Сырьевая смесь для серного бетона и способ ее приготовления



Сырьевая смесь для серного бетона и способ ее приготовления
Сырьевая смесь для серного бетона и способ ее приготовления

Владельцы патента RU 2626083:

Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" (RU)

Группа изобретений относится к строительным материалам на основе модифицированной серы и может быть использована для приготовления бетонных и растворных смесей при строительстве и ремонте различного типа покрытий: бетонных, асфальтобетонных, гидроизоляционных. Технический результат изобретения - повышение прочности состава, снижение водопоглощения, повышение морозостойкости. Способ приготовления смеси для серного бетона включает перемешивание модифицированной серы с минеральным наполнителем, нагретым до 150-155°С, в состав минерального наполнителя входят песок карьерный с крупностью зерен до 5 мм и щебень карьерный с крупностью зерен от 5 до 40 мм, горячую смесь выгружают в формы, охлаждают, при температуре около 40°С образцы извлекают из формы, остужают до комнатной температуры, при следующем соотношении перемешиваемых серы модифицированной, песка карьерного и щебня карьерного, вес.ч.: 1:(2,3÷4,2):(2,5÷4,5) соответственно. Сырьевая смесь для серного бетона включает щебень и песок. Для приготовления указанной смеси используют щебень карьерный с крупностью зерен от 5 до 40 мм, песок карьерный с крупностью зерен до 5 мм, серу модифицированную при следующем соотношении, вес.ч.: песок карьерный 2,3-4,2, щебень карьерный 2,5-4,5, сера модифицированная 1, причем сырьевую смесь для серного бетона получают вышеуказанным способом. Технический результат - повышение прочности, коррозионной стойкости к агрессивным средам и к динамическим нагрузкам. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.

 

Группа изобретений относится к строительным материалам на основе модифицированной серы и может быть использована для приготовления бетонных и растворных смесей при строительстве и ремонте различного типа покрытий: бетонных, асфальтобетонных, гидроизоляционных.

Известен способ получения смеси для серного бетона (патент РФ на изобретение №2401819 С1, кл. С04В 28/36, опубл. 20.10.2010), в котором также описан состав смеси для серного бетона. Способ получения смеси для серного бетона включает модифицирование серы путем введения в нее битума в количестве 1-8 мас. % при температуре 125-155°С и воздействия в течение 1-10 мин ультразвуком низкой частоты. Модифицированную серу перемешивают с разогретой до 125-155°С смесью минерального наполнителя - песка, щебня и золы-уноса с расплавленной серой в весовом соотношении золы-уноса с серой (0,2-3,0):1, при весовом соотношении модифицированной серы к указанной смеси (0,001-0,05):1. Для получения смеси для серного бетона для дорожного покрытия в указанную разогретую смесь минерального наполнителя и расплавленной серы дополнительно вводят 5-20 мас. % битума. Известный способ отличается трудоемкостью и сложностью процесса получения смеси для серного бетона, а также невысокими показателями прочности на сжатие серного бетона, полученного из смеси .

Известен способ получения ФиШСБ (фибро-шламо-серо-бетон) (заявка ЕА №201500831 А2, кл. С04В 28/36, опубл. 30.12.2015). В известном способе последовательно на первом этапе получают серное вяжущее - модифицированную серу (сополимер серы), вырабатываемую из комовой серы посредством аппарата вихревого слоя. Затем на втором этапе получают ФиШСБ - в мобильном асфальтовом заводе смешивают и нагревают до температуры не выше 120°С в течение 20-30 мин серное вяжущее и органические добавки с инертными наполнителями: буровой шлам, базальтовую фибру и строительный песок, в результате чего происходит расплавление модифицированной серы (сополимера серы) в среде органических добавок и инертных наполнителей для дисперсного армирования и композита. Известный способ позволяет получить состав серобетона, который устойчив к внешним механическим и температурным воздействиям, агрессивным средам, при этом обладает повышенной трещиностойкостью, гидрофобностью. Недостаток известного способа заключается в том, что этот способ получения серобетона не может быть отнесен к категории безопасных, кроме того, способ отличается длительностью приготовления состава.

Наиболее близкими решениями, принятыми заявителем в качестве прототипов, являются способ приготовления смеси для серного бетона (см. патент РФ №2382009 С2, кл. С04В 28/36, опубл. 20.10.2010) и сырьевая смесь для получения серного бетона (патент РФ №2238010 С2, кл. С04В 28/36, опубл. 20.10.2010). Согласно способу приготовления смеси для серного бетона предварительно нагретую до температуры 160°С смесь заполнителей - щебня фракции до 10 мм и песка крупностью до 3 мм, помещают в обогреваемую мешалку принудительного действия, перемешивают, добавляют вяжущее - нагретую до 160°С смесь серы, наполнителя и модификатора - йода, перемешивают, полученную смесь выгружают в формы или бетоноукладчик, используют в качестве указанной смеси заполнителей базальтовые отсевы, содержащие щебень, песок. Их перемешивание осуществляют в течение 1-2 мин. В указанном вяжущем используют в качестве наполнителя - золу ТЭЦ улавливаемую, серу и йод. Перемешивают указанные вяжущие и смесь заполнителей в течение 2-3 мин. Приготовление известного состава в соответствии с известным способом не относится к категории безопасного производства, кроме того, способ отличается сложностью приготовления. Известная сырьевая смесь содержит, мас. %: песок 24,07-33,64 и базальтовые отсевы - щебень 31,65-44,26, золу ТЭЦ улавливаемую 8,545-17,14, серу техническую 13,550-27,13, йод 0,005-0,01. Известная смесь имеет недостаточно высокий показатель прочности.

Задача, решаемая предлагаемой группой изобретений, заключается в простом приготовлении состава сырьевой смеси, устойчивой к агрессивным средам и устойчивой к динамическим нагрузкам, которая должна отвечать требованиям безопасности и не должна включать токсичные компоненты.

Технический результат, на достижение которого направлена предлагаемая группа изобретений, заключается в простоте приготовления состава, повышении предела его прочности и морозостойкости.

Технический результат способа приготовления смеси для серного бетона достигается за счет того, что приготовление смеси включает перемешивание модифицированной серы с минеральным наполнителем, нагретым до 150-155°С, в состав минерального наполнителя входят песок карьерный с крупностью зерен до 5 мм и щебень карьерный с крупностью зерен от 5 до 40 мм, горячую смесь выгружают в формы, охлаждают, при температуре около 40°С образцы извлекают из формы и остужают до комнатной температуры, при следующем соотношении перемешиваемых серы модифицированной, песка карьерного и щебня карьерного, вес. ч.: 1:(2,3÷4,2):(2,5÷4,5) соответственно.

Сырьевая смесь для серного бетона включает щебень и песок, причем для приготовления смеси используют щебень карьерный с крупностью зерен от 5 до 40 мм, песок карьерный с крупностью зерен до 5 мм, дополнительно смесь содержит серу модифицированную, вес. ч.:

песок карьерный 2,3-4,2;
щебень карьерный 2,5-4,5;
сера модифицированная 1,

причем сырьевую смесь для серного бетона получают описанным выше способом.

В предлагаемой сырьевой смеси в качестве связующего применяется сера модифицированная, которая обеспечивает стойкость состава к агрессивным средам. При этом состав обладает повышенной морозостойкостью, а также пределом прочности к изгибающим нагрузкам.

Песок и щебень являются наполнителями и обеспечивают прочностные характеристики состава.

В таблице 1 приведены результаты экспериментальных исследований предлагаемой сырьевой смеси для приготовления серного бетона. Испытания на прочность проводились со скоростью сжатия 1000 н/с с помощью пресса, в который помещали изготовленные испытуемые образцы. Испытания проводились до полного разрушения образцов. В таблице 2 приведены результаты сравнения показателей предела прочности (мПа) для предлагаемого состава смеси для серного бетона, включающего серу - 1 весовую часть; щебень - 4,5 весовых части; песок - 4,2 весовых части, в сравнении с известным (патент RU 2238010 С2) и портланд бетоном марки В35.

Для приготовления сырьевой смеси для серного бетона использовали песок карьерный, например, песок из отсевов дробления, крупность зерен которого составляет до 5 мм, и щебень карьерный, например, гранитный или из габбро-диабаза крупностью зерен от 5 до 40 мм. Физико-химические показатели серы модифицированной должны отвечать требованиям ГОСТ Р 56249-2014, Сера газовая техническая. Технические условия. При этом для модификации серы могут быть использованы различные модификаторы на основе диеновых углеводородов (дициклопентадиен), олефиновые углеводороды, отходы переработки нефти.

Для приготовления образцов нагретые до 155°С 100 кг песка и 200 кг щебня загрузили в смеситель. Далее в полученный минеральный наполнитель при постоянном перемешивании и контроле температуры добавили серу модифицированную, имеющую комнатную температуру, в количестве 60 кг. Затем из горячей смеси (примерно при 145°С) сформовали образцы для испытаний, размер которых составляет 100×100×100 (мм). Охлажденные до 40°С образцы извлекли из формы и по истечении суток исследовали на прочность.

В таблице 1 приняты следующие обозначения: S - сера модифицированная, П - песок, Щ - щебень. Результаты экспериментальных исследований, отображенные в таблице 2, позволяют убедиться в том, что показатель предела прочности приготовленной согласно предложенному способу смеси имеет высокие значения, которые составляют выше 80 МПа. В таблице 2 приведены сравнительные показатели пределов прочности на сжатие, изгиб и растяжение, а также параметры морозостойкости для предложенного состава в сравнении с известными смесями. Показатель морозостойкости характеризует количество циклов замерзания-оттаивания, которое способен выдержать бетон, не теряя своей характеристики прочности. Параметр морозостойкости является наиболее важным для бетонных конструкций, подвергающихся интенсивному воздействию влаги (фундаменты, гидротехнические сооружения). Из таблицы 2 можно видеть, что показатель морозостойкости предложенного состава смеси значительно превышает показатели морозостойкости аналогов.

Таким образом, полученный состав смеси для серного бетона обладает высоким показателем предела прочности, устойчив к агрессивным средам и к динамическим нагрузкам, при этом состав отвечает требованиям безопасности и не включает токсичных компонентов.

1. Способ приготовления смеси для серного бетона, включающий перемешивание модифицированной серы с минеральным наполнителем, нагретым до 150-155°С, в состав минерального наполнителя входят песок карьерный с крупностью зерен до 5 мм и щебень карьерный с крупностью зерен от 5 до 40 мм, горячую смесь выгружают в формы, охлаждают, при температуре около 40°С образцы извлекают из формы, остужают до комнатной температуры, при следующем соотношении перемешиваемых серы модифицированной, песка карьерного и щебня карьерного, вес.ч.: 1:(2,3÷4,2):(2,5÷4,5) соответственно.

2. Сырьевая смесь для серного бетона, включающая щебень и песок, отличающаяся тем, что для приготовления смеси используют щебень карьерный с крупностью зерен от 5 до 40 мм, песок карьерный с крупностью зерен до 5 мм, дополнительно смесь содержит серу модифицированную, вес.ч.:

песок карьерный 2,3-4,2
щебень карьерный 2,5-4,5
сера модифицированная 1,

причем сырьевую смесь для серного бетона получают способом по п. 1.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу размола неорганического твердого вещества из группы цементного клинкера, пуццолана и/или сырья для изготовления цемента, где добавку размола добавляют до или во время размола, и при этом добавка размола, из расчета массы в сухом состоянии, содержит 6%-80% от массы капролактама и 1,5%-30% от массы аминокапроновой кислоты, где в каждом случае, из расчета массы в сухом состоянии, применяют 0,002%-2% от массы добавки размола, исходя из общего количества твердого вещества.

Группа изобретений относится к производству строительных материалов, в частности пористой керамики, и может быть использована в индустриальном и малоэтажном строительстве при изготовлении поризованной аэрированной керамики.

Изобретение относится к производству изделий из композиционных материалов на основе отходов лесоперерабатывающих производств и минеральных вяжущих, которые могут быть использованы в качестве строительных материалов в различных отраслях промышленности.

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам приготовления бетонных смесей для монолитного и сборного железобетона. Технический результат заключается в повышении прочности производительности бетона, снижении энергозатрат.

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.

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.
Изобретение относится к химической промышленности, более конкретно к утилизации отхода сернокислотных производств (кека серного/шлам-битума), образуемого при плавлении и фильтрации серы, с получением серобетона, с дальнейшей переработкой его в готовое изделие (тротуарную плитку, блоки, бордюрный камень).

Изобретение относится к способам получения серных бетонов для его использования в изготовлении строительных конструкций и производстве строительных изделий, подверженных кислотной и солевой агрессии.

Вяжущее // 2555166
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении вяжущего для растворов и бетонов, конструкций из них. Технический результат - повышение прочности серобетона на основе вяжущего.

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 может быть использовано в строительстве, в резинотехнической промышленности, в производстве минеральных серосодержащих удобрений. Технологическая линия для производства серополимерного вяжущего включает в себя приемный бункер 1, аппарат вихревого слоя АВС 2, плавильную емкость 3, емкость для одоранта-модификатора 4, компрессор 5, полупогружной насос 7, воздухопровод 8, люк для удаления примесей 9 и вытяжную трубу 6.
Изобретение относится к составу повышения прочности и морозостойкости серобетона, применяемого при производстве строительных материалов и других конструкций и сооружений.
Изобретение может быть использовано для получения бетонов и композитных материалов на основе серы. Способ получения стабильного связывающего серу композитного материала включает подготовку твердого заполнителя, пропитку заполнителя органическим модификатором, нагревание и осушение пропитанного модификатором заполнителя, смешивание его с элементарной серой и охлаждение до формирования твердого продукта.

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для модифицирования портландцементных бетонов и растворов. Технический результат - коррозионная стойкость и повышение долговечности изделий и конструкций, эксплуатируемых в мягкой воде, усиление сопротивляемости изделий знакопеременным механических нагрузкам.
Изобретение относится к композиционным строительным материалам, изготовленным на основе серы, и может быть использовано для изготовления элементов ограждающих конструкций, предназначенных для эксплуатации в условиях воздействия агрессивных сред, а также в условиях воздействия ионизирующих излучений.

Изобретение относится к способам снижения содержания сероводорода в асфальте. .

Изобретение относится к элементу конструкции, способному выдерживать повышенные температуры, в частности к заднему шпангоуту гондолы летательного аппарата. .

Группа изобретений относится к строительным материалам на основе модифицированной серы и может быть использована для приготовления бетонных и растворных смесей при строительстве и ремонте различного типа покрытий: бетонных, асфальтобетонных, гидроизоляционных. Технический результат изобретения - повышение прочности состава, снижение водопоглощения, повышение морозостойкости. Способ приготовления смеси для серного бетона включает перемешивание модифицированной серы с минеральным наполнителем, нагретым до 150-155°С, в состав минерального наполнителя входят песок карьерный с крупностью зерен до 5 мм и щебень карьерный с крупностью зерен от 5 до 40 мм, горячую смесь выгружают в формы, охлаждают, при температуре около 40°С образцы извлекают из формы, остужают до комнатной температуры, при следующем соотношении перемешиваемых серы модифицированной, песка карьерного и щебня карьерного, вес.ч.: 1:: соответственно. Сырьевая смесь для серного бетона включает щебень и песок. Для приготовления указанной смеси используют щебень карьерный с крупностью зерен от 5 до 40 мм, песок карьерный с крупностью зерен до 5 мм, серу модифицированную при следующем соотношении, вес.ч.: песок карьерный 2,3-4,2, щебень карьерный 2,5-4,5, сера модифицированная 1, причем сырьевую смесь для серного бетона получают вышеуказанным способом. Технический результат - повышение прочности, коррозионной стойкости к агрессивным средам и к динамическим нагрузкам. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.

Наверх