БЕТОННАЯ СМЕСЬ

БЕТОННАЯ СМЕСЬ "БЕТОНОСИЛ-С СОРБИРУЮЩИЙ"


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2117645 (13) C1

(51) 6 C04B28/00, C04B111:20 

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

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

(14) Дата публикации: 1998.08.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 96117551/03 
(22) Дата подачи заявки: 1996.08.30 
(45) Опубликовано: 1998.08.20 
(56) Аналоги изобретения: SU, авторское свидетельство, 1423527, C 04 B 28/00, 1988. Дубровский В.Б. и др. Строительные материалы и конструкции для защиты от ионизирующего излучения.т- М.: Строитель, 1983, с.240. 
(71) Имя заявителя: Центральный научно-исследовательский институт технологии судостроения 
(72) Имя изобретателя: Александров Н.И.; Ваучский М.Н.; Ким Ю.А.; Попик В.П.; Заманский В.Я.; Черногоров Ю.В. 
(73) Имя патентообладателя: Центральный научно-исследовательский институт технологии судостроения 

(54) БЕТОННАЯ СМЕСЬ "БЕТОНОСИЛ-С СОРБИРУЮЩИЙ" 

Бетонная смесь "Бетоносин-С, сорбирующий" относится к бетонам, защищающим от ионизирующих излучений и бетонам-консервантам, применяемым при отверждении радиоактивных отходов. Техническими результатами являются повышение радиационной стойкости бетона, снижение проницаемости, увеличение плотности, прочности и долговечности при сохранении высокой подвижности смеси, в сочетании со способностью к сорбции долгоживущих изотопов. Бетонная смесь содержит, мас.%: портландцемент 36 - 40, модифицирующую добавку - аморфный микрокремнезем 6,8 - 8, заполнитель - шунгизит 36 - 40, наполнитель - цеолит 3 - 6, воду 11 - 13, суперпластификатор 0,8 - 1,0. Бетонная смесь обеспечивает получение материала с прочностью в 28 суточном возрасте не ниже 65 МПа, водонепроницаемостью не ниже W - 12, имеющего коэффициент воздухопроницаемости в пределах (3,5 - 4) 10-10 м/с, морозостойкость свыше F-300, хорошо сорбирующего и удерживающего изотопы Sr-90, Cs-137, Pu-239, Am-241. 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к защитным бетона, преимущественно от ионизирующего излучения, а также к бетонам-консервантам, применяемым в качестве отверждающих смесей, при установке защитных укрытий, при бетонировании радиационно-опасных объектов.

Технологические разработки носят пионерный характер, поэтому в качестве аналогов и прототипа используются бетонные смеси, имеющие иной состав.

Известно техническое решение по авт. св. СССР N 1423527 (кл. C 04 B 28/00, опубл. 15.09.88), где в бетонную смесь, состоящую из цемента, песка, суперпластификатора на основе натриевой соли, для улучшения структурных характеристик, снижения теплопроводности и повышения прочности бетона при сохранении удобоукладываемости, дополнительно вводится карбонат калия.

Другие известные смеси на основе портландцемента, путем добавки в них тех или иных компонентов, решают ту или иную задачу частного порядка (Венюа М. Цементы и бетоны в строительстве. Перевод с французского. - М.: Стройиздат, 1980, с. 415).

Известны бетонные смеси на основе портландцемента, используемые для тех же целей, что и защищаемая композиция. В их состав входят серпентинитовый наполнитель, заполнитель-щебень из плотных скальных пород, модифицирующая добавка, например, зола-унос и вода (В.Б. Дубровский и др. Строительные материалы и конструкции для защиты от ионизирующего излучения. - М.: Строитель, 1983, с. 240). Эти бетонные смеси близки к заявляемой и выбраны в качестве прототипа. Серпентинитовые бетоны из этих смесей, снижая количество воды затворения, существенно ограничивают радиолиз воды и обеспечивают радиационную защиту, однако не позволяют получить необходимые показатели по водонепроницаемости и газопроницаемости.

Техническим результатами изобретения является достижение радиационной стойкости бетонной смеси до 6000 Мрад, существенное улучшение таких показателей, как водонепроницаемость и газопроницаемость, создание состава, обладающего достаточной прочностью и высокой долговечностью, в сочетании со способностью к сорбции долгоживущих изотопов, обеспечивающего возможность пассивной защиты металлических конструкций от коррозии, надежность даже в агрессивных средах, нетоксичность, пожаро- и взрывобезопасность, наличие доступных компонентов и обладание пригодностью к механизированной укладке. Бетонная смесь должна быть нерасслаивающейся, однородной, обладать текучестью, позволяющей заполнять конструктивные объемы сложной конфигурации.

Для решения поставленной задачи к защите предложена бетонная смесь, включающая портландцемент, модифицирующую добавку, заполнитель, наполнитель и воду, причем она содержит в качестве модифицирующей добавки аморфный микрокремнезем, в качестве заполнителя - шунгизит, в качестве наполнителя - цеолит и дополнительно суперпластификатор при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Портландцемент - 36-40

Аморфный микрокремнезем - 6,8-8

Шунгизит - 36-40

Суперпластификатор - 0,8-1,0

Цеолит - 3-6

Вода - 11-13

Новыми компонентами в смеси являются аморфный кремнезем, шунгизит (заполнитель), цеолит (наполнитель) и суперпластификатор.

Присутствие в смеси аморфного микрокремнезема в указанном количестве, наряду с увеличением прочности и долговечности состава, путем модификации его структуруы, позволяет связать в маслорастворимые соединения такие долгоживущие изотопы, как Sr-90, Pu-239, Am-241. Частицы аморфного микрокремнезема, обладая высокой удельной поверхностью (24 м2/г) и хорошей растворимостью, реагируют в поровом пространстве с гидроокисью кальция, связывая последнюю в труднорастворимый низкоосновный гидросиликат. Благодаря этому в структуре бетона возникает система тончайших микропор, проницаемых для газов, но практически непроницаемых для жидкостей, увеличивается плотность бетона, его прочность и долговечность. Передозировка аморфного микрокремнезема свыше заявленного приводит к росту водопотребности смеси и снижению прочности.

Присутствие в составе бетонной смеси шунгизита, обладающего свойствами сильного восстановителя, в заявленном количестве позволяет повысить эффективность и долговечность защитных свойств бетона. В процессе твердения бетона поры шунгизита постепенно заполняются гелеобразными продуктами гидратации, надежно закупоривая попавшие в них радиоактивные продукты распада. При этом прочность увеличивается, а проницаемость уменьшается.

Присутствие в составе цеолита в указанном количестве позволяет значительно уменьшить вымывание из состава такого долгоживущего изотопа, как Sr-137. Наиболее эффективный в данном случае является клиноптилолит, представляющий собой высококремнеземистый цеолит группы гейландита. Цеолиты имеют сравнительно низкую прочность, поэтому их применение в количествах, превышающих заявленные, может повлечь за собой существенное снижение прочности состава. Наибольший сорбирующий эффект достигается в случае применения молотого клиноптилолита, имеющего удельную поверхность (0,3-0,4) м2/г.

Присутствие в составе бетонной смеси суперпластификатора в указанном количестве позволяет снизить водопотребность смеси и, как следствие, увеличить прочность и водонепроницаемость композита. Передозировка суперпластификатора свыше заявленного приводит к неоправданному удорожанию смеси.

Таким образом, совокупность существенных признаков изобретения обеспечивает достижение указанного технического результата, т.е. получение бетона с улучшенными показателями долговечности, прочности, газопроницаемости, водонепроницаемости и сорбирующей способности.

Технология приготовления защитного бетона включает следующие операции: в бетономешалке перемешиваются цемент, аморфный микрокремнезем, заполнитель и наполнитель. Отдельно в воду затворения вводится суперпластификатор. В случае применения сухого суперпластификатора необходимо осуществлять перемешивание до полного растворения последнего. Дозирование суперпластификатора осуществляется по весу, в пересчете на сухое вещество. Затворение смеси осуществляется после окончания перемешивания компонентов. После затворения смесь перемешивается в бетономешалке принудительного действия 3-4 мин. Промежуток времени между затворением и укладкой смеси не должен превышать 45 мин. В противном случае действие суперпластификатора ослабнет и значительно ухудшится удобоукладываемость.

Портландцемент - широко распространенный материал, промышленный выпуск которого осуществляется целым рядом цементных заводов, например Пикалевским.

Микрокремнезем - побочный продукт производства, получаемый в больших количествах на заводах по выпуску ферросилиция, например Челябинский и Новокузнецкий заводы ферросплавов.

Шунгизит - искусственный материал, получаемый при обжиге природного материала - шунгита, широко распространенного на территории Карелии, например Ковдорское месторождение на Кольском полуострове.

Клиноптилолит - природный материал, широко распространенный на территории Российской Федерации, например месторождения в Брянской, Курской и Орловской областях.

Конкретные примеры смесей с максимальным, оптимальным и минимальным содержанием компонентов представлены в табл. 1.

При соотношениях, меньше минимальных, не обеспечиваются необходимые качества бетонной смеси и надежность защиты бетона, бетон становится неудобоукладываемым.

При значениях, превышающих максимальные, наблюдается расслоение бетона, помимо этого, использование компонентов в таких количествах экономически нецелесообразно. Таким образом, из табл. 1 видно, что конкретным примером применения смеси "Бетоносил-С" может служить смесь оптимального состава (смотри вариант 2 табл. 1), в которой компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%:

Портландцемент (Пикалевского завода, М-500) - 38

Аморфный микрокремнезем (пыль рукавных фильтров Челябинского завода ферросплавов) - 7,2

Шунгизит (песок Петрозаводского завода) - 38,9

Суперпластификатор (С-3) - 0,9

Цеолит (клиноптилолит) - 3,5

Вода - 11,5

Экспериментальные показатели свойств защищаемого состава, в сравнении с известным составом, представлены в табл. 2.

Применение бетонной смеси, приготовленной из предложенных компонентов, в заявленном соотношении позволяет получить защитный материал со стабильными во времени свойствами, имеющий прочность на сжатие в 28-суточном возрасте не ниже 65 МПа, водонепроницаемость не ниже W - 12, коэффициент фильтрации воздуха в пределах (3,5-4)10-10 м/с, морозостойкость свыше F - 300, хорошо сорбирующий и удерживающий изотопы Sr-90, Cs-137, Pu-239, Am-241. Такой состав может быть использован в качестве консерванта при выводе из эксплуатации и длительном хранении ядерно- и радиационно опасных объектов. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Бетонная смесь, включающая портландцемент, модифицирующую добавку, заполнитель, наполнитель и воду, отличающаяся тем, что она содержит в качестве модифицирующей добавки - аморфный микрокремнезем, в качестве заполнителя - шунгизит, в качестве наполнителя - цеолит и дополнительно - суперпластификатор при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Портландцемент - 36 - 40

Аморфный микрокремнезем - 6,8 - 8

Шунгизит - 36 - 40

Цеолит - 3 - 6

Вода - 11 - 13

Суперпластификатор - 0,8 - 1,0




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