Способ приготовления дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов



Способ приготовления дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов
Способ приготовления дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов

 


Владельцы патента RU 2617812:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к способу приготовления дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов, и может быть использовано при изготовлении монолитных покрытий полов и стяжек на основе цементного раствора. Технический результат заключается в повышении прочности на сжатие и растяжение при изгибе и повышении степени однородности раствора. Способ приготовления дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов включает перемешивание в смесителе портландцемента, фибры, заполнителя, пластифицирующей добавки и воды затворения, в качестве фибры используют базальтовое микроволокно, модифицированное полиэдральными многослойными углеродными наноструктурами фуллероидного типа, в качестве пластифицирующей добавки - гиперпластификатор на поликарбоксилатной основе, причем предварительно проводят диспергацию базальтового микроволокна в воде затворения с пластифицирующей добавкой роторным диспергатором в течение 9-11 мин, затем полученный продукт перемешивают в смесителе принудительного действия с заполнителем и портландцементом. 2 табл.

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к способу приготовления дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов, и может быть использовано при изготовлении монолитных покрытий полов и стяжек на основе цементного раствора.

Наиболее близким по технической сущности является способ приготовления модифицированной фибробетонной смеси, включающий перемешивание в смесителе портландцемента, фибры стальной, заполнителя, пластифицирующей и модифицирующей добавок и воды затворения, в качестве стальной фибры используют «Миксарм»-фибру, выполненную из стальной проволоки с коническими анкерами на концах, в качестве модифицирующей добавки - многослойные углеродные нанотрубки диаметром 8-40 нм и длиной 2-50 мкм, предварительно проводят диспергацию портландцемента, указанных пластификатора и модифицирующей добавки и их перемешивание с фиброй в линейно-индукционном вращателе в течение 5-7 минут, а полученный продукт перемешивают в смесителе при последовательном введении заполнителя и воды затворения (патент РФ №2433038, опубл. 10.11.2011).

Недостатками данного технического решения являются нерациональная последовательность ввода сырьевых компонентов, что влияет на однородность смеси, т.е. равномерное распределение компонентов по объему, а следовательно, уменьшаются прочностные качества.

Технической задачей заявляемого изобретения является получение дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов с повышенной прочностью на сжатие и растяжение при изгибе и повышенной степенью его однородности.

Техническая задача достигается тем, что в способе приготовления дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов, включающем перемешивание в смесителе портландцемента, фибры, заполнителя, пластифицирующей добавки и воды затворения, в качестве фибры используют базальтовое микроволокно, модифицированное полиэдральными многослойными углеродными наноструктурами фуллероидного типа, в качестве пластифицирующей добавки - гиперпластификатор на поликарбоксилатной основе, причем предварительно проводят диспергацию базальтового микроволокна в воде затворения с пластифицирующей добавкой роторным диспергатором в течение 9-11 минут, затем полученный продукт перемешивают в смесителе принудительного действия с заполнителем и портландцементом.

Сущность предлагаемого способа приготовления дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов заключается в следующем.

При приготовлении дисперсно-армированного раствора для монолитных полов в качестве вяжущего использовался портландцемент ПЦ 500-Д0 производства г. Новотроицк, «Южно-уральская Горно-перерабатывающая Компания». В качестве заполнителя применялся кварцевый песок Архиповского месторождения Оренбургской области.

В качестве пластифицирующей добавки использовался гиперпластификатор «Штайнберг GROS-63МС» по ТУ 5745-008-69867132-2011. В качестве основы для гиперпластификатора «Штайнберг GROS-63МС» служит водный раствор модифицированных поликарбоксилатных эфиров. Молекулы добавки адсорбируются на частицах цемента, возникающие при этом силы электростатического отталкивания не позволяют частицам сближаться и образовывать конгломераты. Кроме эффекта электростатического отталкивания в механизме действия добавки присутствует и пространственный эффект, за который отвечают боковые цепи, являющиеся частью молекулы. Сумма данных двух эффектов приводит к высокому водоредуцирующему действию добавки, тем самым повышается прочность затвердевшего раствора.

В качестве фибры использовалось базальтовое микроволокно, модифицированное полиэдральными многослойными углеродными наноструктурами фуллероидного типа по ТУ 2166-001-13800624-2003. Модифицированное базальтовое микроволокно разработано в ООО «НТЦ прикладных нанотехнологий» в соответствии с ТУ 5761-014-13800624-2004. Состав микрофибры базальтовой модифицированной: вата базальтовая с органической пропиткой 99,3-99,6%; наномодификатор 0,0001-0,01%; едкий натр 0,05-0,10%; вода 0,3-0,5%.

Использование модифицированного полиэдральными многослойными углеродными наноструктурами фуллероидного типа базальтового микроволокна значительно упрочняет структуру растворов на микро- и наноуровнях. Этот эффект связано с тем, что полиэдральные многослойные углеродные наноструктуры фуллероидного типа приводят к росту в составе цементного камня протяженных структур длиной в сотни микрометров, а нанесение их на высокомодульные базальтовые микроволокна усиливает эффекты дисперсного армирования растворов.

Кроме того, сочетание пластифицирующей добавки на основе поликарбоксилатных эфиров с углеродными наноструктурами приводит к дополнительному уплотнению структуры цементной матрицы гидросиликатами кальция, улучшая при этом прочностные показатели дисперсно-армированного цементного раствора.

Модифицированное базальтовое микроволокно характеризуется способностью скатываться в комки-гранулы и неравномерно распределяться в матрице раствора. Поэтому предварительное диспергирование его ротором диспергатора позволит дезинтегрировать скопления микроволокон, тем самым способствуя равномерному распределению их в матрице раствора.

Способ приготовления дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов заключается в следующем.

Предварительно проводят диспергацию базальтового волокна, модифицированного полиэдральными многослойными углеродными наноструктурами фуллероидного типа, с пластифицирующей добавкой в воде затворения в течение 9-11 минут, используя высокоскоростной роторный диспергатор погружного типа. Диспергирование компонентов осуществляется в емкости с помощью ротора высокоскоростного диспергатора, диспергатор такого типа в отличие от ультразвукового позволяет диспергировать высококонцентрированные твердыми частицами системы. Смешиваемые материалы проходят через рабочую головку диспергирующего элемента. Лезвия ротора вращаются на высокой скорости, тем самым поднимая со дна емкости жидкость и микроволокна и засасывая их в центр головки. После чего волокна расщепляются в зазоре между концами лезвий ротора и стенкой статора. Затем материал проходит дополнительное измельчение через отверстия в статоре и направляется с большой скоростью к стенкам емкости. В то же время необработанный материал со дна емкости беспрерывно засасывается в головку. Таким образом обеспечивается постоянный цикл смешивания, а, следовательно, компоненты равномерно распределяются по объему.

Полученную смесь компонентов с диспергированными модифицированными базальтовыми микроволокнами перемешивают в смесителе принудительного действия с заполнителем и портландцементом. Применение смесителя принудительного действия позволяет получить растворную смесь высокого качества с однородно перемешанными компонентами.

Скорость и время перемешивания компонентов в смесителе определяется формой его рабочего органа и количеством подаваемых в смеситель компонентов приготавливаемого дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов.

Соотношение смеси и микроволокна определяют в зависимости от марки дисперсно-армированного строительного раствора, количества вяжущего, крупности и количества мелкого заполнителя в составе раствора.

Для заявляемого способа приготовления дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов, например для стяжки пола, готовили составы (табл. 1), отличающиеся способом приготовления.

Первый состав дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов готовили с применением предварительной диспергации базальтового микроволокна в воде затворения с пластифицирующей добавкой роторным диспергатором при последующем перемешивании в смесителе с добавлением заполнителя и портландцемента. Второй – контрольный - состав дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов готовили традиционным способом без применения предварительной диспергации микроволокна, а именно последовательным перемешиванием в смесителе портландцемента, заполнителя, фибры, воды затворения с пластификатором.

Для определения влияния способа приготовления дисперсно-армированного раствора для монолитных полов на его прочностные характеристики и их однородность в сравнении с прототипом готовили по стандартной методике образцы-кубы размером 70,7×70,7×70,7 мм и образцы-балочки размером 40×40×160 мм, твердеющие в естественных условиях. Результаты испытаний представлены в табл. 2.

Анализ данных, представленных в табл.2, показывает, что применение предварительной диспергации базальтового микроволокна в воде затворения с пластифицирующей добавкой (состав №1) роторным диспергатором способствует увеличению прочности на сжатие полученного дисперсно-армированного раствора для монолитных полов по сравнению с дисперсно-армированным раствором, приготовленным без предварительной диспергации (состав №2), на 63%, прочности на растяжение при изгибе - 73%. Прирост прочности дисперсно-армированного раствора для монолитных полов, приготовленного заявленным способом (состав №1), по сравнению с прототипом составляет соответственно: на сжатие - 4%, на растяжение при изгибе - 14% при обеспечении высокой однородности указанных прочностных показателей.

Таким образом, заявляемый способ приготовления дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов по сравнению с прототипом позволяет получить раствор для монолитных полов с повышенной прочностью на сжатие и растяжение при изгибе и повышенной степенью его однородности.

Способ приготовления дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов, включающий перемешивание в смесителе портландцемента, фибры, заполнителя, пластифицирующей добавки и воды затворения, отличающийся тем, что в качестве фибры используют базальтовое микроволокно, модифицированное полиэдральными многослойными углеродными наноструктурами фуллероидного типа, в качестве пластифицирующей добавки - гиперпластификатор на поликарбоксилатной основе, причем предварительно проводят диспергацию базальтового микроволокна в воде затворения с пластифицирующей добавкой роторным диспергатором в течение 9-11 мин, затем полученный продукт перемешивают в смесителе принудительного действия с заполнителем и портландцементом.



 

Похожие патенты:

Способ относится к области строительства и может быть использован при получении сталефибробетонной смеси с равномерно-ориентированными дисперсно-армирующими элементами при изготовлении монолитных железобетонных конструкций.

Изобретение относится к охладителю клинкера для использования в цементной, коксохимической и металлургической отраслях промышленности. Охладитель клинкера содержит водяную ванну, установленный в ней вращающийся барабан, средства для загрузки и выгрузки клинкера.
Изобретение относится к биохимической промышленности, в частности к способу получения строительного связующего состава из органического сырья, и может найти применение в строительной индустрии.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для получения теплоизоляционных и теплоизоляционно-конструкционных материалов при изготовлении элементов зданий и сооружений в промышленном и гражданском строительстве.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для получения теплоизоляционных и теплоизоляционно-конструкционных материалов при изготовлении элементов зданий и сооружений в промышленном и гражданском строительстве.

Настоящее изобретение относится к смеси ускорителей для отверждаемых пероксидами смесей смол, которая содержит основной ускоритель (I) и соускоритель (II), причем основным ускорителем (I) является соединение формулы (I): а соускорителем (II) - соединение формулы (II-1) или (II-2): в которых R1 и R2 соответственно независимо друг от друга означают алкильную группу с одним или двумя атомами углерода, гидроксиалкильную группу с 1-3 атомами углерода или однократно или многократно этоксилированную или пропоксилированную гидроксиалкильную группу с 1-3 атомами углерода.

Изобретение относится к строительным материалам и изделиям, в частности к технологиям изготовления бетонов, железобетонов, строительных растворов, смесей, составов, а также к области переработки радиоактивных отходов, в частности к их захоронению.

Изобретение относится к пеногасящей композиции, а также к цементной композиции, содержащей ее, способу снижения захвата воздуха в цементной композиции и цементированию подземной формации.

Изобретение относится к способам изготовления керамических кирпичей без применения глинистого сырья. Технический результат заключается в утилизации отходов крупнотоннажного тротилового производства при изготовлении керамических кирпичей, расширении сырьевой базы производства кирпичей с одновременным сохранением качества получаемых изделий.

Настоящее изобретение относится к жаростойким бетонам. Состав для изготовления магнезитового жаростойкого бетона, включающий: связующее, магнезитовый заполнитель, тонкомолотые наполнители и воду, содержит в качестве связующего коллоидные нанодисперсные полисиликаты натрия и тонкомолотые наполнители - лом периклазохромитовых изделий, шлам электрокорунда при следующем соотношении компонентов, мас.

Изобретение относится к области строительства. Фибра для дисперсного армирования бетона выполнена в виде отрезка нити с анкерами на концах.

Изобретение относится к области строительства, в частности к искусственной фибре для приготовления бетонов. Фибра для дисперсного армирования бетона выполнена в виде прямолинейного отрезка нити 1 с анкерами, анкеры выполнены в виде поперечных выпусков 2 из той же нити, равномерно распределенных по всей ее длине, с образованием между ними открытых гнезд 3.

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 строительным материалам и описывает вспененно-волокнистый материал (плотностью 0,100-0,500 г/см3), применяемый для производства строительных и мебельных конструкций, стен, потолков, перегородок, тепло- и звукоизоляции, теплоизоляции бытовых и промышленных печей, электронагревательных приборов, узлов, имеющих высокую температуру, трубопроводов.

Изобретение относится к области строительства, а именно к минеральным плитам для внутренней отделки помещений, в особенности для подвесных потолков. Минеральная плита, содержащая основной мат, включающий минеральные волокна, наполнитель, связующие вещества, на котором после его сушки нанесены дополнительные покрытия, где основной мат включает, мас.
Изобретение относится к области производства стеновых строительных материалов. Сырьевая смесь для изготовления кирпича включает, мас.%: древесные опилки 52,8-59,7; кварцевый песок 15,0-20,0; портландцемент 25,0-27,0; метилсиликонат натрия 0,05-0,1; волокнистые отходы прядильного или ткацкого производства текстильной промышленности 0,1-0,25, при водоцементном отношении 0,6-0,65.

Изобретение относится к промышленности строительных теплоизоляционных материалов. .

Использование: для диагностики римановой кривизны решетки нанотонких кристаллов. Сущность изобретения заключается в том, что способ диагностики римановой кривизны решетки нанотонких кристаллов включает получение электронно-микроскопического изображения нанотонкого кристалла в светлом поле, получение микроэлектронограммы от кристалла, микродифракционное исследование нанотонкого кристалла, анализ ротационного искривления решетки нанотонкого кристалла, при этом на электронно-микроскопическом изображении нанотонкого кристалла выбирают физическую точку M и двумерное направление, для этого выбирают пару - нелинейный изгибной экстинкционный контур и соответствующий ему рефлекс на микроэлектронограмме, испытывающий азимутальное размытие; проводят диагностику римановой геометрии решетки нанотонкого кристалла в данной точке M и данном двумерном направлении, задаваемом бивектором (а, b) - парой неколлинеарных векторов, исходящих из одной точки, совпадающей с центром микроэлектронограммы, полученной от нанотонкого кристалла, расположенных в плоскости микроэлектронограммы, где вектор b соответствует размытому рефлексу, путем совместного анализа пары - нелинейного изгибного экстинкционного контура, присутствующего на электронно-микроскопическом изображении кристалла в темном поле, и соответствующего ему рефлекса на микроэлектронограмме от кристалла, для установления непрерывности азимутального размытия рефлекса и непрерывности соответствующего ему изгибного контура, затем проводят диагностику римановой кривизны решетки нанотонкого кристалла путем определения численного значения римановой кривизны решетки нанотонкого кристалла в данной точке М и данном двумерном направлении, задаваемом бивектором (а, b), по определенной формуле.
Наверх