Способ приготовления бетонной смеси

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свмд-ву— (22) Заявлено 289480 (21) 2936988/29-33

f$gf + Кл 3

С 04 В 15/00 с присоединением заявки HP—

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет (ЩУДЙббб.9.033 (088.8) Опубликовано 23.0183. Бюллетень HP 3

Дата опубликования описания 238183 (72) Авторы изобретения -.

Р г

A Ä. Носач и С.Т. Рашевский

Р

Производственное объединение "Харьковжелезобетон"

Министерства промышленного строительства Украинской ССФ" У (71) 3aявмтель (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННОИ СМЕСИ Изобретение относится к технологии строительных материалов и может быть использовано. для приготовления бетонных смесей и растворов. Известен способ изготовления бетона путем смешения вяжущего, заполнителей и воды затворения, виброактивации, после выдерживания смеси в течение времени, соответствующего продолжительности первой стадии процесса структурообраэования (1 3.

Недостатками известного способа являются малая эффективность, длительность технологического цикла изза большой (до 60 мин) продолжитель- 15 ности первой-стадии процесса структурообразования, неравномерность активации из-за расслаивания бетонной смеси. в процессе вибрации на подвижный и неподвижный слои.

25

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ приготовления бетонной смеси, при котором смесь активируют с одновременным прогревом паром (2 ).

Недостатком способа является недостаточно высокая прочность получаемого бегона.

Целью изобретения является повышение прочности бетона.

Достигается поставленная цель тем, что приготовление бетонной смеси, включающее смешение цемента, песка, крупного заполнителя, пароувлажнение, виброактивацию, осуществляют в два этапа: на первом этапе смесь цемента и песка пароувлажняют до получения водоцементного отношения 0,08-0,15, виброактивируют при пульсирующем давлении от 1 до б ати, затем смесь выдерживают 5-10 мин, после чего на втором этапе в смесь вводят крупный заполнитель и воду затворения и повторно осуществляют виброактивацию при пульсации с частотой 600-4000 кол/мин и давлении, возрастающем от 1 до 3 ати ..

На первом этапе вводят сульфат натрия в количестве 0,05-0,15% и на втором этапе — едкий натр .в количестве 0,05-1,0Ъ и сульфиднодрожжевую бражку в количестве 0,1-1,25% от массы цемента.

Амплитуду пульсации принимают равной максимальному размеру заполнителя.

Воду затворения вводят в бетонную смесь в момент достижения максимального давления.

990718

Предварительная обработка острым паром связующего и мелкого заполнителя преследует цель дать цементному тесту тепловой импульс для интенсификации растворения клинкерных минералов, ввести воду затворения и создать условия для удаления газовой инертной фазу иэ контактной зоны и исключить операцию смачивания н смесителе-активаторе.

Последующее смешение и измельчение рыхло-насыпной массы под давлением методом истирания обеспечивает улучшение гранулометрической криной растворной смеси частицами зерен, меньших, чем исходные частицы цемента и песка, тесное соприкосновение смоченные зерен между собой, образование активных центров у связующего и заполнителя, уменьшение фиктивного угла смачивания эа счет удаления газовой фазы с острых кромок, равномерное распределение жидкой фазы по активной удельной поверхнос» ти компонентон и увеличение скорости растворения минералов, понижение поверхностного натяжения связующего и воды.

Использование пульсации и сульфата натрия при B/Ö 0,08-0,15.интенсифицирует указанные процессы за счет создания высоких напряжений сдвига в локальных микрообъемах, турбулиэации потоков в этих объемах, коррозии экранных пленок эттрингита с одновременным повышением растворимости гидрата окиси кальция.

Выдерживание активиронанного

1 раствора в рыхло-насыпном состоянии при 40-90 С до момента смешения с крупным заполнителем, поверхностноактивными пластифицирующими добавками и щелочью в течение времени, соответствующего продолжительности первой стадии процесса структурообраэования, которое составляет 510 мин, необходимо для перевода части коагуляционной структуры в твер дую, плотйую кристаллическую струк" туру и вовлечение максимального количества вяжущего в процесс гидратации.

После выдерживания и последующего смешения растворной массы с крупным,заполнителем в присутствии ППАВ и щелочи в условиях вынужденной циркуляции под пульсирующим давлением основная масса вяжущего переходит в форму первичных микрокристаллон основы для образования максимально прочной кристаллической макроструктуры цементного камня, образования активных центров на поверхности компонентов, улучшения гранулометрической кривой, тесного соприкосновения ядер частиц между собой и заполнителем, равномерного и равнодоступного

6S распределения поверхностно-активных веществ и щелочи.

Масштабы пульсаций при активации растворной составляющей и бетонной смеси выбирают равными размерам средних зерен исходных компонентов с целью создания высших ускорений частиц больших размеров относительно меньших и тем самым создания благоприятной обстановки для интенсивного массообмена и более тесного соприкосновения связующего к эаполнителю.

На чертеже представлен пример осущестнления данного способа.

Отдозированные непрерывными питателями 1 и 2 компоненты растворной составляющей цемент и песок из бункеров 3, 4 подают ленточным транспортером 5 н шнековый питатель-смеситель б. Одновременно н питательсмеситель по паропроводу 7 подают острый пар, а по трубопроводу 8 химические добавки.

Предварительно перемешанная смесь цемента и песка с водоцементным отношением 0,08-0,15, нагретая до

80-100ОС, поступает в приемный бункер смесителя-активатора 9. С помощью питателей 10 и гравитациойных сил смесь равномерно распределяют на два потока и напранляют в рабочие зоны смесителя-активатора 9 для ее активации.

Приготовленная таким образом смесь поступает в бункер-накопитель, а затем на ленточный транспортер 11, предназначенный для непрерывной подачи активиронанной смеси в приемный бункер второго смесителя-активатора 12 или в бункер-накопитель. Время транспортирования активированной растворной смеси, или ее нахождение н бункере-накопителе, должно соответствовать продолжительности времени первой стадии процесса структурообразонания. При данном способе активации последнее составляет около 510 мин. Наиболее предпочтительно время ныдерживания не менее 2 ч.

Одновременно в приемный бункер 13 подают ленточным транспортером 14 отдозиронанный из бункера 15 крупный заполнитель фракции 5-10, 10-20.

Заполнитель на ленточном транспортере обрабатывается пластификатором и щелочью, которые поступают по трубопроводу 16. Как и в первом случае, питателями масса ранномерно распределяется на два потока и проходит через рабочую зону смесителя-активатора.

Для приготовления бетонов используют портландцемент N-400, кварцевый песок, гранитный щебень фракции

10-20 мм.

Масштаб пульсации при приготовлении растворной составляющеA

20000 кол/мин, а при приготовлении бЕтонной смеси - 600 кол/мин. Иаксн мальное расчетное давление 6,0 NIla.

Разогрев растворной составлявшей производят паром до 90 С (B/Ö-0,12).

Время выдерживания растворной части

10 мин. Температура приготовления бетонной смеси 26 С.

При приготовлении растворной сме-. си зазор между ротором и статором

2 мм, что соответствует получению актнвнрованной рыхлонасыпной массы около 50 т/ч.

990718

При приготовлении бетонной смеси зазор между ротором и статором составляет 25 мм, что соответствует получению бетонной смеси 115 т/ч.

Параметры осуществления изобретения представлены в табл. 1. Полученные данные о кинетике набора прочности бетона приведены в табл. 2.

Как следует иэ приведенных данных, предлагаемый способ позволяет полу1О чать иэ обычных материалов бетон

М-600 и выше. Получаете бетоны бо- лее плотные.

990718

I

Ch

1 1

I и

tA

I I I и

Чл

ЧЭ и о

Ч:» I !

I I. I I 1 I 1 о о

Ю о

Сс! и о

Ю

Ю tA о (М о о Ю с у м сч л <

lA

% о

»Л

° -» с о

С»! с

%-1 о о о и о

С»

CO о с о о о tA ЧР м о с с

CO . Сс! с! <с! o o С:» (с! с м

»-» .о

»» »

О о

v о

И о

О о о о

CO о с3 I о

tA о Ю %- о о с с чэ «ч о о с»

Q о

lA

Ю с о

СЧ с ч-4

U о

Ю

С» о . о о

Ю о lA

» с о <с! с о о Ю

O»-t С3 М СЧ .r4 O Pl

lA

%-»

I 1! т-4! и 1 о

1! о и о о о

О tA

СО О

Ю о lA»О

» м С1 с о со л л о о

СЧ с

»1

I !

1 !

CO ! о

Ю

Ю

Ю

С»

»-4 я-»

О»

Ю о о о а а сч о о м

tA о с

С»

<с!

%»» с

I о

Ф и х ох

Ж Х а н оо

61 Ю

t6 о о, f6 10 ао

f4 ф

8»

0 t6 ц о

> 9 ох о

9 и и с Н

Фо !

t6 dP

Н 6

ttI К Н а 4

> o н о

М3 И

0»

9хХ

19R

Фй 6 е» o L х у х х

1»-! гЧ а 9 н 3

»6 r6 »6 9 ххххх-„!

» 4 1

1 !

=! !

I х

Е1

ltI

I I6

1 О н

I,2

l 4 о

1 Х о

I а

I Н

И о о о

В о

2 о

5 о

19 ! о х ° ! °

1 х.

19

13 ! о

1»н !

9 Ф ! ох х х !

А Ф

1 6й

1 л -..о с х

9 Н

Н О 6

»-4 Ц 9

»6 К t6 х o,н

th к о х д.4

>» t6

lIl g» х

X н ах хх xх

t6 Х Х

R х О Ч 1 !6 хО 96

Я Х 0Ъ!

Я х х

:! х щ о r6 »о

Ц с

Ф Ф

t6 И

Ц. l6 но

Н 0) Ф

X н се

Гч

Ф с

Ц 9

Я И » ф ан х 0) и

6 <»!

Ц

N п3

1 х

X X н

l6 N оц ао

»о х

Д с

Ф

М И

Щ ф х а 8) о н с»! аж х

»6

Я и х х х

:! X 9

t6 16

O 69 л О:! ."» Ц rd

И с 0

9 Ф Ф

«6 И Х М

Ц А5

>н он

НЛ ФО х

Ц(Ч Д»@

33 «.» с

L х

Ф х

9 х а, Ф о

X m

«!»6

»6

1.» о Ф

X. х

Ф с»

fO m X

Е »6 и с 6

990718

1о н i

° в I

О I

I сО I

СЧ 1

Я I

Е 1 а I

Е I

Х I

I о (Ð

oz хо х ео

f4 (ч

Ф М

И о

0 Е и х о м н н е ое о х о

И о о о гч в

ao at( (an (ч

Иб С Ъ!!

Р I

1 аА 1 с о !

o) 1 е I а(Е I х !

I в о

CO an cY Ф Ф 3

C)

an

РЪ

1

1

1 !

t

I

1

I

1

1

I !

1

1

I

1

CO

СЧ

I

1 н

> о

Ф е н о ф а,1 1

I

I

1

t !

t ! .I

:1

I

ОЪ an о ао (ч аА Р с( (сч

1 Е

I 1

I O

I 4

1 М

I ! (I

I с Ъ I

1 !

I !

М

Щ х о н е

Ф в ! (Ч (Ч

I I

Ф н о о х ь о

I !

I - !

I

I

<Ч:

%-4 !

1 (!

1 I.1 I

I! Д !! н !

1 Q c ох

Х U X I (3eO

X X

tt! u

I Ц о

I (1

\ 1 ь

Чф

CO г1 (Ъ о

ЧЪ о ю

E a

РЪ РЪ

an о

3 СО О r е Ъ О

00 (Ч чбтр (Ч е-! еЧ (Ч сЧ ф !

3

I

I

I

I

3

1 !

I

I

I

I

t

1 (1

I

1 !

1

1

1

1

3

I

I

I

I

I

1 !

1

1

1

1 .1

1

I

l

1

Ч

1

I

I !

I

1

)

1.

1

I (1

1

I

1

1

990718

Формула изобретения

Составитель А. Кальгин

Редактор С. Лыжова Техред Q.Кастелевич Корректор А. Дзятко

Тираж 620 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 44/32

Филиал ППП "Патент *, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1, Способ приготовления бетонной смеси, включающий смешение цемента, песка, крупного заполнителя, парсувлажнение, виброактивацию, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения прочности бетона, смешение осуществляют в два этапа: на первом этапе смесь цемента и песка пароувлажняют до получения водоцементного отношения 0,08-0,15, виброактивируют при пульсирующем давлении от 1 до 6 ати, затем смесь выдерживают 5-10 мин, после чего на втором этапе в смесь вводят крупный заполнитель и воду затворения и повторно осуществляют виброактивацию при пульсации с частотой 6004000 кол/мин и давлении, возрастающем от 1 до 3 ати.

2. Способ по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что на первом этапе вводят сульфат натрия в-количестве 0,05-0,15% и на втором этапе — едкий натр в количестве 0,051,0% и сульфиднодрожжевую бражку в количестве 0,1-1,25% от массы цемента.

3. Способ по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что амплитуду пульсации принимают равной максимальному размеру заполнителя.

10 4. Способ по пп. 1-3, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения удобоукладываемости смеси, воду затворения вводят в бетонную смесь в момент достижения максимального давления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

2О 9 310877, кл. С 04 В 7/98, 1969.

2. Патент ПНР Р 65721, кл. 80 а 56/01 (В 28 С 3/00), опублик. 10.10.72.