемента, когда раствор еще остается достаточно пластичным и не схватился окончательно, вставляют вертикально зубья. В этот момент их ориентацию в пространстве обеспечивает и сохраняет значительная вязкость, определенная жесткость самой смеси. После завершения схватывания бетонный выступ окружают оболочкой, устанавливаемой с зазором по периметру, заливают водой и поддерживают нужную температуру. Этот метод аналогично может быть использован при модернизации и новых шпал. Стоимость доработки составляет ориентировочно 120 р. В процентном отношении это составляет приблизительно 6% стоимости изготовления изделия. Зубатые шпалы, обладая в несколько раз лучшими характеристиками по устойчивости, позволяют обеспечить высокую надежность и безопасность движения поездов. Это очень актуально, особенно для высокоскоростного движения. Производство железобетонных шпал в нашей стране составляет более 10 млн. шт/г. Кроме того, ежегодно после демонтажа старой шпальной решетки высвобождается 2-3 млн. старогодных рельсовых опор. После устройства на их подошве зубатых выступов площадь сечения тела в подрельсовой зоне увеличивается. Таким образом модернизация шпал кроме значительного увеличения основного технического параметра - усилия сдвига в балласте, повышает и прочность изделия. Это позволит использовать старогодные рельсовые опоры взамен новых на главных путях с самой высокой грузонапряженностью. Получаемый экономический эффект значителен.

Энергозатраты по предлагаемому способу при модернизации шпал минимальные, так как нагрев является локальным, местным - только для выступа, масса которого в 50 раз меньше массы самой рельсовой опоры. Прочность соединения прибетонированной к подошве конструкции высокая и близка к такому параметру у монолита.

Применение изобретения позволяет изготовлять детали самой сложной формы путем присоединения к телу изделия новых, менее крупных частей, выполняя процесс их прибетонирования в водной среде. Кроме того, тепловлажностная обработка по новому способу уменьшает энергозатраты и значительно повышает прочность благодаря созданию идеальных условий для протекания физико-химических реакций во время процесса твердения.

Способ тепловлажностной обработки железобетонных зубатых шпал, отличающийся тем, что после схватывания бетона зубатый выступ на подошве подрельсовой зоны шпалы окружают оболочкой, установленной с зазором по периметру, и заливают водой.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии получения алмазов для ювелирных целей. Способ включает помещение подложки, имеющей алмазное зерно с предварительно заданным размером и предварительно заданной оптической ориентацией, в камеру для осуществления химического парофазного осаждения (CVD), подачу в камеру водорода, углеводородного газа, содержащего углерод, газа, содержащего азот, и газа, содержащего диборан, оба из которых приспособлены для ускорения скорости роста алмаза на подложке, приложение электрического поля для образования плазмы близ подложки, приводя тем самым к поэтапному росту алмаза на подложке, завершение процесса CVD в камере, огранку и удаление нежелательного углерода из выращенного алмаза, очистку и огранку алмаза, отжигаемого при предварительно заданной температуре в течение заданного периода времени, проведение окончательной огранки алмаза, полировки и придания цвета.

Изобретение относится к производству строительных материалов и может применяться для изготовления панелей с защитно-декоративной отделкой для ограждающих конструкций (стеновых панелей, лоджий) в промышленном, гражданском и других видах строительства.
Изобретение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано в качестве функциональной эффективной добавки к бетонам, растворам, ячеистым строительным материалам, в том числе газобетонам, пенобетонам, газогипсам, пеногипсам.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов. .

Изобретение относится к строительству, а именно к способам защитно-декоративной отделки поверхностей строительных бетонных или кирпичных конструкций. .
Глазурь // 2411221

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для изготовления декоративно-отделочной продукции на основе природного гипсового камня.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть применено при производстве изделий из бетона и железобетона. .
Изобретение относится к способам обработки поверхностей из природных и искусственных камней, керамических материалов и может использоваться для очистки фасадов и интерьеров зданий от атмосферных загрязнений, а также при реставрационных работах.

Изобретение относится к области материаловедения и может быть использовано в различных областях науки и техники в создании композитов различного назначения. Технический результат заключается в повышении прочности вяжущего, сокращении времени твердения, уменьшении В/Ц отношения, уменьшении времени активации.

Изобретение относится к способу повторного использования абразивной пыли гипсоволоконных панелей и побочного продукта гипсокартонных изделий. Технический результат заключается в улучшении характеристики отсасывания нормального гипса для изготовления гипсоволоконных панелей.

Группа изобретений относится к области получения пенобетона. В способе получения пенобетона, включающем приготовление технологической смеси путем перемешивания концентрата пенообразователя, воды, вяжущих, заполнителя, добавок и аэрацию смеси сжатым воздухом в смесителе, получение пенобетона осуществляют непрерывно в три этапа: на первом этапе ведут перемешивание-активирование вяжущих компонентов с водой, заполнителем и добавками в смесителе-активаторе со скоростью 1500-3000 1/мин вращения рабочего органа с кавитационным эффектом до получения жидко-твердой дисперсии вяжущих в тиксотропном метастабильном состоянии с уменьшением вязкости до 50-500 Па·с, в другом смесителе-активаторе ведут перемешивание-активирование концентрата пенообразователя с добавлением воды до получения жидко-жидкой дисперсии пенообразователя в тиксотропном метастабильном состоянии с уменьшением вязкости до 10-200 Па·с, на втором этапе в смесителе-аэраторе со скоростью вращения рабочих органов 1000-1500 1/мин ведут перемешивание непрерывных потоков обеих ранее активированных дисперсий с одновременной их аэрацией сжатым воздухом при избыточном давлении 0,25-2,5 МПа, а на третьем этапе полученная в смесителе-аэраторе пеномасса непрерывно поступает в канал пеномассопровода-структурообразователя в виде диффузора, совмещающего непрерывное транспортирование пеномассы в опалубку и ее бездефектное структурирование в режиме свободного движения под действием разности давлений 0,25-2,5 МПа на входе в канал и 0,01-0,1 МПа на его выходе при ограничении максимальной линейной скорости потока и минимального времени пребывания пеномассы в канале.

Изобретение относится к производству строительных материалов и изделий, а именно к способам изготовления легких бетонных изделий с древесным наполнителем, и может быть использовано в качестве конструкционного материала при строительстве домов, технических сооружений и т.д.

Настоящее изобретение касается способной к отверждению смеси, пригодной для получения у затвердевшей смеси свойства «легкости для уборки», содержащей по меньшей мере один минеральный связующий агент, порошок, включающий в себя по меньшей мере одно соединение кремния с фторорганическими заместителями, которое инкапсулировано внутри водорастворимого полимера, причем количество соединения кремния с фторорганическим заместителем составляет от 0,001 до 8 мас.% от имеющейся смеси и при необходимости прочие добавки, а также способа ее изготовления и ее применения.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к составам бетонных смесей, используемых при изготовлении сборных и монолитных железобетонных изделий и конструкций.
Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к способу изготовления декоративных и облицовочных строительных изделий, и может быть использовано для изготовления гипсополимерной декоративной облицовочной плитки, искусственного камня различной формы и размеров и других архитектурно-художественных изделий для интерьера и фасада зданий.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству теплоизоляционных, теплоизоляционно-конструкционных и конструкционных изделий.

Изобретение относится к химической технологии, а именно к технологии производства битум-полимерных композиций, и может быть использовано для контроля и прогнозирования их параметров качества в процессе производства. Способ характеризуется тем, что в кондиционном и исследуемом образцах битум-полимерной композиции измеряют величины эффективной вязкости при температурах t=20°C, t=80°C и t=150°C и градиентах скорости сдвига Dr=5,56 с-1, Dr=11,1 с-1 и Dr=16,67 с-1, через τ=5,0 сек, τ=15,0 сек, τ=30,0 сек после начала ее приложения, и предварительно определяют доверительные интервалы относительных отклонений величин эффективной вязкости кондиционной битум-полимерной композиции и комплекс параметров качества, который соответствует технологической инструкции на данный кондиционный продукт, методика определения доверительных интервалов относительных отклонений эффективной вязкости Δηэф, определяемых методами экспертной оценки, сводится в общем виде к расчету относительного ее изменения на основании заданного соотношения с последующим формированием доверительного интервала ее отклонения для данных условий получения, причем значение Δηэф предварительно рассчитывают на основе полученных экспериментальных величин эффективной вязкости кондиционной битум-полимерной композиции, а контроль параметров качества исследуемой битум-полимерной композиции проводят, сравнивая значения полученных величин относительных изменений эффективной вязкости исследуемой битум-полимерной композиции Δηэф с соответствующими доверительными интервалами относительных отклонений величин эффективной вязкости кондиционной битум-полимерной композиции, полученных при одинаковых условиях исследований композиций, на основании результатов сравнения делают вывод о соответствии исследуемой битум-полимерной композиции свойствам кондиционной битум-полимерной композиции, а именно, если полученные значения относительного изменения величин эффективной вязкости Δηэф исследуемой битум-полимерной композиции дважды подряд входят в соответствующие различные доверительные интервалы ее относительного изменения для кондиционной битум-полимерной композиции при частично или полностью различных условиях получения исходных значений эффективной вязкости, используемых для расчета Δηэф и формирования интервалов ее доверительного отклонения для кондиционной битум-полимерной композиции, значит, испытуемая битум-полимерная композиция обладает комплексом физико-механических свойств, соответствующим технологической инструкции на данный продукт, и является кондиционной битум-полимерной композицией, если полученная величина изменения эффективной вязкости Δηэф исследуемой битум-полимерной композиции не входит в имеющийся интервал доверительного ее изменения для кондиционной битум-полимерной композиции, делают вывод о несоответствии исследуемой битум-полимерной композиции свойствам кондиционной битум-полимерной композиции по комплексу физико-механических свойств.

Изобретение относится к порошкообразному диспергирующему агенту, содержащему в качестве компонента, имеющего диспергирующее действие, комбинацию (а) по меньшей мере одного представителя эфиров поликарбоновых кислот с массовым содержанием от 0.1 до 20%, (b) по меньшей мере одного представителя сложных эфиров поликарбоновых кислот с массовым содержанием от 0 до 20% и (с) по меньшей мере одного представителя незаряженных сополимеров с массовым содержанием от 0.1 до 20%, который получают комбинированной распылительной сушкой индивидуальных компонентов и который является подходящим для регулирования текучести водных химических строительных суспензий.

Изобретение относится к прикладной физике и химии и может быть использовано для управления процессом твердения минеральных вяжущих материалов (МВМ) в производстве сборных бетонных и железобетонных конструкций, заливочных смесей для установки машин и аппаратов, а также при изготовлении изделий из гипса, включая повязки медицинского назначения.
Наверх