БЕТОННАЯ СМЕСЬ

БЕТОННАЯ СМЕСЬ


--- Закажите полную версию данного патента ---

RU (11) 2288199 (13) C2

(51) МПК
C04B 28/04 (2006.01)
C04B 111/20 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.10.2007 - действует 

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

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2006.11.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 2004126393/03 
(22) Дата подачи заявки: 2004.08.30 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2004.08.30 
(43) Дата публикации заявки: 2006.02.10 
(45) Опубликовано: 2006.11.27 
(56) Аналоги изобретения: SU 673625 А, 07.02. 1977. SU 1694530 A1, 30.11.1991. SU 1057461 A, 30.11.1983. RU 2058952 C1, 27.04.1996. JP 2001316157 A, 13.11.2001. 
(72) Имя изобретателя: Грудинин Виталий Петрович (RU); Ли Хен Дё (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Грудинин Виталий Петрович (RU); Ли Хен Дё (RU) 
(98) Адрес для переписки: 346411, Ростовская обл., г. Новочеркасск, ул. Буденовская, 159/2, кв.31, О.И. Нис 

(54) БЕТОННАЯ СМЕСЬ
Настоящее изобретение относится к составу бетонной смеси и может найти применение в промышленности строительных материалов и при производстве бетонных изделий и изготовлении монолитных конструкций. Бетонная смесь включает, мас.%: портландцемент 6-12, золу-унос 4-6, отвальный металлургический шлак 35-40, горелые породы терриконов 35-40 и воду - остальное. Технический результат - повышение прочности бетона при пониженном расходе цемента, снижение затрат на производство за счет использования компонентов из промышленных отходов, в том числе и за счет снижения транспортных расходов, а также улучшение экологии угледобывающих регионов за счет утилизации промышленных отходов. 2 табл.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве бетонных изделий и изготовлении монолитных конструкций.

Известна бетонная смесь, включающая следующие компоненты из расчета на 1 м 3 смеси, кг: цемент - 250, песок - 850, щебень - 1200, вода - 160 (Воробьев В.А. Лабораторный практикум по общему курсу строительных материалов. Уч. пособие. - М.: Высш. Шк., 1972).

Наличие природного песка и щебня в составе бетонной смеси снижает прочность, морозостойкость бетона за счет присутствия глинистых частиц, которые также повышают водопотребность бетонной смеси, что ведет к усилению усадочных явлений.

Известны также составы бетонных смесей, в которых исключено отрицательное влияние глинистых примесей на свойства бетонных смесей и бетонов - это бетоны, содержащие вторичное сырье промышленных производств, в частности шлаки и золы-уноса взамен традиционных заполнителей (Наназашвили И.Х. Строительные материалы, изделия и конструкции: Справочник. - М.: Высш. Шк., 1990. - с.34).

Недостатком таких смесей является использование значительного количества дорогостоящего портландцемента.

В качестве прототипа рассмотрим бетонную смесь (Авторское свидетельство СССР №673625 от 07.02.77), обеспечивающую уменьшение расхода цемента и включающую, мас.%: портландцемент 10-18, известняковый заполнитель (отходы известняка-ракушечника) 80-83, золу-унос или зольно-топливный отход 2-7 и воду остальное.

Ее недостаток - пониженная прочность бетона при сжатии и низкая морозостойкость, что объясняется наличием большого количества известняка-ракушечника.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение прочности бетона при пониженном расходе цемента, расширение сырьевой базы и улучшение экологии угледобывающих регионов за счет утилизации промышленных отходов.

Поставленная задача решается с помощью предлагаемого состава бетонной смеси, включающей, мас.%: портландцемент 6-12, зола-унос 4-6, отвальный металлургический шлак 35-40, горелые породы терриконов 35-40, остальное - вода.

Для предлагаемой бетонной смеси в качестве заполнителей используются имеющиеся отвальный металлургический шлак, основными компонентами которого являются оксиды кальция (35-38 мас.%), магния (15-20 мас.%) и горелые породы шахтных терриконов, содержащие также оксиды кальция (1,85 мас.%), магния (2,66 мас.%), натрия (2,1 мас.%), и калия (2,65 мас.%). В качестве мелкого заполнителя используется золы-уноса ТЭС, в состав которых входят оксиды кремния (50 мас.%), кальция (3,6 мас.%), калия (5,1 мас.%), натрия (2,4 мас.%), и железа (4,3 мас.%).

Предлагаемые заполнители являются не только экономически выгодным и доступным сырьем, но и активными компонентами, т.е. при затворении смеси принимают участие в реакциях, способствующих образованию цементного камня, сокращая время набора максимальной прочности бетона. Наличие в предлагаемых заполнителях значительного количества оксидов кальция и магния позволяет снизить количество вводимого в бетонную смесь цемента.

Для приготовления бетонной смеси использовалась зола-унос следующего гранулометрического состава: 0-0,15 мм - 73,9%, 0,15-0,315 мм - 2,4%, 0,315-0,63 мм - 3%, 63-1,25 - 1,8%, 1,25-2,5 мм - 8,6%, 2,5-5 мм - 10%. Объемный вес золы-уноса - 1,3-1,49 г/см3.

Оксидный состав золы-уноса: SiO2 - 50%, CaO - 3,6%, К2 О - 5,1%, Al2О3 - 22,5%, Fe2 O3 - 14,3%, Na2O - 2,4%, MgO - 0,7%, SO 3 - 1,5%.

Гранулометрический состав горелых пород шахтных терриконов:

Размер отверстия сита, мм Остаток на сите, % 
50 23,0 
40 36,2 
30 27,8 
20 13,0 
менее 20 нет 


Оксидный состав горелых пород шахтных терриконов: CuO - 1,85%, MgO - 2,66%, S - 1,20%, SO3 - 0,12%, Na 2O - 2,10%, К2О - 2,15%.

Гранулометрический состав отвальных металлургических шлаков:

Размер отверстия сита, мм Остаток на сите, % 
50 15 
40 20 
30 40 
20 и менее 25 


Оксидный состав металлургических шлаков: S - 0,155%, Fe2O - 10,50%, Fe2О3 - 2,21%, Al2О3 - 2,49%, Cr2О3 - 1,43, Р2O5 - 1,03%, SiO2 - 17,20%, CaO - 35,05%, MgO - 15,12%, MnO - 14,71%.

Удельная эффективная активность естественных радионуклидов в компонентах предлагаемой бетонной смеси не представляет опасности и поэтому в соответствии с действующими нормативами радиационной безопасности она может быть использована во всех видах строительства.

Смесь изготавливалась традиционным образом в бетономешалке без предварительной обработки. В таблице 1 приведены четыре состава, выполненные в соответствии с предлагаемым изобретением и контрольные составы с традиционными заполнителями - щебнем и песком.

Как видно из таблиц 1, 2, образцы составов по предлагаемому изобретению, по сравнению с образцами, изготовленными с традиционными заполнителями, обладают значительными преимуществами и обеспечивают:

1. Снижение затрат на производство бетонных изделий за счет использования компонентов из промышленных отходов, в том числе за счет снижения транспортных расходов (сырье местное), и применения упрощенной технологии приготовления бетонной смеси.

2. Уменьшение расхода цемента по сравнению с традиционно используемыми бетонными смесями (таблица 1). Так, например, расход цемента для изготовления бетона марки 100 по предлагаемому изобретению может быть снижен на 35% и более.

3. Повышение прочности на сжатие (таблица 2). Так, например, для бетона марки 100 прочность бетона, изготовленного из предлагаемой смеси, составляет свыше 140 кг/см2 .

Таблица 1 
Марка бетона Расход материалов, мас.% 
традиционная бетонная смесь предлагаемая бетонная смесь 
портландцемент песок щебень вода портландцемент зола-унос горелые породы отвальные шлаки вода 
100 10,2 26,4 56,6 6,8 6,0 6,0 40,0 40,0 8,0 
150 11,3 25,4 56,0 7,3 8,0 5,8 38,8 38,8 8,7 
200 12,6 25,0 55,2 7,2 10,0 4,8 37,5 37,5 9,2 
250 14.5 23,5 54,7 7,4 12,0 4,0 35,5 35,5 13,0 


По каждому из этих составов было изготовлено по три образца в виде куба с ребром 150 мм для проведения испытаний. Образцы предварительно подвергались виброуплотнению в течение 33-45 сек с частой 3000 кол/мин и хранились в нормальных условиях в течение 28 суток.

Результаты испытаний указанных бетонных образцов содержатся в таблице 2, где приведены усредненные значения показателей физико-механических свойств по каждому составу.

Таблица 2 
№ Физико-механические свойства Бетон из традиционной смеси Бетон из предлагаемой смеси 
1 Теплопроводность, Вт/м °С 1,45-1,51 0,35-0,40 
2 Объемный вес, кг/м3 2500-2400 2000-2200 
3 Морозостойкость, цикл 50 300 
4 Прочность на сжатие, кг/см2 (Бетон М200) 200 более 250 
5 Увеличение прочности во времени 5-10% 70% и более 
8 Наличие трещин возникают не проявляются 





ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Бетонная смесь, включающая портландцемент, золу-унос, заполнитель, воду, отличающаяся тем, что в качестве заполнителя она содержит отвальный металлургический шлак и горелые породы терриконов при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Портландцемент 6-12 
Зола-унос 4-6 
Отвальный металлургический шлак 35-40 
Горелые породы терриконов 35-40 
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