БЕТОННАЯ СМЕСЬ

БЕТОННАЯ СМЕСЬ


RU (11) 2269499 (13) C2

(51) МПК
C04B 28/02 (2006.01)
C04B 111/40 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.10.2007 - может прекратить свое действие 

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

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2006.02.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 2004106378/03 
(22) Дата подачи заявки: 2004.03.03 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2004.03.03 
(43) Дата публикации заявки: 2005.08.10 
(45) Опубликовано: 2006.02.10 
(56) Аналоги изобретения: RU 2203241 С1, 27.04.2003.

SU 1807033 А1, 07.04.1993. 

SU 966151 A, 15.10.1982.

SU 1689331 A1, 07.11.1991. 

KR 9701038 A, 25.01.1997. 
(72) Имя изобретателя: Скальный Владимир Степанович (RU); Крыжановский Иван Иванович (RU); Ляшенко Надежда Владимировна (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Орловский государственный аграрный университет (ОГАУ) (RU) 
(98) Адрес для переписки: 302019, г.Орел, ул. Ген. Родина, 69, ОГАУ 

(54) БЕТОННАЯ СМЕСЬ
Изобретение относится к составам бетонных смесей, применяемых для изготовления подземных конструкций, стеновых блоков, ограждающих и самонесущих строительных конструкций и возведения стен из монолитного бетона при малоэтажном строительстве. Технический результат - получение для малоэтажного строительства бетона с пониженной средней плотностью и водопотребностью, невысоким коэффициентом теплопроводности, повышенной прочностью, высокой морозостойкостью и замена дефицитного и дорогостоящего крупного заполнителя (гранит, известняк) на местные материалы, а также повышение экологичности бетона. Бетонная смесь, содержащая цемент, заполнитель, суперпластификатор С-3, гидрофобизирующую кремнийорганическую жидкость ГКЖ-94 и воду, содержит в качестве заполнителя грунт естественной влажности с частицами размером менее 0,1 мм, суммарной поверхностью более 62 м2/кг и содержанием глинистых частиц не более 30% при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: цемент - 1, указанный грунт - 2-4, суперпластификатор С-3 - 0,01, ГКЖ-94 - 0,001, вода - 0,4-0,5. 1 табл.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к составам бетонных смесей, применяемых для изготовления подземных конструкций, стеновых блоков, ограждающих и самонесущих строительных конструкций и возведения стен из монолитного бетона при малоэтажном строительстве.

Известны крупнопористые (беспесчаные) бетоны, применяемые для этой цели (1), которые характеризуются пониженной плотностью (в пределах 1700-1900 кг/м 3), невысокой прочностью (M15-М75) и коэффициентом теплопроводности =0,55-0,8 Вт/м·град. В состав крупнопористого бетона входят щебень или гравий крупностью 5-20 мм, портландцемент или шлакопорландцемент марок 300-400 и вода.

Недостатком такого бетона является достаточно высокая средняя плотность, низкая морозостойкость и применение дефицитного и дорогого во многих регионах России известнякового или гранитного щебня, которые обладают определенной экологической опасностью.

Наиболее близким аналогом изобретения является бетонная смесь, содержащая цемент, заполнитель - песок и молотый кирпич, суперпластификатор С-3, гидрофобизирующую кремнийорганическую жидкость ГКЖ-94 и воду (2). Такой бетон обладает достаточно высокой прочностью и морозостойкостью, но его недостатками являются высокая водопотребность смеси и достаточно высокая средняя плотность бетона из-за отсутствия в смеси глинистых частиц, снижающих его коэффициент теплопроводности. Кроме того, в бетонную смесь дополнительно входит молотый кирпич, требующий значительных расходов и трудозатрат на его изготовление, а песчаные частицы искусственно измельчаются до удельной поверхности 5000 см2/кг.

Задача изобретения - получить для малоэтажного строительства бетон с пониженной средней плотностью, невысоким коэффициентом теплопроводности, высокой морозостойкостью, заменить дефицитный и дорогостоящий крупный заполнитель на местные материалы, повысить экологичность бетона и снизить водопотребность бетонной смеси.

Поставленная задача достигается тем, что бетонная смесь, содержащая цемент, заполнитель, суперпластификатор С-3, гидрофобизирующую кремнийорганическую жидкость ГКЖ-94 и воду, содержит в качестве заполнителя грунт естественной влажности с частицами размером менее 0,1 мм, суммарной поверхностью более 62м2/кг и с содержанием глинистых частиц не более 30% при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: 

Цемент 1 
Грунт 2...4 
Суперпластификатор С-3 0,01 
Гидрофобизирующая жидкость ГКЖ-94 0,001 
Вода 0,4...0,5 


Грунт позволяет обеспечить замену дорогостоящего и дефицитного крупного заполнителя (гранит, известняк) и кварцевого песка.

Суперпластификатор С-3, представляющий собой водорастворимый нафталиноформальдегидный олигомер, уменьшает водопотребность бетонной смеси на 20-30% и одновременно повышает ее пластичность, а также прочность затвердевшего бетона.

Гидрофобизирующая кремнийорганическая жидкость ГКЖ-94 значительно повышает морозостойкость бетона.

Для получения композиции были приготовлены 3 смеси компонентов, содержащие каждая цемент, грунт, суперпластификатор С-3, гидрофобизирующую кремнийорганическую жидкость ГКЖ-94 и воду и отличающиеся друг от друга количественным соотношением грунта и воды. Расход добавок С-3 и ГКЖ-94 в этих составах был постоянным. В композиции был использован грунт естественной влажности с частицами размером менее 0,1 мм, суммарной их поверхностью более 62м2/кг грунта и с содержанием глинистых частиц не более 30%.

Смесь готовили следующим образом. Отдозированные цемент и грунт перемешивали в естественно-сухом состоянии и затем затворяли водой, в которой предварительно растворяли добавки С-3 и ГКЖ-94. Смеси готовили равнопластичными (расплыв конуса 110 мм).

Из приготовленных смесей готовили образцы-балочки размером 40×40×160 мм, которые испытывали на изгиб и сжатие через 28 суток нормального твердения, а также образцы-кубы размером 100×100×100 мм для испытания на морозостойкость. 

Составы смесей и результаты испытаний приведены в таблице. 

Смеси Расход материалов, мас.ч. Показатели 
Цемент Грунт С-3 ГКЖ-94 Вода Расплыв конуса, мм Прочность на сжатие, МПа Морозостойкость Мр3, циклы 
1 1 2 0,01 0,001 0,4 110 16,8 120 
2 1 3 0,01 0,001 0,45 110 13,2 105 
3 1 4 0,01 0,001 0,5 110 10,4 87 


Как следует из таблицы, наиболее эффективной оказалась смесь №1. Использование предлагаемого состава бетона позволяет по сравнению с составом, описанным в литературе (1), повысить прочностные характеристики и морозостойкость.

Источники информации

1. Г.И.Горчаков, Ю.М.Баженов. Строительные материалы. М.: Стройиздат, 1986.

2. Патент РФ № 2203241 С1, опубл. 27.04.2003 - прототип.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Бетонная смесь, содержащая цемент, заполнитель, суперпластификатор С-3, гидрофобизирующую кремнийорганическую жидкость ГКЖ-94 и воду, отличающаяся тем, что она содержит в качестве заполнителя грунт естественной влажности с частицами размером менее 0,1 мм, суммарной поверхностью более 62 м2/кг и содержанием глинистых частиц не более 30% при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Цемент 1 
Указанный грунт 2-4 
Суперпластификатор С-3 0,01 
ГКЖ-94 0,001 
Вода 0,4-0,5