состав для тротуарной плитки

Формула изобретения

Состав для тротуарной плитки, содержащий цемент, песок, щебень и пластификатор, отличающийся тем, что он содержит цемент марки М500 или М200 и песок в виде их смеси, предварительно обработанной в дезинтеграторе до размера частиц 1-8 мкм, а в качестве пластификатора - нефтесодержащие шламы при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

цемент М500	280
песок	260-720
щебень	1000
нефтесодержащие шламы	100-560
вода	150
или
цемент М200	450
песок	100-560
щебень	1000
нефтесодержащие шламы	100-560
вода	150

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области производства бетонных изделий, декоративных плит, дорожных и тротуарных покрытий и может быть использовано в строительных и отделочных работах.

Известен шламобетон (см. патент РФ №2150546, Е01С 3/04, 7/36, E02D 3/12, jge,k/ 10.06.2000 г.), который содержит нефтешлам - продукт очистки сточных вод нефтеперерабатывающих заводов и минеральное вяжущее - известь или цемент. При этом минеральная часть нефтешлама представляет собой полидисперсные частицы (мас.%): СаСО₃ и MgCO₃, гидроксиды Са(ОН) ₂, Mg(OH)₂, Al(ОН) ₃, Fe(ОН)₃ - 70-75, а органическая часть содержит сырую нефть и продукты ее переработки (включающие фракции масел, смол, асфальтенов и их модификации - асфальтогеновые кислоты), а также воду - 30-25, причем соотношение органической части смеси и воды составляет 1:2. Соотношение компонентов шламобетона, мас.%, следующее: органоминеральная смесь - 86,2-87,6; известь или цемент - 12,4-14,8. К недостаткам этого бетона можно отнести то, что он имеет сравнительно узкий диапазон применения, поскольку по прочности относятся ко II и III классам.

Наиболее близким аналогом к предложенному изобретению является бетонная смесь (см. патент РФ №2131856, опубл. 10.07.2000), которая содержит, мас.%: портландцемент 19,5-20,1, щебень 48,2-48,5, песок 30,0-31,5, суперпластификатор на основе натриевой соли продукта конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида С-3 0,21-0,50, порошкообразный бентонит 0,4-1,2. Недостатком этого состава является недостаточная прочность и истираемость, а также крошливость краев плитки в процессе укладки.

Техническим результатом изобретения, на достижение которого направлено создание нового технического решения, является получение высококачественного состава для тротуарной плитки низкой себестоимости.

Указанный технический результат достигается тем, что предложенный состав для тротуарной плитки, включающий цемент марки 500-450 мас.ч.; песок - 100-560 мас.ч.; щебень - 1000 мас.ч. и воду в количестве 150 мас.ч., в качестве связующего вещества и пластификатора содержит нефтесодержащие шламы в количестве 100-560 мас.ч. Нефтесодержащие шламы содержат в своем составе до 200 г/кг нефтепродуктов. Смесь цемента и песка предварительно обработана в дезинтеграторе до размера частиц 1-8 мкм. Это позволяет повысить седиментационную устойчивость частиц, и следовательно, их более устойчивое распределение по массе. В целом, это обеспечивает равномерное распределение напряжений в готовом изделии и, в конечном итоге, увеличивает его долговечность. Кроме того, измельчение частиц песка и цемента приводит к увеличению числа контактов между ними, что повышает прочность изделия на 30-40%. Это позволяет также при заданной прочности изделия снизить расход цемента или использовать его более дешевые марки. Вновь образованные при механическом разломе частиц поверхности обладают высокой химической активностью, что при затворении смеси водой приводит к увеличению скорости затвердевания изделия в 1,5-2,0 раза по сравнению с аналогом. Это позволяет пропорционально повысить производительность оборудования для производства тротуарной плитки.

Предварительная обработка смеси цемента и песка в дезинтеграторе до размера частиц 1-8 мкм позволяет активизировать поверхность частиц цемента и песка и тем самым достичь необходимой прочности изделия при меньшем количестве высококачественного цемента, использовать в производстве старые бетонные изделия или использовать самый низкокачественный цемент, что значительно снижает себестоимость изделия.

Состав для тротуарной плитки включает в себя, мас.ч. (на 1 м³ смеси)

Цемент марки М500-280;

песок - 260-720;

щебень - 1000;

нефтесодержащие шламы - 100-560;

вода - 150;

или

Цемент марки М200 - 450;

песок - 100-560;

щебень - 1000;

нефтесодержащие шламы - 100-560;

вода - 150;

Для приготовления указанного состава используется цемент марки М500, песок, щебень, воду и нефтесодержащие шламы вагоноремонтных, машиностроительных и других заводов, содержащие в своем составе от 20 до 200 г/кг нефтепродуктов с влажностью от 10 до 40%. Шламы играют роль связующего вещества и пластификатора при получении тротуарной плитки.

Технология производства тротуарной плитки включает следующие операции. Смесь песка и цемента предварительно измельчается с помощью дезинтегратора до размера частиц 1-8 мкм. Сухие составляющие - цемент, песок - загружаются в бункеры для сухих продуктов, оборудованные весовыми дозаторами. Нефтесодержащие шламы загружаются в реактор, где они предварительно подогреваются до температуры 30±3°С. Смешивание компонентов производится в обычной бетономешалке с добавлением воды, согласно рецептуре, при обычной температуре воздуха до пластичной, однородной консистенции. Для производства плитки используются пластмассовые формы. При подаче в формы смесь продавливают в шнековом прессе под давлением 0,2-0,3 МПа через коническую насадку, нагретую до температуры 120-130°С. Для получения гладкой поверхности плитки и равномерного распределения компонентов формы с плиткой транспортируют в закалочную камеру на виброконвейере не более 3-5 минут. Закаливание производят в тепловой камере при температуре 70±2°C.

Физико-механические показатели предложенного состава для тротуарной плитки, в сравнении с физико-механическими свойствами составов для тротуарной плитки, в которых использованы известные пластификаторы "Биотекс НМ" и С-3, приведены в таблице.

Физико-механические показатели состава для тротуарной плитки
№ п/п	Физико-механические показатели		Состав для тротуарной плитки
			С использованием дезинтегратора (заявляемая)	С использованием в качестве пластификатора нефтесодержащих шламов	Пластификатор "Биотех НМ"	Пластификатор С-3
1	Предел прочности	При сжатии	58,5	39,8	28,0	38,7
		При изгибе	8,07	6,12	3,8	6,10
2	Плотность, гк/м3		2780	2400	2280	2410
3	Морозоустойчивость, (МРЗ)		290	290	180	290
4	Водопоглощение, %		3,3	4,0	6,4	3,7
5	Истираемость, %		1,7	2,0	5,6	2,0
6	Усадка, %		1,1	1,4	3,6	1,3

Как видно из результатов испытаний, предварительная обработка в дезинтеграторе смеси цемента и песка до размера частиц 1-8 мкм приводит к увеличению контактных связей между ними и повышает прочность изделия на 30-40%, позволяет сократить расход высококачественного цемента на 37%, использовать в производстве старые бетонные изделия или использовать самый низкокачественный цемент, что значительно снижает себестоимость изделия. При этом сокращается время набора проектной прочности изделия до восьми часов, в то время как при традиционной технологии оно составляет до 72 часов. Это в свою очередь позволяет сократить площади закалочных камер и многократно увеличить оборот форм.

Состав может быть приготовлен на имеющемся оборудовании.