×
10.04.2016
216.015.2e6f

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления изделий из бетона в гражданском и промышленном строительстве, а также при возведении сооружений специального назначения. Технический результат - уменьшение водопоглощения изготавливаемого бетонного изделия. Способ изготовления бетонных изделий включает формование изделия, пропитку изделия с последующим твердением, причем пропитку осуществляют в золе гидроксида железа(III) Fe(OH) с плотностью ρ=1,021 г/см, водородным показателем pH=4,5-5,5 в течение 72 часов при температуре 20-30°C. 2 табл., 3 пр.
Основные результаты: Способ изготовления бетонных изделий, включающий формование изделия, пропитку изделия с последующим твердением, отличающийся тем, что пропитку осуществляют в золе гидроксида железа (III) Fe(OH) с плотностью ρ=1,021 г/см, водородным показателем pH=4,5-5,5 в течение 72 часов при температуре 20-30°C.

Изобретение относится к области производства строительных конструкций, а именно к способам изготовления изделий из бетона и железобетона и может быть использовано в гражданском и промышленном строительстве, а также при возведении сооружений специального назначения.

Известен способ изготовления бетонных изделий (Баженов Ю.М. Технология бетона. М. - 2002. С. 331-332), включающий сушку бетонных изделий, вакуумирование, пропитку мономером и полимеризацию. В котором полимеризацию жидкого мономера осуществляют непосредственно в теле бетона термокаталитическим способом. После пропитки бетона изделие или конструкцию нагревают до 70-120°C и через несколько часов жидкий мономер превращается в твердый полимер, плотно заклеивая все поры бетона. В качестве мономера используют метилметакрилат в количестве 2-5% по массе бетона или 4-10% по объему бетона. Метилметакрилат является легкоиспаряющимся веществом, поэтому обработку им бетонного изделия проводят в закрытых контейнерах, заворачивая или покрывая изделия непроницаемыми пленками, погружая в метилметакрилат.

Недостатком данного технического решения является повышенное значение водопоглощения изготовленного бетонного изделия.

Известен способ изготовления бетонных изделий (SU 800169, С04В 41/63, опубл. 30.01.1981 г.), включающий формование и твердение изделий, последующую их пропитку раствором электролита при воздействии постоянным током. При этом способе с целью повышения прочности и термической стойкости бетонных изделий, пропитку осуществляют раствором жидкого стекла при воздействии постоянным током плотностью 1,25-2,00 А/дм2 в течение 10-20 мин.

Недостатком данного технического решения является повышенное значение водопоглощения изготовленного бетонного изделия.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ изготовления бетонных изделий (SU 500210, С04В 41/63, опубл. 19.04.1976 г.), в котором пропитку осуществляют в водном растворе дивинилстирольного латекса, а именно латекса СКС-65ГП, с содержанием сухих веществ 6-10%. Раствор латекса проникает в поры затвердевшего бетона, вступает в химическое воздействие с минералами цементного камня, в результате чего продукты химического взаимодействия заполняют поры бетона, понижая его общую пористость, что увеличивает коррозионную стойкость бетона и его прочность.

Недостатком данного технического решения является повышенное значение водопоглощения изготовленного бетонного изделия.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является уменьшение водопоглощения изготавливаемого бетонного изделия.

Поставленная задача достигается тем, что способ изготовления бетонных изделий, включающий формование изделия, пропитку изделия с последующим твердением, причем пропитку осуществляют в золе гидроксида железа(III) Fe(OH)3 с плотностью ρ=1,021 г/см3, водородным показателем рН=4,5-5,5 в течение 72 часов при температуре 20-30°C.

Идея технологии пропитки бетонных изделий зольсодержащими растворами состоит в следующем. Бетонные изделия из цементных бетонов представляют собой капиллярно-пористое тело, способное осуществлять капиллярный подсос зольсодержащего раствора, а зольсодержащий раствор, на примере раствора золя метакремниевой кислоты, способен к взаимодействию с составляющими бетонного изделия (см. табл. 1).

После поглощения бетонным изделием зольсодержащих растворов осуществляются реакции, которые приводят к понижению уровня свободной энергии твердеющей системы (энергии Гиббса кДж) за счет роста количества новых гидратных фаз в искусственном камне. В соответствии с законом сохранения энергии, часть энергии химического процесса трансформируется в физико-механические и деформативные характеристики камня: прочность при сжатии, прочность на растяжение при изгибе и т.д. Это происходит за счет увеличения количества гидратных фаз и увеличения удельной прочности, т.е. коэффициента конструктивного качества материала.

Исходя из вышесказанного видно, что есть взаимосвязь между уровнем понижения энергии в твердеющей системе и показателями улучшения механических свойств бетонного изделия за счет капиллярного подсоса с последующим взаимодействием частиц раствора с составляющими бетона.

В качестве показателя улучшения свойств выбран уровень понижения свободной энергии Гиббса, [кДж], который, как известно, характеризует ту часть изменения энергии системы, которая может превратиться в полезную работу. В данном случае превращение происходит в работу по увеличению физико-механических свойств бетонного изделия. Можно сделать вывод, что капиллярный подсос зольсодержащего раствора в бетонном изделии влияет на свойства поверхностей и на механические свойства всего бетонного изделия.

Таким образом, рассматриваемый энергетический аспект связан с представлениями о понижении свободной энергии Гиббса процессов взаимодействия составляющих бетонного изделия как своего рода мере повышения полезной работы системы и как основы достижения положительного изменения физико-механических характеристик.

Пример 1. Осуществление предлагаемого способа заключается в том, что в лабораторной бетономешалке готовят бетонную смесь следующего состава, кг/м3:

Цемент (портландцемент ПЦ400 Д20) = 600 кг;

Песок карьерный с модулем крупности Мкр. 2,26 = 610 кг;

Щебень гранитный фракции 5-10 мм = 914 кг;

Вода = 276 кг;

Водоцементное отношение (В/Ц) = 0,46.

Из этой смеси, согласно ГОСТ 12730.3-78 «Бетоны. Метод определения водопоглощения», формуют образцы-кубы размером 10×10×10 см.

Бетонные изделия после набора распалубочной прочности помещают в ванну с золем гидроксида железа(III) Fe(OH)3 с плотностью ρ=1,021 г/см3, водородным показателем рН 4,5 и пропитывают в нем в течение 72 часов при температуре 20-30°C.

Пример 2. Состав, технология изготовления бетонной смеси и образцов, их выдерживание осуществляют, как в примере 1. Затем бетонный образец пропитывают золем гидроксида железа(III) Fe(OH)3 с плотностью ρ=1,021 г/см3, водородным показателем рН 5,0 в течение 72 часов при температуре 20-30°C.

Пример 3. Состав, технология изготовления бетонной смеси и образцов, их выдерживание осуществляют, как в примере 1. Затем бетонный образец пропитывают золем гидроксида железа(III) Fe(OH)3 с плотностью ρ=1,021 г/см3, водородным показателем рН 5,5 в течение 72 часов при температуре 20-30°C.

На дату подачи заявки, по мнению авторов и заявителя, заявляемый способ изготовления бетонных изделий не известен и данное техническое решение обладает мировой новизной.

По мнению авторов и заявителя, заявляемое изобретение соответствует критерию охраноспособности - изобретательский уровень.

Заявляемое изобретение промышленно применимо и может быть использовано в гражданском и промышленном строительстве, а также при возведении сооружений специального назначения.

После окончательного выдерживания образцов, подвергнутых тепловой обработке, в возрасте 28 суток производят их испытание в соответствии с ГОСТ 12730.3-78 «Бетоны. Метод определения водопоглощения», результаты испытаний представлены в таблице 2.

Анализ данных, представленных в таблице 2, показывает, что предлагаемый способ изготовления бетонных изделий по данному изобретению уменьшает водопоглощение бетона на 11% до значения 2,4% по сравнению с прототипом.

Таблица 2

Результаты экспериментальных испытаний


образца
Водородный
показатель рН
золя
гидроксида железа (Ш) с плотностью ρ = 1,021 г/см3
Температура
твердения
образца
t, 0C
Плотность по водопоглощению,
в проектном
возрасте 28 суток,
% /
относительные %
1
контрольный*
- 25 3,7 / 100
2
прототип
- 25 2,8 / 76
3 4,5 20 2,6 / 70
25 2,6 / 70
30 2,6 / 70
4 5,0 20 2,4 / 65
25 2,4 / 65
30 2,4 / 65
5 5,5 20 2,7 / 73
25 2,7 / 73
30 2,7 / 73

* Контрольный - бетонное изделие, изготовленное стандартным способом, без пропитки.

Способ изготовления бетонных изделий, включающий формование изделия, пропитку изделия с последующим твердением, отличающийся тем, что пропитку осуществляют в золе гидроксида железа (III) Fe(OH) с плотностью ρ=1,021 г/см, водородным показателем pH=4,5-5,5 в течение 72 часов при температуре 20-30°C.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 101-101 of 101 items.
20.01.2018
№218.016.10b3

Железобетонная конструкция

Изобретение относится к возведению несущих и ограждающих конструкций из высокопрочного бетона и может быть использовано в гражданском и промышленном строительстве. Технический результат - повышение прочности железобетонной конструкции. Железобетонная конструкция включает бетонное тело и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633718
Дата охранного документа: 17.10.2017
Showing 111-114 of 114 items.
26.04.2020
№220.018.1a07

Способ очистки сточных вод от ионов свинца

Изобретение относится к способу очистки сточных вод от ионов свинца. Очистку осуществляют путем сорбции на твердом сорбенте. В качестве твердого сорбента с размером зерен сорбента 3,0-5,0 мм используют пенобетон марки по средней плотности D600, модифицированный ортофосфатом натрия NaPO....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002720155
Дата охранного документа: 24.04.2020
29.04.2020
№220.018.1a55

Сырьевая смесь для защитного покрытия

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для защиты поверхностей выработанных шахт. Технический результат - повышение адгезионной прочности защитного покрытия к поверхности породы и уменьшение паропроницаемости затвердевшего защитного покрытия. Сырьевая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002720171
Дата охранного документа: 27.04.2020
29.04.2020
№220.018.1a64

Сырьевая смесь для защитного покрытия

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для защиты каменноугольных и бетонных поверхностей. Технический результат - повышение солестойкости и трещиностойкости защитного покрытия. Сырьевая смесь для защитного покрытия содержит, мас.%: портландцемент...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002720170
Дата охранного документа: 27.04.2020
31.07.2020
№220.018.3a69

Высокопрочный бетон

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из бетона в гражданском и промышленном строительстве, а также при изготовлении сооружений специального назначения. Технический результат - повышение трещиностойкости и повышение коррозионной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002727990
Дата охранного документа: 28.07.2020
+ добавить свой РИД