способ изготовления бетонного изделия (варианты)

Классы МПК:	B28B23/00 Устройства, специально предназначенные для изготовления фасонных изделий с элементами, полностью или частично заделанными в формуемый материал
Автор(ы):	Аполон Константин Николаевич (RU), Колмакова Любовь Алексеевна (RU), Кузнецов Сергей Петрович (RU), Лычагин Анатолий Иванович (RU), Михалёв Анатолий Тимофеевич (RU), Мусин Руслан Рустемович (RU), Садунов Игорь Вячеславович (RU), Свиридов Олег Степанович (RU), Степанов Олег Викторович (RU), Щербаков Александр Николаевич (RU)
Патентообладатель(и):	Общество с ограниченной ответственностью "ЛИРСОТ" (RU)
Приоритеты:	подача заявки: 2010-11-24 публикация патента: 27.06.2012

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам изготовления бетонных изделий. Изобретение позволит повысить качество получаемых бетонных изделий. Способ изготовления бетонного изделия, включающий подготовку сухой бетонной смеси путем смешивания цемента, щебня и песка, последующее дозированное добавление воды, перемешивание смеси, размещение в форме армирующего материала, заливку подготовленной бетонной смеси в форму. В качестве армирующего материала используют предварительно подготовленные шнуры без пропитки или с пропиткой связующим. Каждый из шнуров содержит оплетку и сердечник, в котором сердечник выполнен из одиночных арамидных нитей линейной плотности от 9,0 до 3600 текс и одиночных или трощеных в два и более сложений углеродных нитей линейной плотности от 100 до 3700 текс. Оплетка выполнена из одиночных или трощеных в 2-10 сложений арамидных нитей линейной плотности от 9,0 до 600 текс, с числом плетений оплетки от 1,0 до 12 плет./см. Шнуры в форме размещают параллельно друг другу и натягивают. После натягивания шнуров заливают форму со шнурами подготовленной бетонной смесью, подвергают форму вибрации, выдерживают при температуре 22±2°С и влажности 95±3% в течение 28 суток. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 10 табл., 5 пр.

Формула изобретения

1. Способ изготовления бетонного изделия, включающий подготовку сухой бетонной смеси путем смешивания цемента, щебня и песка, последующее дозированное добавление воды, перемешивание смеси, размещение в форме армирующего материала, заливку подготовленной бетонной смеси в форму, отличающийся тем, что в качестве армирующего материала используют предварительно подготовленные шнуры без пропитки или с пропиткой связующим, при этом каждый из шнуров содержит оплетку и сердечник, в котором сердечник выполнен из одиночных арамидных нитей линейной плотности от 9,0 до 3600 текс и одиночных или трощеных в два и более сложений углеродных нитей линейной плотности от 100 до 3700 текс, а оплетка выполнена из одиночных или трощеных в 2-10 сложений арамидных нитей линейной плотности от 9,0 до 600 текс, с числом плетений оплетки от 1,0 до 12 плет./см, при этом шнуры в форме размещают параллельно друг другу и натягивают, после чего заливают форму со шнурами подготовленной бетонной смесью, подвергают форму вибрации, выдерживают при температуре (22±2°С) и влажности (95±3%) в течение 28 суток.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что вибрацию формы с арматурой и бетонной смесью осуществляют путем виброколебаний с амплитудой колебания 0,5 мм и частотой 3000 колебаний/мин.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве связующего для пропитки шнуров используют эпоксидные, фенольные или амидные связующие.

4. Способ изготовления бетонного изделия, включающий подготовку сухой бетонной смеси путем смешивания цемента, щебня и песка, добавление армирующего материала, перемешивание смеси с армирующим материалом, последующее дозированное добавление воды, заливку подготовленной смеси в форму, отличающийся тем, что в качестве армирующего материала используют предварительно подготовленные и разрезанные на отрезки длиной 10-40 мм шнуры без пропитки или с пропиткой связующим, при этом каждый из шнуров содержит оплетку и сердечник, в котором сердечник выполнен из одиночных арамидных нитей линейной плотности от 9,0 до 3600 текс и одиночных или трощеных в два и более сложений углеродных нитей линейной плотности от 100 до 3700 текс, а оплетка выполнена из одиночных или трощеных в 2-10 сложений арамидных нитей линейной плотности от 9,0 до 600 текс, с числом плетений оплетки от 1,0 до 12 плет./см, при этом перед добавлением воды отрезки шнуров смешивают с сухой смесью путем их дозированной подачи, после чего заливают форму подготовленной бетонной смесью с отрезками шнуров, подвергают форму вибрации, выдерживают при температуре (22±2°С) и влажности (95±3%) в течение 28 суток.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что вибрацию формы с арматурой и бетонной смесью осуществляют путем виброколебаний с амплитудой колебания 0,5 мм и частотой 3000 колебаний в мин.

6. Способ по п.4, отличающийся тем, что в качестве связующего для пропитки шнуров используют эпоксидные, фенольные или амидные связующие.

Описание изобретения к патенту

Изобретения предназначено для изготовления бетонных изделий, конструкций и сооружений (блоков, шпал и т.п.) и может быть использовано в области строительства.

Известен способ изготовления бетонных изделий, включающий использование совместно с бетонной смесью жгутов волокон термопластичных (волокна, размягчающиеся при повышении температуры) - RU 2009104469 А, 20.08.2010.

Известен также способ изготовления бетонных изделий, в котором используют совместно с бетонной смесью извитые термопластичные волокна, сформированные в цилиндрический пучок - US 5985449 А, 16.11.1999.

Наиболее близким аналогом каждого из заявленных вариантов изобретения является раскрытый в патенте JP 5331965 А, 14.12.1991 способ изготовления бетонных изделий, включающий подготовку сухой бетонной смеси путем смешивания цемента, щебня и песка, последующее дозированное добавление воды, перемешивание смеси, размещение в форме армирующего материала, заливку подготовленной бетонной смеси в форму, в качестве армирующего материала используются углеродные и арамидные волокна, расположенные параллельно металлической арматуре.

В известных способах частично устраняются недостатки, присущие бетонным изделиям со стальной арматурой - низкая прочность, трещинообразование, нестойкость к высоким и низким температурам, особенно при резких перепадах температур. Однако указанный способ также не обеспечивает получение бетонных изделий с высокими прочностными характеристиками и высокой термостойкостью.

Задачей заявленного изобретения является устранение указанных недостатков и создание способа, обеспечивающего получение бетонных изделий высокого качества.

Технический результат - повышение качества получаемых бетонных изделий путем повышения их прочностных характеристик, морозостойкости, трещиностостойкости, размеростабильностью.

Это достигается тем, что в известном способе изготовления бетонного изделия по первому варианту, включающий подготовку сухой бетонной смеси путем смешивания цемента, щебня и песка, последующее дозированное добавление воды, перемешивание смеси, размещение в форме армирующего материала, заливку подготовленной бетонной смеси в форму, согласно изобретению в качестве армирующего материала используют предварительно подготовленные шнуры без пропитки или с пропиткой связующим, выполненные в виде сердечника из углеродных или арамидных нитей с оплеткой из арамидных нитей, при этом шнуры в форме размещают параллельно друг другу и натягивают, после чего заливают форму со шнурами подготовленной бетонной смесью, подвергают форму вибрации, выдерживают при температуре 22±2°C и влажности 95±3% в течение 28 суток.

По второму варианту указанный технический результат достигается тем, что в известном способе изготовления бетонного изделия, включающий подготовку сухой бетонной смеси путем смешивания цемента, щебня и песка, добавление армирующего материала, перемешивание смеси с армирующим материалом, последующее дозированное добавление воды, заливку подготовленной смеси в форму, согласно изобретению в качестве армирующего материала используют предварительно подготовленные и разрезанные на отрезки длиной 10-60 мм шнуры без пропитки или с пропиткой связующим, выполненные в виде сердечника из углеродистых или арамидных нитей с оплеткой из арамидных нитей, при этом перед добавлением воды отрезки шнуров смешивают с сухой смесью путем их дозированной подачи, после чего заливают форму подготовленной бетонной смесью с отрезками шнуров, подвергают форму вибрации, выдерживают при температуре 22±2°C и влажности 95±3% в течение 28 суток.

Кроме того, по любому из вариантов вибрацию формы с арматурой и бетонной смесью осуществляют путем виброколебаний с амплитудой колебания 0,5 мм и частотой 3000 колебаний/мин. В качестве связующего для пропитки шнуров используют эпоксидные, фенольные или амидные связующие.

Способ по первому варианту включает подготовку сухой бетонной смеси путем смешивания цемента, щебня и песка. Количественное соотношение компонентов приведено в таблицах 4,6 соответственно с использованием шнуров без пропитки и шнуров с пропиткой. Далее осуществляют дозированное добавление воды и перемешивание смеси. В форме размещают армирующий материал. В качестве армирующего материала используют предварительно подготовленные шнуры без пропитки или с пропиткой связующим. В качестве связующего используют эпоксидные, фенольные или амидные и другие связующие. Количество связующего берут из расчета 30-45 вес. % к шнуру.

Шнуры выполнены в виде сердечника из углеродных или арамидных нитей с оплеткой из арамидных нитей. Шнур выполнен диаметром не менее 1,0 мм и состоит из сердечника и оплетки. Оплетка шнура выполнена из одиночных или трощеных в 2÷10 сложений арамидных нитей линейной плотности от 9,0 до 600 текс. Сердечник выполнен из одиночных арамидных нитей линейной плотности от 9,0 до 3600 текс и одиночных или трощеных в два и более сложений углеродных нитей линейной плотности от 100 до 3700 текс. Число плетений оплетки составляет от 1,0 до 12,0 плет./см. Количество нитей для оплетки берут от 3 до 64. Такие шнуры обладают высокой прочностью, высоким модулем упругости, морозостойкостью и термостойкостью, низким коэффициентом линейного расширения и, как следствие, размеростабильностью при перепаде температур.

Шнуры в форме размещают параллельно друг другу и натягивают, После чего заливают подготовленную бетонную смесь в форму. Подвергают форму вибрации, выдерживают при температуре 22±2°C и влажности 95±3% в течение 28 суток. По второму варианту способ включает подготовку сухой бетонной смеси путем смешивания бетона, щебня и песка с добавлением армирующего материала. В качестве армирующего материала используют предварительно подготовленные и разрезанные на отрезки длиной 10-60 мм шнуры без пропитки или с пропиткой связующим.

Шнуры выполнены в виде сердечника из углеродных или арамидных нитей с оплеткой из арамидных нитей. Далее дозированно подают отрезки шнуров в сухую бетонную смесь и перемешивают. Производят дозированное добавление воды. После чего заливают форму подготовленной бетонной смесью с отрезками шнуров. Подвергают форму со смесью вибрации, выдерживают при температуре 22±2°C и влажности 95±3% в течение 28 суток.

По второму варианту способ включает подготовку сухой бетонной смеси путем смешивания цемента, щебня и песка с добавлением армирующего материала. Количественное соотношение компонентов приведено в таблицах 8,9, соответственно, для шнуров без пропитки и с пропиткой.

В качестве армирующего материала используют предварительно подготовленные и разрезанные на отрезки длиной 10-60 мм шнуры без пропитки или с пропиткой связующим. Количество связующего берут в соответствии с первым вариантом.

Шнуры выполнены в виде сердечника из углеродных нитей с оплеткой из арамидных нитей. Шнуры изготавливают так же, как в первом варианте.

Далее дозированно подают отрезки шнуров в сухую бетонную смесь и перемешивают. Производят дозированное добавление воды. После чего заливают форму подготовленной бетонной смесью с отрезками шнуров. Подвергают форму со смесью вибрации, выдерживают при температуре 22±2°C и влажности 95±3% в течение 28 суток.

Способ осуществляют в соответствии с приведенными ниже примерами.

Пример 1а. Предварительно готовили шнуры из сердечника из арамидных нитей с оплеткой из арамидных нитей. Сухую бетонную смесь готовили в бетоносмесительном реакторе V=250 литров путем смешивания цемента в количестве 44 кг, щебня - 120 кг, песка - 73 кг в течение 2,5 мин. Затем дозированно подавали воду в общем количестве 11 кг и перемешивали в течение 1 мин. В формы в виде кубов размером 15 см×15 см×15 см для бетонного изделия, с предварительно натянутыми параллельно друг другу шнурами (0,644 кг) заливали бетонную смесь. Залитые формы ставили на вибростол для уплотнения смеси. Вибрацию осуществляли путем виброколебаний с амплитудой колебания 0,5 мм и частотой колебания 3000 колебаний/мин в течение 10 мин.