Бетонная смесь

 

т ев нс го.;.Ф, 0П И С

ИЗОБРЕТЕН ц 768778

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.10.78 (21) 2677086/2 с присоединением заявки М (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетен (45) Дата опубликования описания 0

51) М Клз

С 04В 15/00

Государственный комитет

СССР ло лелем изобретений и открытий

53) УДК 666.974.62 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. М. Васильева, А. К. Книппенберг и Ю. В. Звягинцев

Липецкий политехнический институт (71) Заявитель (54) БЕТОННАЯ СМЕСЬ

Изобретение относится к составам бетонных смесей и может найти применение при возведении сооружений для защиты от радиоактивного воздействия ядерных реакторов, атомных электростанций, предприятий по выработке и переработке изотопов и других специальных сооружений, . Известна бетонная смесь, включающая цемент, песок, щебень рудный и воду (1).

Известна также бетонная смесь, включающая цемент — 7 — 9%, тонкомолотую добавку из шлака ферробора — 5 — 8%, песок из шлака ферробора 18 — 25%, щебень из шлака ферробора 48 — 64% и воду (2).

Известная бетонная смесь является наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Недостатком этих бетонных смесей является относительно низкий показатель объемной массы, одного из основных показателей эффективности защиты от радиоактивных излучений.

Целью изобретения является повышение плотности бетона.

Поставленная цель достигается тем, что бетонная смесь, включающая цемент, тонкомолотую добавку из шлака ферробора, песок, щебень и воду, содержит песок и щебень из окалины прокатной при следующем соотношении компонентов, масс. %:

Цемент 6,70 — 14,40

Тонкомолотая добавка из шлака ферробора 5,00 — 10,65

Песок из окалины

5 прокатной 27,60 — 33,20

Щебень из окалины прокатной 34,65 — 48,40

Вода 6,80 — 12,30

Сущность изобретения состоит в том, что

10 в состав бетонной смеси вводят в качестве щебня и песка окалину прокатную — отход прокатного производства, Окалина прокатная является плотным (у=4,0 — 5,1 г/см ), тяжелым материалом (объемная масса

)5 у=2350 — 2835 кг/м ) и содержит в своем составе железо (Ре,ощ — — 70,0 — 75,0%). По своим физико-механическим свойствам окалина прокатная превосходит традиционные заполнители — магнетитовые и гематитовые

20 руды, у которых плотность колеблется от

3,2 до 4,3 г/см, объемная масса — 2300—

2700 кг/м .

По содержанию железосодержащих окислов окалина прокатная также соответству 5 ет высококачественным рудным материалам. В состав бетонной смеси входят тонкомолотые шлаки ферробора, которые эффективно поглощают возникающее в железе при поглощении нейтронов вторичное у-излучение (до 7,7 Мэв) и тепловые нейтроны.

768778

Свойства бетона предел прочности при сжатии, кгс/см объемная масса, Индекс образцов марка бетона

300

Зо98

3643

3304

2760

327

369

306

368

376

Пример — 1

Пример 2

Пример — 3

Прототип

Бетонная смесь по изобретению обладает комплексом универсальных защитных свойств, как от у-излучения, так и от вторичного у-излучения и тепловых нейтронов.

Более высокие, по сравнению с традицион- 5 ными материалами, радиационностойкие свойства бетонной смеси обуславливаются оптимальным качественным и количественным сочетанием ее компонентов.

Бетонная смесь составлена из местных, 10 дешевых недефицитных материалов — отходов прокатного и ферросплавного производства, которые обычно имеются на одном металлургическом заводе, как, например, на Новолипецком металлургическом заво- 15 де. Кроме того, основной компонент предлагаемой бетонной смеси, окалина прокатная, не требует дополнительных затрат на ее измельчение, так как имеет приемлемый гранулометрический состав (отсеивать це- 20 лесообразно только фракции более 20 мм).

Применение окалины прокатной в качестве заполнителя для радиоционностойких бетонов значительно расширяет базу дешевых строительных материалов для энергети- 25 ческого строительства.

Бетонную смесь при использовании окалины прокатной в сочетании со шлаками ферробора приготовляют по следующей технологии. Вначале смешивают цемент с тон- 30 комолотой добавкой из шлаков ферробора до однородного состояния и затворяют смесь водой. После этого в тесто добавляют последовательно песок и щебень из окалины прокатной, которые перемешивают с вя- 35 жущим тестом до получения однородной массы. Приготовленную смесь помещают в формы размером 15Х15Х15 см и подвергают уплотнению на стандартной виброплощадке в течение 30 — 45 сек. Твердение ку- 40 бов осуществляют в течение 28 суток в камере нормального хранения. После этого кубы подвергают испытанию по определению свойств бетонной смеси по ГОСТ

10180 †. 45

Пример 1. 6,67 (по массе) шлакопортландцемента смешивают с 4,95% тонкодисТаким образом, бетоны приведенных составов по величине объемной массы, прочности и химического состава могут быть ис- 50 персного шлака ферробора до получения однородного состава и затворяют смесь водой 6,80%. После этого в смесь добавляют последовательно 33,18% песка, 14,5% щебня фракции 5 — 10 и 33,9% щебня фракции

10 — 20 из окалины прокатной. Смесь вновь перемешивают до получения однородного состава, Перемешанную бетонную смесь укладывают в формы — кубы размером 15Х15Х

Х15 см в два приема с уплотнением на стандартной виброплощадке в течение

45 сек. Твердение кубов происходит в камере нормального твердения в течение 28 суток. После этого образцы подвергают испытаниям для определения объемной массы и кубиковой прочности бетона.

Пример 2. 10,9% (по массе) шлакопортландцемента смешивают с 6,57% тонкодисперсного шлака ферробора до получения однородного состава и затворяют смесь водой 8,05%. После этого в смесь дсбавляют последовательно 29,42% песка, 13,8% щебня фракции 5 — 10, 31,26% щебня фракции 10 — 20 из окалины прокатной и вновь перемешивают всю смесь. Тщательно перемешанную бетонную смесь укладывают в формы размером 15Х15Х15 см. Дальнейшее уплотнение бетонной смеси, хранение и испытание образцов бетона осуществляют также, как и в примере 1.

П р и м ер 3. 14,40% (по массе) шлакопортландцемента смешивают с 10,65% тонкодисперсного шлака ферробора до получения однородного состава и затворяют смесь водой 12,3%. После этого в смесь добавляют последовательно 27,6% песка, 10,8% щебня фракции 5 — 10, 24,25% щебня фракции 10 — 20 из окалины прокатной и вновь перемешивают всю смесь. Тщательно перемешанную бетонную смесь укладывают в формы размером 15Х15Х15 см. Дальнейшее уплотнение бетонной смеси, хранение и испытание образцов бетона осуществляют также, как и в примере 1.

Физико-механические свойства бетонов по примерам 1, 2 и 3 приведены в таблице, пользованы при строительстве объектов, служащих для биологической защиты от радиоактивных излучений, Бетон по изобре768778

Формула изобретения

Сосатвитель А. Кальгин

Техред О. Павлова

Редактор Л. Курасова

Корректор Г. Мазнева

Заказ 2546/2 Изд. М 589 Тираж 673 Подписное

Е!ПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

ТипогРафия, пр. Сапунова, 2 тению имеет более высокую объемную массу и как следствие большую плотность, в связи с чем обладает повышенными свойствами защиты от радиоактивного излучения..

Применение в бетонах для защиты от радиоактивных излучений отходов металлургического производства дает возможность снизить себестоимость бетонных смесей, исключить применение привозных, дорогостоящих и дефицитных материалов: лимонита, магнетита, барита и т, д.

Кроме того, экономическая эффективность от применения предлагаемой бетонной смеси достигается и тем, что толщина защитного ограждения может быть уменьшена за счет повышенных комплексных свойств бетона на основе окалины прокатной и шлаков ферробора.

Сборные монолитные изделия и конструкции из бетонной смеси по изобретению могут применяться при строительстве атомных электростанций, предприятий по выработке и переработке изотопов, транспортных энергетических установок и т. п.

Бетонная смесь, включающая цемент, тонкомолотую добавку из шлака ферробора, 5 песок, щебень и воду, отличающаяся тем, что, с целью повышения плотности, она содержит песок и щебень из окалины прокатной при следующем соотношении компонентов, масс. /о.

1О Цемент 6,70 — 14,40

Тонкомолотая добавка из шлака ферробора 5,00 — 10,65

Песок из окалины прокатной 27,60 — 33,20

Щебень из окалины прокатной 34 65 — 48 40

Вода 6,80 — 12,30

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Комаровский А. Н. Строительство ядерных установок. М., Атомиздат, 1965, с. 29, табл. 5.6.

2. Авторское свидетельство Ro ... по заявке Ко 2515929/33, кл. С 04В 15/00, 1977 (прототип).