×
27.06.2020
220.018.2c14

Результат интеллектуальной деятельности: Фибробетонная смесь для центрифугированного бетона

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к составам бетонных смесей для изготовления центрифугированных железобетонных изделий кольцевого сечения, применяемых на предприятиях по производству сборного железобетона. Изобретение содержит фибробетонную смесь для центрифугированного бетона. Фибробетонная смесь для центрифугированного бетона включает гранитный щебень, керамзитовый гравий, песок кварцевый фракционированный, портландцемент, базальтовое волокно, металлическое волокно. Гранитный щебень и керамзитовый гравий являются крупными заполнителями одной фракции 5-10 мм. Массовое соотношение компонентов составляет, мас.%: гранитный щебень – 28-38; керамзитовый гравий – 8-13; песок кварцевый фракционированный – 12-18; портландцемент – 20-25; базальтовое волокно (фибра) – 1-2; металлическое волокно (фибра) – 3-5; вода – 9-18. Технический результат – повышаются однородность смеси, предел прочности на растяжение при изгибе, пластичность бетонной массы, уменьшается образование усадочных трещин в бетоне. 3 табл.

Изобретение относится к составам бетонных смесей для изготовления центрифугированных железобетонных изделий кольцевого сечения, применяемых на предприятиях по производству сборного железобетона.

Известна фибробетонная смесь для получения центрифугированного бетона (см. RU 242333 C1, C04B 28/04, C04B 111/20, опубл. 10.07.2011), содержащая портландцемент, базальтовое волокно, пластификатор, песок и воду, а также в качестве химической добавки суперпластификатор С-3 или гиперпластификатор Melflux 2651F. В состав фибробетонной смеси входит, масс. %:

- песок кварцевый фракционированный 55–60;

- портландцемент 25–30;

- микрокремнезем 3–4;

- добавка супер- или гиперпластификатора в дозировке 0,3–0,9;

- базальтовое волокно (фибра) 1,5–2,0.

Наиболее близким техническим решением является состав бетонной смеси, подобранный на основе расчетно-экспериментального метода (Ахвердов И.Н. Железобетонные напорные центрифугированные трубы. – М., 1967, Стройиздат. 165 с.)., содержащий следующие компоненты, масс. %:

Гранитный щебень – 38 – 42;

Песок кварцевый фракционированный – 30 – 32;

Портландцемент – 16 – 20;

Вода – 8 – 10.

Наиболее существенным недостатком известной бетонной смеси является применение гранитного крупного заполнителя фракции 10-20 мм, так как в этом случае происходит разделение бетонной смеси на зоны по крупности зерен. Крупнозернистый конгломерат с большей массой перемещается к внешней поверхности изделия, а с меньшей массой соответственно ближе к внутренней, что приводит к неоднородности центрифугированных железобетонных изделий кольцевого сечения по прочности.

Задачей предлагаемого изобретения является получение центрифугированного бетона с более высокой однородностью и повышенным пределом прочности на растяжение при изгибе на основе разработанного состава фибробетонной смеси.

Сущность изобретения заключается в том, что фибробетонная смесь для центрифугированного бетона, включающая два вида крупного заполнителя одной фракции 5-10 мм – гранитного щебня и керамзитового гравия, песок кварцевый фракционированный, портландцемент, базальтовое волокно, металлическое волокно и воду при следующем соотношении компонентов, масс. %:

Гранитный щебень – 28 – 38;

Керамзитовый гравий – 8 – 13;

Песок кварцевый фракционированный – 12 – 18;

Портландцемент – 20 – 25;

Базальтовое волокно (фибра) – 1 – 2;

Металлическое волокно (фибра) – 3 – 5;

Вода – 9 – 18.

Технический результат получаем за счет введения в состав бетонной смеси двух видов крупного заполнителя (гранитного щебня и керамзитового гравия) одной фракции 5-10 мм, что позволяет снизить неоднородность центрифугированных железобетонных изделий кольцевого сечения по толщине стенки.

Легкий заполнитель из керамзитового гравия способствует снижению средней плотности изделий при сохранении прочностных характеристик бетона и служит демпфирующей добавкой. Армирующий компонент из базальтовой и металлической фибры при дозировке 1,5+5 % соответственно от массы сухих компонентов бетонной смеси повышает предел прочности на растяжение при изгибе за счет микроармирования цементного камня (базальтовая фибра) и макроармирования бетона (металлическая фибра) на уровне крупного заполнителя. Кроме того, дисперсное армирование базальтовой фиброй повышает пластичность бетонной массы и уменьшает образование усадочных трещин в бетоне.

Для экспериментальной проверки заявляемого состава были разработаны и испытаны несколько составов с добавкой комбинированной фибры, которые приведены в таблице 1.

Таблица 1

Расход компонентов фибробетонной смеси

Расход материалов на 1 м3
Гранит Керамзит Песок Цемент Вода Фибра
базаль-товая метал-лическая
1 1120–1380 580–730 325–480 125–250
2 604–820 173–280 258–388 431–539 216–323 21,5–43,1 64,7–108
3 123–246 445–1300 615–740 320–440

Характеристика исходных компонентов:

1. Крупный и мелкий заполнитель:

- щебень гранитный ОАО «Павловск Неруд» фракции 5-10 мм с маркой по дробимости Др1400;

- гравий керамзитовый;

- песок кварцевый Грушевского месторождения (Мк=2,0).

Физические свойства крупного и мелкого заполнителя (песка) представлены в таблице 2.

Таблица 2

Физические свойства крупного и мелкого заполнителя

Наименование
материала
Плотность, кг/м3 Пустот-ность, % Порис-тость,%
насып-ная средняя истинная
Щебень гранитный 1510 2690 2700 43,8 0,37
Гравий керамзитовый 510 1610 2400 68,3 33,0
Песок кварцевый 1260 2600 51,5

2. Металлическая фибра

Металлическую фибру вводят в бетонную смесь обычно в количестве 1–2,5 % объема бетона (3–9 % по массе, что составляет 80–170 кг фибры на 1 м3 смеси). Для улучшения сцепления с бетоном фибра изготовляется волновой формы, специально профилированной либо прямой с загнутыми концами. Диаметр 1±0,075 мм, длина 50±2,0, плотностью 7800 кг/м3. Модуль упругости волокна находится в пределах 200 ГПа, прочность на растяжение 0,3–2,0 ГПа.

3. Базальтовая фибра

Базальтовая фибра имеет очень высокие показатели по химической стойкости. Волокна диаметром 10 мкм, плотностью 2600 кг/м3, прочностью при растяжении от 1,62 до 3,2 ГПа. Модуль упругости волокна находится в пределах от 7 до 60 ГПа, прочность на растяжение от 600 до 3500 МПа.

Из указанных в таблице 1 составов формовали образцы призмы с размерами 10×40 см и образцы кубы с размером ребра 10 см. По истечении 1 суток предварительного выдерживания все образцы помещали в камеру нормального твердения, в которой они твердели в течение 27 суток.

Призменная прочность является основной характеристикой бетона, применяемой в расчетах. Поэтому для перехода от кубиковой прочности к призменной служит коэффициент Кb, равный отношению нормативной призменной прочности к нормативной кубиковой прочности.

Согласно СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения» величина прочности бетона при осевом растяжении Rbt включена в ряд формул, определяющих прочность, жесткость и трещиностойкость железобетонных элементов. Также эта величина значительно влияет на определение размеров и армирования некоторых бетонных и железобетонных конструкций.

Для определения предела прочности бетона на растяжение при изгибе использована методика, описанная в ГОСТ 10180.

Полученные данные (таблица 3) свидетельствуют о том, что величины коэффициентов призменной прочности бетона на комбинированном заполнителе находится в пределах значений Кb для обычных легких бетонов.

Значения предела прочности на растяжение при изгибе для разработанного состава выше, чем у других составов

Таблица 3

Составы и свойства изделий

№ сос
тава
Гранит.
щебень, %
Керам
зитовый гравий, %
Песок кварц. фракцион., % Порт-
ланд-
це-мент, %
Базаль.
волокно, %
Метал.
волок., %
Вода, % Средн. призм. прочн., МПа Прочн.на раст., МПа Плот-
ность, кг/м3
1 24 15 20 28 2,5 5,5 5 41,1 3,1 2410
2 28 13 18 25 2 5 9 43,5 3,2 2405
3 34 12 15 23 1,3 4 10,7 45,3 3,7 2153
4 38 8 12 20 1 3 18 40,1 3,0 1799
5 42 7 10 17 0,8 2,5 20,7 38,9 2,7 1752
Ахвер-
дов
40 - 31 18 - - 11 40,5 2,2 -

Таким образом, анализируя полученные результаты, можно сделать вывод, что для изготовления железобетонных изделий кольцевого сечения наиболее подходящим являются разработанные составы №2 и №4 на комбинированном заполнителе с добавкой фибры.

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 21-30 of 51 items.
13.12.2018
№218.016.a5d4

Комплексное устройство исследования состояния поверхности металла

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля технологического процесса поверхностной отделочно-упрочняющей обработки, а также при проведении научных исследований и лабораторных работ в учебном процессе. Заявленное комплексное устройство исследования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674518
Дата охранного документа: 11.12.2018
26.12.2018
№218.016.ab3f

Квазилинейный адаптивный экстраполятор

Изобретение относится к области цифровой обработки информации и может быть использовано для экстраполяции положения движущихся объектов. Техническим результатом является повышение точности оценки, устойчивости и снижение объема вычислительных затрат. Устройство содержит пять запоминающих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002675906
Дата охранного документа: 25.12.2018
26.12.2018
№218.016.ab6d

Огнетушащий порошковый состав

Изобретение относится к пожарной и промышленной безопасности, в частности к составам огнетушащих порошков, применяемых для тушения твердых горючих веществ и материалов, а также жидких и газообразных веществ как в закрытых пространствах, так и на открытом воздухе и обеспечивающих эффективное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002675863
Дата охранного документа: 25.12.2018
15.02.2019
№219.016.ba7d

Устройство индукционного нагрева при обработке поверхности детали резанием

Устройство содержит индуктор с рабочим пространством, снабжённый набором профильных пластин из трансформаторного железа, оправку, выполненную с возможностью установки на металлорежущем станке, трансформатор, генератор токов высокой частоты с блоком конденсаторов, коммутатор и защитный кожух....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002679861
Дата охранного документа: 13.02.2019
15.02.2019
№219.016.bacd

Устройство для определения коэффициента трения семян

Изобретения относится к области измерительной техники. Устройство содержит основание, на котором расположены шаговый двигатель с возможностью точной настройки угла поворота и блок управления и мониторинга с индикационной панелью. Шаговый двигатель соединен поворотным механизмом с рабочим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002679761
Дата охранного документа: 12.02.2019
16.02.2019
№219.016.baf6

Способ обеззараживания жидких сред

Изобретение относится к технологическим процессам обеззараживания жидких сред и может быть использовано для обеззараживания сточных вод и технологических жидкостей в сельском и коммунальном хозяйстве, химической технологии. Способ обеззараживания жидких сред включает перемещение ферромагнитных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680073
Дата охранного документа: 14.02.2019
23.02.2019
№219.016.c6eb

Способ повышения эффективности работы фильтра биологической очистки сточных вод

Изобретение относится к технике очистки сточных вод и может быть использовано при биологической очистке сточных вод в аэротенках с активным илом. Способ повышения эффективности работы фильтра биологической очистки сточных вод включает регулирование интенсивности освещения. Непосредственно в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680511
Дата охранного документа: 21.02.2019
13.04.2019
№219.017.0c2c

Самосрабатывающая огнетушащая панель

Изобретение относится к противопожарным средствам, а именно к порошковым самосрабатывающим огнетушителям, предназначенным для тушения пожаров класса А и В на промышленных объектах, в административных зданиях, складских помещениях. Техническим результатом настоящего изобретения является...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002684677
Дата охранного документа: 11.04.2019
13.04.2019
№219.017.0c34

Система отопления и вентиляции помещения путем утилизации отработанных дымовых газов котельной с зависимой системой регулирования температуры

Изобретение относится к области энергосбережения и может быть использовано для отопления и вентиляции жилых помещений, помещений с временным пребыванием людей и нежилых помещений. Целью изобретения является оптимизация процесса отопления и вентиляции помещений с использованием дымовых газов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002684675
Дата охранного документа: 11.04.2019
19.04.2019
№219.017.1d1d

Адаптивный пневматический привод с обратной пневматической связью

Изобретение относится к области пневматических приводов, применяемых в силовых и вспомогательных механизмах и машинах технологического оборудования, где требуется синхронная работа двух и более пневмоцилиндров, способных адаптироваться к переменной нагрузочной силе на выходном звене. Привод...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002685167
Дата охранного документа: 16.04.2019
Showing 1-3 of 3 items.
10.01.2015
№216.013.1be3

Способ изготовления строительных изделий из пенобетона

Изобретение относится к области изготовления строительных изделий из теплоизоляционного и конструкционно-теплоизоляционного пенобетонов. Технический результат заключается в улучшении прочностных характеристик пенобетона. Способ изготовления строительных изделий из пенобетона включает в себя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538567
Дата охранного документа: 10.01.2015
28.02.2020
№220.018.06a8

Способ поверхностного модифицирования цемента

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к изготовлению цемента. Способ поверхностного модифицирования цемента включает биполярную зарядку цемента в камере электризации под воздействием высоковольтного электрического поля коронного разряда. При этом биполярная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002715276
Дата охранного документа: 26.02.2020
13.03.2020
№220.018.0b50

Устройство для измерения вязкости бетонной смеси

Изобретение относится к процессу контроля качества бетонных смесей, в частности к контролю реологических свойств бетонной смеси и может быть применено в строительных и научно-исследовательских лабораториях при измерении вязкости бетонной смеси. Сущность изобретения заключается в том, что...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002716285
Дата охранного документа: 11.03.2020
+ добавить свой РИД