бетонная смесь
Классы МПК: | C04B28/02 содержащие гидравлические цементы, кроме сульфата кальция C04B14/38 волокнистые материалы; нитевидные кристаллы C04B111/27 водостойкость,те водонепроницаемость или водоотталкивающие материалы |
Автор(ы): | Кондрашов Григорий Михайлович (RU), Гольдштейн Борис Михайлович (RU), Леонченко Владимир Александрович (RU) |
Патентообладатель(и): | Кондрашов Григорий Михайлович (RU), Гольдштейн Борис Михайлович (RU), Леонченко Владимир Александрович (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2005-12-02 публикация патента:
27.11.2006 |
Изобретение относится к составам, преимущественно бетонам, для изготовления бетонных конструкций как монолитных, так и сборных, используемых в строительстве. В бетонной смеси, включающей цемент, кварцевый песок, минеральное волокно и воду, в качестве цемента используют портландцемент, а в качестве минерального волокна - отходы производства базальтового волокна при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент - 20-22, кварцевый песок - 43-44, отходы производства базальтового волокна - 3,5-5, вода - остальное. Технический результат - повышение морозостойкости, водонепроницаемости, устойчивости к действию органических веществ, снижение стоимости и утилизация отходов. 3 табл.
Формула изобретения
Бетонная смесь, включающая цемент, кварцевый песок, минеральное волокно и воду, отличающаяся тем, что в качестве цемента используют портландцемент, а в качестве минерального волокна - отходы производства базальтового волокна при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Портландцемент | 20-22 |
Кварцевый песок | 43-44 |
Отходы производства | |
базальтового волокна | 3,5-5 |
Вода | Остальное |
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к составам, преимущественно бетонам, для изготовления бетонных конструкций как монолитных, так и сборных, используемых в строительстве.
Известна бетонная смесь, включающая цемент, кварцевый песок и фибру, (см. Маркарян Т.Г. и др. "О новой технологии приготовления стеклофибробетонной смеси" сб. "Фибробетон. Свойства, технология, конструкции". Рига, 1988 г., с.130).
Изделия из известного состава обладают недостаточной морозостойкостью и значительной усадкой. Кроме того, состав дорогостоящий из-за наличия в нем фибры в качестве которой используют щелочестойкое стекловолокно.
Известна фибробетонная смесь, принятая в качестве прототипа, включающая цемент, кварцевый песок и минеральное волокно (см описание к патенту Российской Федерации RU №2114081, МПК С 04 28/02 // С 04 В 111:20 от 19.09.95).
В качестве минерального волокна в состав смеси входит каолиновое или базальтовое волокно. Кроме того, в состав фибробетонной смеси входят поливиниловый спирт и гипс, что повышает ее стоимость.
Состав и их соотношение компонентов в известной фибробетонной смеси не обеспечивают получение высокой морозостойкости, водонепроницаемости.
Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение морозостойкости, водонепроницаемости и снижение стоимости.
Техническая задача достигается тем, что в бетонной смеси, включающей цемент, кварцевый песок, минеральное волокно и воду, в качестве цемента используют портландцемент, а в качестве минерального волокна - отходы производства базальтового волокна при следующем соотношении компонентов мас.%:
портландцемент | 20-22 |
кварцевый песок | 43-44 |
отходы производства | |
базальтового волокна | 3,5-5 |
вода | остальное |
В предлагаемом составе бетонной смеси в качестве цемента используют портландцемент с высокими прочностными характеристиками, что позволяет снизить его расход, в соотношении же компонентов превалирует дешевый кварцевый песок, что позволяет снизить себестоимость.
Использование в качестве минерального волокна отходов производства базальтового волокна позволяет утилизировать отходы, оздоровляя экологию в регионе, и значительно снижает стоимость бетонной смеси.
Технические характеристики предлагаемого состава бетонной смеси позволяют использовать ее методом залива для изготовления монолитных бетонных конструкций, например дорожных и аэродромных покрытий, полов как жилых, так и нежилых помещений, тротуарных плит, пролетных строений мостов.
Предлагаемая бетонная смесь обладает повышенной водонепроницаемостью, высоко устойчива к воздействию органических веществ (масел, растворителей, слабых кислотных и щелочных сред), что позволяет применять ее методом набрызга на внутреннюю поверхность железобетонных емкостей (для получения гидроизоляционных покрытий), используемых для хранения горючесмазочных и др. агрессивных сред.
Предлагаемая бетонная смесь с минеральной волокнистой основой образует термоизолирующую структуру материала, что позволяет применять ее при изготовлении изделий в виде кровельных панелей, тонкостенных ограждающих и облицовочных конструкций, стеновых панелей типа "Сендвич".
Для испытания образцов предлагаемую бетонную смесь готовят следующим образом.
В качестве отходов использовали мелкую фракцию, которая накапливается при производстве базальтового волокна. Компоненты в соответствующих соотношениях загружают в смеситель и перемешивают в течение 3-5 минут до гомогенного состояния, затем формуют образцы в виде кубиков размером 10×10×10 см и балочек размером 4×4×16 см и подвергают их термообработке (отвердению) в течение 28 суток, после чего их подвергают испытаниям.
Компонентный состав бетонной смеси приведен в таблице 1, а результаты испытаний - в таблице 2.
Таблица 1 | ||||||||||||
Наименование компонентов | Содержание компонентов в составе, мас.% | |||||||||||
Предлагаемый состав | Прототип | |||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||||||||
цемент | 20 | 20 | 21 | 21 | 22 | 20-25 | ||||||
кварцевый песок | 44 | 44 | 43 | 44 | 43 | 50-55 | ||||||
отходы производства базальтового волокна | 4 | 3,5 | 4 | 4 | 5 | 2-4 | ||||||
поливиниловый спирт по сухому остатку | - | - | - | - | - | 1-2 | ||||||
гипс | - | - | - | - | - | 4-6 | ||||||
вода | 32 | 32,5 | 32 | 31 | 30 | остальное | ||||||
Таблица 2 | ||||||||||||
Бетонная смесь, состав | Прочность, МПа | Морозостойкость, циклов | Водонепроницаемость, МПа | Водопоглощение, % | Истираемость, г/см2 | |||||||
при сжатии | при изгибе | |||||||||||
1 | 30,1 | 6,5 | 295 | 0,8 | 3,4 | 0,68 | ||||||
2 | 35,7 | 6,7 | 300 | 0,8 | 3,5 | 0,68 | ||||||
3 | 37,5 | 6,8 | 305 | 0,8 | 3,7 | 0,68 | ||||||
4 | 39,4 | 7,0 | 310 | 0,8 | 3,9 | 0,68 | ||||||
5 | 40,5 | 7,2 | 315 | 0,8 | 3,2 | 0,68 | ||||||
прототип | 38,0-46,5 | 12,3-15,2 | 145-160 | w4-6w | | - |
Класс C04B28/02 содержащие гидравлические цементы, кроме сульфата кальция
Класс C04B14/38 волокнистые материалы; нитевидные кристаллы
Класс C04B111/27 водостойкость,те водонепроницаемость или водоотталкивающие материалы