БЕТОННАЯ СМЕСЬ

БЕТОННАЯ СМЕСЬ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2177920 (13) C2

(51) 7 C04B28/02, C04B111:20 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 15.02.2008 - прекратил действие 

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

(21) Заявка: 2000105939/03 
(22) Дата подачи заявки: 2000.03.10 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2000.03.10 
(45) Опубликовано: 2002.01.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: КАПИТОНОВ С.М. Морозостойкость бетонов с демпфирующими добавками. Автореферат на соискание ученой степени к.т.н., РИСИ, 1987, с.5-21. SU 610 818 А, 15.06.1978. SU 887 518 А, 07.12.1981. SU 698 945 А, 28.11.1979. SU 608 779 А, 05.05.1978. SU 1 765 135 А1, 30.09.1992. RU 95 109 244 А1, 27.05.1997. RU 2 017 698 С1, 15.08.1994. JP 50-29722 А, 26.09.1975. 
(71) Заявитель(и): Самарская государственная архитектурно-строительная академия 
(72) Автор(ы): Шеина Т.В.; Коренькова С.Ф.; Евстропов А.А. 
(73) Патентообладатель(и): Самарская государственная архитектурно-строительная академия 

(54) БЕТОННАЯ СМЕСЬ 

Изобретение относится к составам крупнозернистых бетонных смесей и может быть использовано при приготовлении бетонных и железобетонных изделий, подвергающихся знакопеременным деформациям. Техническим результатом изобретения является улучшение удобоукладываемости, повышение прочности бетона на растяжение при изгибе, трещино- и морозостойкости, а также снижение его себестоимости за счет экономии цемента и применения в качестве демпфирующей добавки отхода промышленности, не требующего дополнительной переработки. Бетонная смесь, включая цемент, щебень, песок, воду и демпфирующую добавку содержит в качестве таковой карбонатный шлам - продукт очистки сточных вод, образующихся на металлургических предприятиях в процессе обезжиривания, анодирования и декапирования лакированной алюминиевой ленты, при следующем соотношении компонентов, мас. %: цемент 10,0-10,9; щебень 63,6; песок 18,2; карбонатный шлам 0,3-1,2; вода 7. 3 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к составам крупнозернистых бетонных смесей и может быть использовано при изготовлении бетонных и железобетонных изделий и конструкций, подвергающихся знакопеременным деформациям.

Известны бетонные смеси на основе минерального вяжущего, заполнителей, воды и демпфирующей добавки. В качестве таких добавок предложены:

- вспученный перлит (Авт. свид. СССР 313 807, Шахов И. И. , Гранеев В. Г. и др. Легкобетонная смесь для изготовления панелей футеровки промышленных печей, 1971);

- вспученный вермикулит (Авт. свид. СССР 610 818, Комохов П. Г. , Петрова Т. М. , Солнцева В. А. Бетонная смесь. - Бюл. 22, 1978);

- композиция от тонкомолотого керамзита, дробленого горелопородного песка и тонкомолотого известьсодержащего отхода (Авт. свид. СССР 1 255 605, Капитонов С. М. , Бабков В. В. и др. Бетонная смесь, 1986).

Наиболее близким из аналогов является состав бетонной смеси, содержащий цемент, щебень, песок, демпфирующую добавку и воду (см. Капитонов С. М. "Морозостойкость бетонов с демпфирующими добавками", автореферат диссертации на соискание ученой степени к. т. н. , 1987, с. 5-21).

Техническим результатом изобретения, на достижение которого направлено создание нового технического решения, является улучшение удобоукладываемости, повышение прочности бетона на растяжение при изгибе, трещино- и морозостойкости, а также снижение его себестоимости за счет экономии цемента и применения в качестве демпфирующей добавки отхода промышленности, не требующего дополнительной переработки.

Поставленный технический результат достигается тем, что бетонная смесь, включающая цемент, мелкий и крупный заполнитель, воду и демпфирующую добавку, содержит в качестве таковой карбонатный шлам - продукт очистки сточных вод, образующихся на металлургических предприятиях в процессе обезжиривания, анодирования и декапирования лакированной алюминиевой ленты, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Цемент - 10,0-10,9

Щебень - 63,6

Песок - 18,2

Карбонатный шлам - 0,3-1,2

Вода - 7

В бетонной смеси в качестве высокодисперсного компонента пониженной жесткости, выполняющего роль демпфирующих включений, использован карбонатный шлам. Он образуется при очистке и осаждении промывных сточных вод лакированной алюминиевой ленты, которая подвергается обработке щелочью и кислотами в процессе обезжиривания, анодирования и декапирования на металлургических предприятиях.

После отстаивания в специальном резервуаре и сгущения на вакуум-фильтрах карбонатный шлам имеет влажность 60-70% и представляет собой густую пастообразную массу.

В силу условий образования карбонатный шлам - высокодисперсная (Sуд = 500-700 м2/кг) полиминеральная смесь, состоящая (в пересчете на сухое вещество) из аморфных гидроксидов алюминия и железа (20-28%), кальция и магния (20-25%), карбонатов кальция и магния (37-48%), гипса и NaСО3 - остальное. Количественный риоритет за СаСО3 и МgСО3 позволяет отнести его к карбонатному шламу.

Бетон готовился при строго одинаковом водоцементном отношении (В/Ц = 0,62) с добавками карбонатного шлама от 0,17 до 1,68%, который вводился совместно с водой затворения в виде суспензии в предварительно перемешанную до однородного состояния минеральную смесь.

Составы бетонной смеси с добавкой карбонатного шлама приведены в табл. 1

Для сравнения была приготовлена бетонная смесь без добавки.

Физико-механические характеристики бетонов с добавкой карбонатного шлама приведены в табл. 2.

Критерием оценки качества добавки служили подвижность, расслаиваемость и водоотделение бетонной смеси, а также количество вовлеченного воздуха. Критерием оценки качества затвердевшего бетона - прочность на сжатие и изгиб.

Испытание бетона на прочность проводилось по ГОСТ 10180-90, бетонной смеси по перечисленным показателям - по ГОСТ 10181.0-10181.4-81.

Как показали результаты испытаний (табл. 2), карбонатный шлам, выступая в роли гидродинамической смазки, существенно снижает водоотделение (с 0,5 до 0 мм) и расслаиваемость (с 11,0 до 0 см), сохраняя тем самым ей подвижность и большую удобоукладываемость. Последнее особенно важно при транспортировании товарного бетона на большие расстояния.

Шлам также оказывает воздухововлекающее действие, что проявляется в снижении плотности бетонной смеси (с 2210 до 2107 кг/м3).

Карбонатный шлам, увеличивая гелевую составляющую шлакопортландцемента, соответствующим образом влияет на кинетику его твердения. В течение первых суток у бетона с добавкой карбонатного шлама несколько снижается набор прочности, но в дальнейшем расхождение в прочности уменьшается. Она не только достигает марочной (20,0 МПа), но даже превосходит ее (22,9 МПа). Характерен и дальнейший набор прочности (27,7-30,1 МПа на 6 мес. твердения).

Бетон с карбонатным шламом превосходит контрольный (без добавки) по показателю морозостойкости. Это связано с проявлением воздухововлекающего эффекта с введением шлама в бетонную смесь (количество вовлеченного воздуха возрастает с 2,8 до 4,9%).

Как известно, воздушные пузырьки служат резервным объемом для замерзания воды без возникновения больших внутренних напряжений в бетоне, что в результате значительно повышает его морозоустойчивость (Защепин А. Н. Применение пластифицирующих и воздухововлекающих добавок в цементные бетоны. - М. : Стройиздат, 1963).

Визуальный осмотр после испытания через год бетонных образцов с заложенной арматурой показал, что добавка карбонатного шлама не оказывает отрицательного влияния на сцепление бетона с арматурой и не вызывает ее коррозии.

Деформативные характеристики бетона с карбонатным шламом определялись на плитах ПТК как одних из самых распространенных видов бетонной продукции.

Плиты испытывали на заводском стенде действием нагрузки 4-х равных сосредоточенных сил, симметрично расположенных относительно продольной оси по схеме однопролетной шарнирно-опертой балки.

На каждой ступени нагружения плиты измеряли приращения продольных и поперечных деформаций, для чего использовали тензометры - индикаторы часового типа.

В процессе испытаний при остановках пресса измеряли относительную ширину раскрытия трещин. По замеренным деформациям определяли и прогиб плиты.

Исследования деформативности плит показало, что бетоны с карбонатным шламом при одинаковом с контрольной плитой 8%-ным армированием (20 А-3 по ТУ Т-84-110) и напряжением (120 МПа) превосходят по трещиностойкости и жесткости бетон без добавки.

Следует отметить, что соотношение между средней и максимальной шириной раскрытия трещин в плитах из бетона с добавкой карбонатного шлама в 1,2-1,3 раза меньше, чем в контрольной.

На основании вышесказанного следует, что бетон с добавкой карбонатного шлама в сжатой зоне, до разрушения растянутой зоны плиты, работает более упруго в отличие от контрольной плиты.

Результаты испытания железобетонных панелей перекрытия ПК8-51-12-150 приведены в табл. 3.

Оптимальные результаты, отвечающие поставленной цели, показаны на составах 3, 4, 5 (табл. 1, 2, 3). Состав 2 не обеспечивает должного улучшения эксплуатационных характеристик, а состав 6 снижает прочностные показатели. В этом случае на прочность отрицательное влияние оказывает вовлеченный воздух. Его содержание в связи с этим ограничивается до 4. . . 5%. Из анализа результатов следует, что:

- прочность бетона на растяжение при изгибе возросла в 1,42-1,64 раза (по прогибу при нагрузке 120 МПа, табл. 3);

- трещиностойкость бетона возросла в 1,24-1,51 раза (по ширине раскрытия трещин при нагрузке 120 МПа, табл. 3);

- морозостойкость бетона возросла в 1,08-1,19 раз (по потери прочности после 50 циклов замораживания-оттаивания, табл. 2);

- расход цемента снизился в 1,03-1,12 раза (по табл. 1). 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Бетонная смесь, включающая цемент, щебень, песок, демпфирующую добавку и воду, отличающаяся тем, что в качестве демпфирующей добавки она содержит карбонатный шлам - продукт очистки сточных вод, образующихся на металлургических предприятиях в процессе обезжиривания, анодирования и декапирования лакированной алюминиевой ленты при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Цемент - 10,0 - 10,9

Щебень - 63,6

Песок - 18,2

Указанный карбонатный шлам - 0,3 - 1,2

Вода - 7




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