×
09.02.2019
219.016.b88f

Результат интеллектуальной деятельности: Самоуплотняющийся бетон

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к строительству, и в частности к составам самоуплотняющихся бетонных смесей, и может быть использовано для монолитного бетонирования. Самоуплотняющийся бетон содержит цемент, инертный наполнитель разного гранулометрического состава, суперпластификатор, добавки и воду. Инертный наполнитель включает смесь песка и щебня в соотношении 5:4, в качестве суперпластификатора использован суперпластификатор на основе поликарбоксилатного эфира, а в качестве добавки использована зола рисовой шелухи, термически обработанная с последующим шоковым охлаждением, при следующем содержании ингредиентов, мас. %: портландцемент – 15 - 18,3; смесь песка и щебня – 71 - 72; суперпластификатор – 0,7 – 1; зола рисовой шелухи – 2 - 4; вода – остальное. Техническим результатом изобретения является повышение эксплуатационной надежности бетонных конструкций, при одновременном снижении трудозатрат на вибрацию бетона в опалубке за счет применения самоуплотняющегося бетона, а также снижение стоимости конечной продукции с одновременным улучшением экологической обстановки за счет использования в составе бетона техногенных отходов. 2 табл.

Изобретение относится к строительству и, в частности, к составам самоуплотняющихся бетонных смесей и может быть использовано для монолитного бетонирования.

Известна бетонная смесь, включающая портландцемент, заполнитель, микрокремнезем и воду, причем она содержит высокоактивный метакаолин, в качестве суперпластификатора взят «Линамикс ПК» при следующем соотношении компонентов, мас. %: портландцемент - 19-20; песок природный средний - 67-68; микрокремнезем - 0,8-1,81; высокоактивный метакаолин - 0,5-1,08; суперпластификатор «Линамикс ПК» - 0,1-0,2; вода - остальное (см. патент РФ № 2627344, 2017г.).

Недостатком такого бетона является сложность применения для обделки подземных сооружений из-за недостаточных реологических характеристик.

Известен высокопрочный мелкозернистый бетон на основе композиционного вяжущего с применением техногенного сырья (патент РФ № 2627811, 2017г.), содержащий портландцемент, активную добавку, наполнитель, заполнитель, пластифицирующую добавку и воду, в качестве активной добавки используется глиноземистый цемент и микрокремнезем, в качестве наполнителя - техногенное сырье кварцитопесчаник, в качестве заполнителя - кварцевый песок и отсев дробления кварцитопесчаника, в качестве пластифицирующей добавки - гиперпластификатор Melflux 2651 F и воду при следующем соотношении компонентов, %: портландцемент - 21,0-21,7, глиноземистый цемент - 2,0-2,1, микрокремнезем - 2,0, техногенное сырье кварцитопесчаник - 1,6-1,9, кварцевый песок - 20,5-21,0, отсев дробления кварцитопесчаника - 46,5-47,0, гиперпластификатор Melflux 2651 F-0,2, вода - остальное.

К недостаткам данного бетона относится высокая стоимость и трудоемкость приготовления.

Известен высокопрочный бетон из смеси, включающей портландцемент, кварцевый песок, щебень гранитный, тонкомолотый наполнитель, добавку и воду, содержит в качестве песка кварцевый песок с модулем крупности 2,2, в качестве щебня - щебень гранитный фракции 5-20 мм, в качестве тонкомолотого наполнителя - тонкомолотый известняк с удельной поверхностью 260 м2/кг, а в качестве добавки - различные химические модификаторы (см. патент РФ № 2616964, 2017г.).

Недостатком данного бетона является необходимость уплотнения в опалубке.

Известен также самоуплотняющийся бетон, содержащий цемент, инертный наполнитель разного гранулометрического состава, суперпластификатор и добавки (см. патент РФ № 2359936, 2009г.).

Недостатками данного бетона является относительно низкая эксплуатационная надежность, что не позволяет его применять для подземных камер большого объема и многоэтажного подземного строительства.

Предлагаемое техническое решение решает задачу повышения эксплуатационной надёжности бетонных конструкций при монолитном бетонировании. Достоинством монолитной обделки из самоуплотняющегося бетона является возможность ее применения в широком диапазоне инженерно-геологических условий – в любых грунтах, способных оказать отпор бетонной смеси в процессе ее обжатия.

Техническим результатом изобретения является повышение эксплуатационной надежности бетонных конструкций, при одновременном снижении трудозатрат на вибрацию бетона в опалубке за счет применения самоуплотняющегося бетона, а также снижение стоимости конечной продукции с одновременным улучшением экологической обстановки, за счет использования в составе бетона техногенных отходов.

Для решения поставленной задачи, самоуплотняющийся бетон, содержащий цемент, инертный наполнитель разного гранулометрического состава, суперпластификатор, добавки и воду, отличается тем, что инертный наполнитель включает смесь песка и щебня в соотношении 5:4, в качестве суперпластификатора использован суперпластификатор на основе поликарбоксилатного эфира, а в качестве добавки использована зола рисовой шелухи, термически обработанная с последующим шоковым охлаждением, при следующем содержании ингредиентов, в мас. %:

портландцемент – 15 - 18,3;

смесь песка и щебня – 71 - 72;

суперпластификатор – 0,7 – 1;

зола рисовой шелухи – 2 - 4;

вода – остальное.

Сопоставительный анализ существенных признаков предлагаемого технического решения с существенными признаками прототипа и аналогов свидетельствует о его соответствии критерию «новизна».

При этом отличительные признаки формулы изобретения решают следующие функциональные задачи.

Признак «…инертный наполнитель включает смесь песка и щебня в соотношении 5:4…» позволяет оптимизировать каркасную матрицу твердеющего бетона.

Признак, указывающий применение в составе бетонной смеси «суперпластификатора на основе поликарбоксилатного эфира» позволяет улучшить реологические характеристики бетонной смеси.

Признак, указывающий, что «в качестве добавки использована зола рисовой шелухи» позволяет достичь снижения расхода портландцемента путем замены его активированным наполнителем техногенного происхождения, источником аморфного кремнезема с содержанием SiO2 от 80 до 90%.

Признак, указывающий, что зола рисовой шелухи, «термически обработанная с последующим шоковым охлаждением» позволяет за счет нагрева до 800°C в течение 60 минут добиться дегидроксилирования золы, а следующее после нагрева шоковое охлаждение приводит к образованию трещин в частицах золы за счет внутреннего напряжения. Комбинация нагрева с последующим резким охлаждением способствует более высокой начальной реакционной способности золы, уменьшая время схватывания бетонной смеси и повышая механическую прочность самоуплотняющегося бетона.

Признаки, указывающие на соотношение масс ингредиентов, направлены на оптимизацию состава самоуплотняющегося бетона, направленную на достижение технического результата.

Таблица 1

Компоненты самоуплотняющегося бетона

Процесс приготовления самоуплотняющегося бетона включает пять этапов:

1. Золу рисовой шелухи нагревают до 800°C в течение 60 минут, затем немедленно охлаждают в воде. После этого порошок сушат при 300°С в течение 30 минут.

2. Смешивают песок, щебень и 10% общего количества воды.

3. Затем к данной смеси добавляют цемент, золу рисовой шелухи и еще 50% общего количества воды.

4. Оставшуюся часть воды добавляют к смеси с суперпластификатором, что позволяет получить гомогенную смесь.

5. Бетонную смесь доставляют в опалубку с помощью виброхобота, состоящего из металлических труб диаметром 350 мм с раструбным соединением, что способствует сохранению качеств самоуплотняющейся бетонной смеси и снижению трудозатрат.

Пятистадийное приготовление и подача в опалубку самоуплотняющейся бетонной смеси способствует регулированию структурообразования и гомогенизации многокомпонентной системы, а также позволяет снизить энерго- и ресурсоемкость производства.

Устройство монолитной обделки самоуплотняющимся бетоном осуществляют по мере перемещения проходческого щита в горизонтальном направлении. После обнажения породных стенок возводят опалубку, в которую подают бетон с помощью виброхобота. После достижения бетоном распалубочной прочности, опалубку устанавливают на следующей заходке.

Физико-механические характеристики монолитной обделки подземного сооружения при различных составах самоуплотняющегося бетона сведены в таблицу 2.

Таблица 2

Физико-механические характеристики монолитной обделки подземного сооружения

Таким образом, предлагаемый состав имеет следующие преимущества по сравнению с известными:

- повышены прочностные характеристики на 9-15%;

- экономический эффект достигается за счет снижения расхода портландцемента путем замены его активированным наполнителем техногенного происхождения и предварительной подготовки данного наполнителя;

- применение самоуплотняющегося бетона, подаваемого по виброхоботу непосредственно в опалубку, позволяет снизить трудозатраты на возведение обделки.

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 131-140 of 171 items.
25.04.2019
№219.017.3aef

Способ управления манипулятором

Изобретение относится к робототехнике и, в частности к способу управления манипулятором, закрепленным на основании мобильного робота с первой системой технического зрения и калибровочным инструментом с использованием второго мобильного робота со второй системой технического зрения. Координатами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002685831
Дата охранного документа: 23.04.2019
18.05.2019
№219.017.53c1

Композиция для получения напитка на основе молочной сыворотки

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к молочной. Композиция содержит молочную сыворотку, пектин из морской травы зостеры и нектар персиковый, или тыквенный, или абрикосовый. При этом компоненты используют при следующем содержании, масс. %: пектин из морской травы зостеры...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002687831
Дата охранного документа: 16.05.2019
18.05.2019
№219.017.53e0

Композиция для получения напитка на основе молочной сыворотки

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к молочной. Композиция содержит молочную сыворотку, пектин из морской травы зостеры и сок яблочный, или виноградный, или апельсиновый, при следующем содержании компонентов, мас.%: пектин из морской травы зостеры 0,2-0,4; сок 45-50;...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002687810
Дата охранного документа: 16.05.2019
24.05.2019
№219.017.5e10

Способ производства напитка на основе молочной сыворотки

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к молочной. Способ предусматривает внесение пектина из морской травы зостеры в предварительно нагретый до 70 - 90°С яблочный или виноградный или апельсиновый сок, купажирование молочной сыворотки температурой 23±2°C с пектином из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002688477
Дата охранного документа: 21.05.2019
24.05.2019
№219.017.5e2c

Способ производства напитка на основе молочной сыворотки

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к молочной. Способ предусматривает внесение пектина из морской травы зостеры в предварительно нагретый до 70 - 90°С персиковый, или тыквенный, или абрикосовый нектар, купажирование молочной сыворотки температурой 23±2°C с пектином из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002688461
Дата охранного документа: 21.05.2019
09.06.2019
№219.017.7615

Автомобильная дорога

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для возведения дорожного автомобильного полотна в различных климатических условиях. Автомобильная дорога содержит слои дорожного покрытия, щебня, песка, геоткань и грунт основания. Геоткань из полипропиленовых волокон уложена между...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691035
Дата охранного документа: 07.06.2019
26.06.2019
№219.017.92d0

Способ управления манипулятором

Изобретение относится к робототехнике и, в частности, к системам управления манипуляторами, имеющими избыточную степень подвижности и конструктивные ограничения перемещения во вращательных степенях подвижности. Изобретение обеспечивает сохранение заданной точности выполнения всех предписанных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002692360
Дата охранного документа: 24.06.2019
27.06.2019
№219.017.991e

Способ вакуумного дренирования стернотомных ран

Изобретение относится к медицине, в частности к торакальной хирургии, и может быть использовано при лечении постстернотомного медиастинита (ПСМ). Способ вакуумного дренирования стернотомных ран включает размещение в ране повязки из эластичного пористого материала, покрытие раны и прилегающей к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002692566
Дата охранного документа: 25.06.2019
02.10.2019
№219.017.cbde

Способ получения сорбента для извлечения ионов цезия

Изобретение относится к получению неорганического сорбента на основе вермикулита. Способ получения сорбента включает обработку природного вспученного вермикулита 5% раствором целлюлозы в 10-12% соляной кислоте, диспергирование в течение 10 минут при кавитации, выдержку в течение 24-48 часов,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002701530
Дата охранного документа: 27.09.2019
02.10.2019
№219.017.cdab

Установка для изучения горения

Изобретение относится к теплотехнике, а точнее к средствам изучения процессов горения газообразного топлива. Установка для изучения горения содержит оппозитно размещенные камеры подачи топливовоздушной смеси, сообщенные с источниками топливовоздушной смеси, снабженные щелевыми соплами,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002700844
Дата охранного документа: 23.09.2019
Showing 11-12 of 12 items.
15.05.2020
№220.018.1d15

Специальный бетон

Изобретение относится к строительству, в частности к составам водонепроницаемых и износостойких бетонов, и может быть использовано для бетонирования гидротехнических сооружений. Специальный бетон содержит портландцемент ЦЕМ I 32,5Н, минеральную добавку, химический модификатор, морской песок...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002720839
Дата охранного документа: 13.05.2020
03.07.2020
№220.018.2dbd

Способ получения диоксида кремния

Изобретение относится к технологии химической переработки минерального сырья и может быть использовано в химической промышленности, в частности в производстве минеральных модификаторов для цементных вяжущих. Диоксид кремния получается в результате того, что рисовая шелуха подвергается...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002725255
Дата охранного документа: 30.06.2020
+ добавить свой РИД