×
10.05.2016
216.015.3a81

СПОСОБ АКТИВАЦИИ МАТОЧНОГО РАСТВОРА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области материаловедения и может быть использовано в различных областях науки и техники в создании композитов различного назначения. Технический результат заключается в повышении прочности вяжущего, сокращении времени твердения, уменьшении В/Ц отношения, уменьшении времени активации. Способ активации маточного раствора заключается в следующем: ненасыщенный маточный раствор, содержащий 1,3% (по массе) портландцемента, в течение 5 минут обрабатывается ультразвуком мощностью 140 В·А (10 Вт/см) с частотой 22 кГц, возбуждаемым пьезоэлектрическим или магнитострикционным датчиком, через волновод, установленный вертикально к поверхности раствора и опущенный на глубину 5 см, вводится в порошкообразное вяжущее, после чего перемешивается в мешалке (1000 об/мин) и разливается в формы, где остается для твердения при нормальных условиях. 2 табл.
Основные результаты: Способ активации маточного раствора, заключающийся в том, что ненасыщенный маточный раствор, содержащий 1,3% (по массе) нерастворенных частиц цементного геля, помещается в цилиндрический или кубический сосуд, где обрабатывается ультразвуковым полем с частотой 22 кГц, мощностью 140 В·А (10 Вт/см), возбуждаемым пьезоэлектрическим или магнитострикционным датчиком, через волновод, установленный вертикально к поверхности раствора и опущенный на глубину 5 см, вводится в порошкообразное вяжущее, после чего перемешивается в мешалке (1000 об/мин) и разливается в формы, где остается для твердения при нормальных условиях.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области материаловедения и может быть использовано в различных областях науки и техники в создании композитов различного назначения.

Известен способ диспергирования цементных паст с использованием ультразвуковых колебаний большой мощности, где диспергирование идет за счет процесса кавитации (патент РФ №2269374, 08.04.2003. «Устройство для диспергирования жидких органических сред».

Одним из существенных недостатков использования ультразвуковых колебаний большой мощности является создание высокой интенсивности ультразвуковых колебаний во всем объеме. При воздействии на раствор ультразвуковыми колебаниями с интенсивностью, превышающей порог кавитации, излучатель ультразвука подвергается разрушительным воздействиям.

Наиболее близким по техническому назначению является патент RU 2380344 С2, МПК С04В 40/00, C02F 1/34, 04.03.2008. Главным недостатком, которого является длительная активация воды в течение 3-4 часов при мощности излучателя 9-27 Вт и частоте 100-140 кГц.

Цель изобретения - повышение прочности вяжущего, сокращение времени твердения, уменьшение В/Ц затворения, уменьшение времени активации.

Способ активации заключается в следующем: ненасыщенный маточный раствор, содержащий 1,3% (по массе) нерастворенных частиц цементного геля, помещается в цилиндрический или кубический сосуд, где обрабатывается ультразвуковым полем с частой 22 кГц, мощностью 140 В-А (10 Вт/см2), возбуждаемым пьезоэлектрическим или магнитострикционным датчиком, через волновод, устанавливаемый вертикально к поверхности раствора и опущенный на глубину 5 см, вводится в порошкообразное вяжущее, после чего перемешивается в мешалке (1000 об/мин) и разливается в формы, где остается для твердения при нормальных условиях.

На фиг. 1 представлена схема установки волновода (1 - волновод, 2 - сосуд).

Подобная схема позволяет активизировать процесс седиментации в гравитационном поле взвешенных в растворе частиц и способствует его гомогенизации.

В результате диспергации происходит увеличение на 2 порядка удельной поверхности частиц (таблица 1), соответственно локальное распределение энергии в маточном растворе принимает минимальное значение.

Таблица 1
Увеличение удельной поверхности при прогрессирующем дроблении материала при воздействии ультразвука
Размер частиц Число частиц Суммарная поверхность Удельная поверхность, отнесенная к единице объема
85 мкм 0,111·1010 600 см2 6·102 см-1
40 мкм 1,015·1010 1200 см2 6·102 см-1
20 мкм 5,86·1010 2400 см2 6·102 см-1
7,5 мкм 86,71·1010 6000 см2 6·103 см-1
2,25 мкм 176,9·1010 6 м2 6·104 см-1

Распределение Больцмана позволяет определить количество частиц на заданной высоте и, соответственно, число частиц в единице объема. Считая, что распределение числа частиц по высоте каждого слоя подчиняется закону Больцмана, а в однородном поле силы тяжести потенциальная энергия частиц зависит от высоты получим:

где Ni - количество частиц в слое; N0 - общее количество частиц; m - масса частицы; g - ускорение свободного падения; h - высота сосуда; Т - температура окружающей среды; k - постоянная Больцмана.

Считая, что частицы имеют сферическую форму получаем:

где r - радиус частиц; σ - свободная энергия; Т - температура окружающей среды; k - постоянная Больцмана.

Запишем уравнение (2) для частиц с радиусами 2,25 мкм и 7,5 мкм:

Логарифмируя уравнение (4), получаем:

Выражаем σ из уравнения (5):

Как показывает расчет, энергия уменьшается до 2,49 (эрг/см2) при норме 12-24 (эрг/см2), что способствует возрастанию диффузионных процессов и росту кристаллов гидроокиси кальция и трехкальциевого гидросиликата, которые срастаясь образуют прочный кристаллический каркас.

Произведенный расчет дает уменьшение энергии в 5 раз, следовательно, согласно закону Фика ускоряет диффузию.

Характерная особенность жидкости состоит в том, что в ней могут распространяться лишь продольные волны разряжения сжатия, соответственно колебания дисперсных частиц происходят параллельно направлению распространения волны, и деформация представляет комбинацию всестороннего сжатия (растяжения) и частичного сдвига.

В результате образуется дисперсная матрица с равномерно распределенными частицами. Введение такого раствора в порошкообразное вяжущее вызывает интенсивное взаимодействие клинкерных минералов с водой, причем в результате диффузионных процессов клинкерные зерна концентрируются около центров кристаллизации, распределенных в маточном растворе. Это способствует формированию высокоорганизованной малодефектной структуры композита.

В результате, по сравнению с обычной технологией, прочность на сжатие возрастает в 2 раза (таблица 2).

Таблица 2
Результаты испытаний на сжатие опытных образцов
Срок 3 дня 7 дней 28 дней
Разработанный метод. Прочность, МПа 25,10 43,14 62,76
Обычный метод. Прочность, МПа 13,43 19,61 30,09

В таблице 2 представлена кинетика нарастания прочности. Из нее видно, что уже на 7 сутки у образцов, изготовленных на активизированном маточном растворе, она достигает марочного значения.

Из проведенного примера следует, что предварительная ультразвуковая обработка маточного раствора затворения позволяет перевести материалы на данной вяжущем в более высокую категорию. Следовательно, описанный способ оказывает большое влияния на технику, а также экономику производства строительных материалов и изделий.

Способ активации маточного раствора, заключающийся в том, что ненасыщенный маточный раствор, содержащий 1,3% (по массе) нерастворенных частиц цементного геля, помещается в цилиндрический или кубический сосуд, где обрабатывается ультразвуковым полем с частотой 22 кГц, мощностью 140 В·А (10 Вт/см), возбуждаемым пьезоэлектрическим или магнитострикционным датчиком, через волновод, установленный вертикально к поверхности раствора и опущенный на глубину 5 см, вводится в порошкообразное вяжущее, после чего перемешивается в мешалке (1000 об/мин) и разливается в формы, где остается для твердения при нормальных условиях.
СПОСОБ АКТИВАЦИИ МАТОЧНОГО РАСТВОРА
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 22 items.
27.10.2013
№216.012.78bf

Способ получения сорбента для удаления углеводородной пленки с поверхности воды

Изобретение относится к сорбирующим материалам на основе диоксида кремния и может быть использовано для очистки поверхности воды от углеводородной пленки. К суспензии диоксида кремния марки Аэросил-380 добавляют в качестве гидрофобизатора катионный ПАВ-гексиламин при одновременном встряхивании...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496573
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.04.2016
№216.015.32ae

Многопустотная плита перекрытия с проемом

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при производстве многопустотных плит перекрытий с технологическим проемом, предназначенным для пропуска инженерных коммуникаций. Технический результат состоит в расширении функциональных и эксплуатационных качеств...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581069
Дата охранного документа: 10.04.2016
20.04.2016
№216.015.35f0

Устройство для тепловлажностной обработки воздуха

Изобретение относится к устройствам для тепловлажностной обработки воздушных потоков и может быть использовано в системах вентиляции и кондиционирования для увлажнения и охлаждения воздуха. Устройство состоит из размещенной в воздушном канале с вентилятором камеры орошения, нижняя часть...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581982
Дата охранного документа: 20.04.2016
10.05.2016
№216.015.3b5b

Способ гарантирования достаточного технического ресурса подкрановой балки

Изобретение относится к области металлургии. Для обеспечения гарантированного технического ресурса и выносливости подрельсовой зоны подкрановых балок с тяжелым 8К, 7К режимом работы мостовых кранов при интенсивной эксплуатации получают непрерывно-литую заготовку портальную в сечении из стали...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583495
Дата охранного документа: 10.05.2016
10.08.2016
№216.015.53e3

Способ изготовления многопустотной плиты перекрытия с проемом

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при производстве многопустотных плит перекрытий с технологическим проемом. Технический результат состоит в упрощении монтажа плиты. Плиту изготавливают в следующей технологической последовательности: размещают в опалубке...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002593834
Дата охранного документа: 10.08.2016
13.01.2017
№217.015.89c1

Сухая клеевая смесь на цементной основе

Изобретение относится к сухой клеевой смеси на цементной основе, применяемой в качестве плиточного клея для выполнения облицовки наружных фасадов и внутренних стен зданий керамической плиткой. Смесь содержит портландцемент, песок кварцевый, пластификатор, полимерную и минеральную добавку и ....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602458
Дата охранного документа: 20.11.2016
20.01.2018
№218.016.0fe2

Способ получения биологически активного вещества β-хлор-l-аланина

Изобретение относится к области технологии получения биологически активных соединений, используемых при производстве биологически активных добавок к пище, индивидуальных аминокислот и пептидов. Способ получения биологически активного вещества β-хлор-L-аланина заключается в том, что 5 г...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633542
Дата охранного документа: 13.10.2017
10.05.2018
№218.016.3fe7

Автоматизированный способ создания глухой дамбы в размыве берега реки

Изобретение относится к автоматизированному и механизированному строительству, особенно при возведении дамб повышенной надежности. Автоматизация и механизация способа возведения монолитных дамб решена тем, что монтируют комплект оборудования на землесосном снаряде для приготовления пластичной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002648766
Дата охранного документа: 28.03.2018
11.10.2018
№218.016.8fc0

Колонна из трубобетона

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении трубобетонных колонн каркасных зданий. Колонна из трубобетона сборная состоит из отдельных элементов, соединенных на сварке. Трубобетонные элементы ствола колонны круглого сечения выполнены из цилиндрических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002669212
Дата охранного документа: 09.10.2018
13.10.2018
№218.016.918f

Состав для отделки

Изобретение относится к области строительных материалов, а именно к составам для отделки, и может быть использовано в качестве шпатлевки для выполнения отделки наружных фасадов и внутренних стен зданий. Технический результат - ускорение отверждения, повышение водостойкости отделочного слоя....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002669317
Дата охранного документа: 10.10.2018
Showing 1-8 of 8 items.
10.04.2016
№216.015.328c

Способ жёсткого соединения самонапрягающейся сталетрубобетонной колонны, не имеющей базы, с железобетонным фундаментом

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу соединения сталетрубобетонной колонны к фундаменту. Технический результат изобретения заключается в снижении трудоемкости монтажа. Способ жесткого соединения самонапрягающейся сталетрубобетонной колонны, не имеющей базы, с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581063
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.32ae

Многопустотная плита перекрытия с проемом

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при производстве многопустотных плит перекрытий с технологическим проемом, предназначенным для пропуска инженерных коммуникаций. Технический результат состоит в расширении функциональных и эксплуатационных качеств...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581069
Дата охранного документа: 10.04.2016
20.04.2016
№216.015.35f0

Устройство для тепловлажностной обработки воздуха

Изобретение относится к устройствам для тепловлажностной обработки воздушных потоков и может быть использовано в системах вентиляции и кондиционирования для увлажнения и охлаждения воздуха. Устройство состоит из размещенной в воздушном канале с вентилятором камеры орошения, нижняя часть...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581982
Дата охранного документа: 20.04.2016
10.05.2016
№216.015.3b5b

Способ гарантирования достаточного технического ресурса подкрановой балки

Изобретение относится к области металлургии. Для обеспечения гарантированного технического ресурса и выносливости подрельсовой зоны подкрановых балок с тяжелым 8К, 7К режимом работы мостовых кранов при интенсивной эксплуатации получают непрерывно-литую заготовку портальную в сечении из стали...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583495
Дата охранного документа: 10.05.2016
10.05.2016
№216.015.3bc3

Способ сооружения монолитного железобетонного фундамента с точным расположением анкерных арматурных стержней периодического профиля с любым рельефом поверхности

Изобретение относится к строительству, а именно к возведению монолитных и сборно-монолитных железобетонных каркасов зданий и сооружений, армированию их арматурными стержнями периодического профиля с любым рельефом поверхности. Способ сооружения монолитного железобетонного фундамента с точным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583381
Дата охранного документа: 10.05.2016
10.08.2016
№216.015.53e3

Способ изготовления многопустотной плиты перекрытия с проемом

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при производстве многопустотных плит перекрытий с технологическим проемом. Технический результат состоит в упрощении монтажа плиты. Плиту изготавливают в следующей технологической последовательности: размещают в опалубке...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002593834
Дата охранного документа: 10.08.2016
13.01.2017
№217.015.89c1

Сухая клеевая смесь на цементной основе

Изобретение относится к сухой клеевой смеси на цементной основе, применяемой в качестве плиточного клея для выполнения облицовки наружных фасадов и внутренних стен зданий керамической плиткой. Смесь содержит портландцемент, песок кварцевый, пластификатор, полимерную и минеральную добавку и ....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602458
Дата охранного документа: 20.11.2016
20.01.2018
№218.016.0fe2

Способ получения биологически активного вещества β-хлор-l-аланина

Изобретение относится к области технологии получения биологически активных соединений, используемых при производстве биологически активных добавок к пище, индивидуальных аминокислот и пептидов. Способ получения биологически активного вещества β-хлор-L-аланина заключается в том, что 5 г...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633542
Дата охранного документа: 13.10.2017
+ добавить свой РИД