СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩЕГО БЕТОНА

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩЕГО БЕТОНА


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2291130 (13) C1

(51) МПК
C04B 28/04 (2006.01)
C04B 111/94 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2007.01.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 2005118294/03 
(22) Дата подачи заявки: 2005.06.14 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.06.14 
(45) Опубликовано: 2007.01.10 
(56) Аналоги изобретения: RU 2245859 C1, 10.02.2005. SU 337360 А, 31.05.1972. СН 687528 А, 31.12.1996. CN 1282713 А, 07.12.2001. JP 2000072517 А, 07.02.2001. 
(72) Имя изобретателя: Петров Юрий Сергеевич (RU); Киргуев Аркадий Тимофеевич (RU); Соколов Андрей Андреевич (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Петров Юрий Сергеевич (RU); Киргуев Аркадий Тимофеевич (RU); Соколов Андрей Андреевич (RU) 
(98) Адрес для переписки: 362021, РСО-Алания, г. Владикавказ, ул. Николаева, 44, СКГМИ (ГТУ), патентный отдел, Т.А. Мешковой 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩЕГО БЕТОНА

Изобретение относится к производству композиционных материалов на основе природного минерального сырья с получением электропроводящего бетона, обладающего электропроводностью и удельным сопротивлением, достаточным для того, чтобы использовать материал в качестве электропроводящего конструкционного и нагревательного конструкционного материала, работающего в широком интервале температур. Технический результат - получение дешевого и состоящего из доступных компонентов конструкционного электропроводящего материала, повышение его конструкционных свойств. В способе получения электропроводящего бетона, включающем перемешивание цемента, порошкообразного графита и песка с последующим добавлением в смесь воды и перемешиванием с получением смеси, ее формование и сушку до полного затвердевания, сначала осуществляют перемешивание порошкообразного графита с цементом, затем с песком, а сушку ведут при комнатной температуре, причем смесь содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: порошкообразный графит - 25-35, цемент 20-30, песок 25-45, вода - остальное. 3 табл.



ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к производству композиционных материалов на основе природного минерального сырья с получением электропроводящего бетона, обладающего электропроводностью и удельным сопротивлением, достаточным для того, чтобы использовать материал в качестве электропроводящего конструкционного и нагревательного конструкционного материала, работающего в широком интервале температур.
Известен способ получения электропроводящих материалов на основе портландцементов и углеродосодержащих материалов, использующих в качестве связующего вещества портландцемент, а в качестве наполнителя - углеродную сажу, технический уголь и т.д. (см. WO 9600197 А, 04.01.1996. SU 774440 A1, 15.05.1994. RU 2037895 C1, 19.06.1995. DE 3023133 А, 07.01.1982. US 4464421 A, 07.08.1984.).
Недостатком приведенных выше исходных смесей компонентов является нестабильность электрических свойств композиционных материалов, недостатком получаемых материалов - невысокий предел рабочих температур вследствие окисления сажи и разрушения гидратированных минералов, формирующих так называемый клинкер портландцемента, а также некоторая сложность технологии производства.
Наиболее близким к заявляемому способу является создание композитного электропроводного материала (см. RU 2245859, МПК7 С 04 В 28/02, H 01 C 7/00, H 05 B 3/14, опубл. 10.02.2005 г.).
Недостатком прототипа является то, что в его состав входят шамот и/или диабаз, причем размером частиц не более 2 мм. Как известно, под шамотом понимают огнеупорную глину или каолин, предварительно обожженные до потери пластичности и удаления химически связанной воды и определенной степени спекания. В готовом виде в природе не встречается, следовательно, присутствует необходимость в транспортной доставке шамота и его последующем дополнительном измельчении. Диабаз встречается в природе, но его распространение ограничено, что, как и в случае с шамотом, также вызывает дополнительные трудности в производстве материала, связанные с транспортными расходами.
Кроме того, возможность длительной эксплуатации дорожного покрытия, которое содержит множество нагревательных пластин, изготовленных из композитного электропроводного материала, электрически взаимно соединенных между собой, затруднительна, а замена отдельных, вышедших из строя пластин представляется проблематичной. Также процесс получения включает в себя гидротермическую обработку, что затруднительно в полевых условиях.
Полученный материал прототипа всегда имеет конечную геометрическую форму и размеры, следовательно, не может быть использован в качестве заливочной массы.
Задачей предлагаемого технического решения является получение электропроводящего материала с широким диапазоном величин удельного электрического сопротивления, а также возможностью длительного использования в качестве нагревательного элемента, его дешевизна и доступность компонентов, входящих в состав смеси, а также упрощение производства электропроводящего материала и повышение его конструкционных свойств.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в известном способе получения электропроводящего бетона, включающем перемешивание цемента, порошкообразного графита и песка с последующим добавлением в смесь воды и перемешиванием с получением смеси, ее формование и сушку до полного затвердевания, согласно изобретению сначала осуществляют перемешивание порошкообразного графита с цементом, затем с песком, а сушку ведут при комнатной температуре, причем смесь содержит компоненты при следующем соотношении, в мас.%:
порошкообразный графит 15-35 
цемент 20-30 
песок 25-45 
вода остальное 

Данное изобретение позволит получить электропроводящий бетон, дешевый и состоящий из доступных компонентов, входящих в состав смеси, а также упростить производство электропроводящего материала, повысить его конструкционные свойства и использовать в качестве нагревательного элемента.
Сущность способа поясняется примерами реализации способа и таблицами 1, 2 и 3, в которых приведены массовые соотношения компонентов, электрические и механические свойства образцов.
Способ осуществляют следующим образом: изготовляют образцы согласно пропорциям из таблицы 1 и исследуют их электрические и механические свойства.
Пример 1.
Исходную сырьевую смесь, состоящую из 25 частей графита и 30 частей цемента, тщательно перемешивают, затем добавляют 35 частей песка (см. табл.1), снова перемешивают и после чего добавляют 10 частей воды. Полученную сырьевую смесь перемешивают, затем формуют образец, который через 32 часа после сушки при комнатной температуре превращается в электропроводящий, а также нагревательный конструкционный материал. Данный образец является оптимальным из экспериментальных образцов (см. табл.2, 3).
Пример 2.
В случае, если смесь содержит 33 части графита и 22 части цемента, 35 части песка, образец постепенно теряет механическую прочность и теряет свои конструкционные свойства (см. табл.3), увеличивая при этом свою проводимость (см. табл.2).
Пример 3.
В случае, если смесь содержит 20 частей графита и 30 частей цемента, 35 частей песка, образец начинает нелинейно терять проводимость (см. табл.2) и незначительно увеличивать свои конструкционные свойства (см. табл.3).
Пример 4.
В случае, если смесь содержит 35 частей графита и 20 частей цемента, 35 частей песка, образец становится хрупким и теряет свои конструкционные свойства (см. табл.3), увеличивая при этом свою проводимость (см. табл.2).
Пример 5.
В случае, если смесь содержит 15 частей графита и 30 частей цемента, 40 частей песка, образец резко теряет проводимость и перестает быть электропроводящим материалом (см. табл.2), хотя конструкционные свойства при этом возрастают (см. табл.3).
Электрические свойства образцов имеют резко нелинейный характер зависимости при содержании графита менее 20 частей.
Результаты получения электропроводящего бетона, приведенные в таблицах (2, 3), позволяют сделать выводы о том, что его можно использовать как электропроводящий бетон, проводимость которого регулируется составом смеси, а достаточно высокий предел прочности на сжатие позволяет использовать его в качестве строительного материала.
Использование предлагаемого способа получения электропроводящего бетона позволит по сравнению с прототипом получить электропроводящий конструкционный материал, дешевый и состоящий из доступных компонентов, входящих в состав смеси, а также упростить производство электропроводящего бетона, повысить его конструкционные свойства и использовать в качестве нагревательного элемента.
Таблица 1

Массовые соотношения компонентов, входящих в состав электропроводящего бетона 
№ п/п образца Состав,% 
графит цемент песок вода 
1 25 30 35 10 
2 33 22 35 10 
3 20 30 35 15 
4 35 20 35 10 
5 15 30 40 15 
Таблица 2 
№ п/п образца Электрические параметры 
U1, B I 1, А R1 , Ом U2, B I2, A R 2, Ом U3, B I3, А R3, Ом 
1 110 0,43 255,8 55 0,18 305,6 24 0,02 1200 
2 110 0,72 152,8 55 0,36 152,8 24 0,06 400 
3 110 0,14 785,7 55 0,05 1100 24 0,01 2400 
4 110 0,8 137,5 55 0,45 122,2 24 0,12 200 
5 110 0 - 55 0 - 24 0 - 
Таблица 3 
№ п/п образца Механические параметры 
Предел прочности на сжатие, Па 
1 39,3 
2 25,5 
3 43,6 
4 16,4 
5 47,1 




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ получения электропроводящего бетона, включающий перемешивание цемента, порошкообразного графита и песка с последующим добавлением в смесь воды и перемешиванием с получением смеси, ее формование и сушку до полного затвердевания, отличающийся тем, что сначала осуществляют перемешивание порошкообразного графита с цементом, затем с песком, а сушку ведут при комнатной температуре, причем смесь содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%
Порошкообразный графит 15-35 
Цемент 20-30 
Песок 25-45 
Вода Остальное





ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru