×
20.04.2023
223.018.4aba

Результат интеллектуальной деятельности: Высокопрочный бетон

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из высокопрочного бетона в гражданском и промышленном строительстве, а также для изготовления конструкций специального назначения. Технический результат - повышение прочности на растяжение при изгибе и понижение истираемости. Высокопрочный бетон, полученный из смеси, включающей портландцемент, песок, щебень, добавку и воду, содержит песок с модулем крупности 2,3; щебень гранитный фракции 5-20 мм, комплексную добавку, представленную водным раствором с плотностью ρ=1,035 г/см и значением водородного показателя рН=6,0, состоящую из поликарбоксилатного полимера, представленного сополимером из акриловой кислоты и этилового эфира метакриловой кислоты; золя кремниевой кислоты с плотностью ρ=1,023 г/см и значением водородного показателя рН=4,0, формиата калия, KHCO, и воды, при следующем соотношении компонентов, мас. %: поликарбоксилатный полимер, представленный сополимером акриловой кислоты и этилового эфира метакриловой кислоты 22,0-25,0; золь кремниевой кислоты с плотностью ρ=1,023 г/см и значением водородного показателем рН=4,0 5,0-6,0; формиат калия, KHCO, 6,0-7,0; вода 64,0-65,0, дополнительно содержит тонкодисперсный металлургический шлак с удельной поверхностью Sуд.=400 м/кг при следующем соотношении компонентов, мас. %: портландцемент 15,46-18,00; указанный шлак 2,25-2,42; указанный песок 33,20-34,00; указанный щебень 40,4-41,6; указанная комплексная добавка 0,15-0,16; вода 6,0-6,36. 2 табл.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из бетона в гражданском и промышленном строительстве, а также для изготовления конструкций специального назначения.

Известна сырьевая смесь для изготовления высокопрочного бетона (RU, №2332379, С04В 28/04, 27.08.2008), содержащая: портландцемент, песок, щебень, добавку, состоящую из золя берлинской лазури с плотностью ρ=1,013 г/см3, рН=4,7-5,3 при следующем соотношении компонентов, мас. %: портландцемент - 22,40-28,30; песок - 23,60-26,00; щебень - 36,40-39,00; указанная добавка - 0,06-0,08 и вода - 11,64-11,92.

Недостатком данного технического решения является недостаточная прочность на растяжение при изгибе и повышенная истираемость высокопрочного бетона.

Известна сырьевая смесь для изготовления высокопрочного бетона (RU, №2433099, С04В 22/06, С04В 111/20; 10.05.2008 г.), содержащая: портландцемент, песок, щебень, добавку, состоящую из золя гидроокиси железа (III) с плотностью ρ=1,021 г/см3, водородным показателем рН=4,5-5,5 и суперпластификатора Муропласт ФК63 при следующем соотношении компонентов, мас. %: золь гидроокиси железа (III) с плотностью ρ=1,021 г/см3, водородным показателем рН=4,5-5,5 - 85,50-86,00, суперпластификатора Муропласт ФК63 - 14,0-14,50, при следующем соотношении компонентов, мас. %: портландцемент - 20,60-27,40; песок - 21,80-24,70; щебень - 42,40-44,50; указанная добавка - 0,70-0,90; вода - 7,70-9,30.

Недостатком данного технического решения является недостаточная прочность на растяжение при изгибе и повышенная истираемость высокопрочного бетона.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является высокопрочный бетон (RU, №2256630 С04В 28/04, 20.07.2005), содержащий портландцемент, песок; щебень, кремнеземсодержащий компонент, представленный золем кремниевой кислоты H2SiO3 с плотностью ρ=1,014 г/см3, рН=5-6, добавку - калий железистосинеродный [K4Fe(CN)6] и воду при следующем соотношении компонентов, мас. %: портландцемент - 43,58-47,08; песок - 14,43-15,69; щебень - 25,70-27,84; кремнеземсодержащий компонент, представленный золем кремниевой кислоты H2SiO3 с плотностью ρ=1,014 г/см3, рН=5…6-0,25-0,27; добавка - калий железистосинеродный [K4Fe(CN)6] - 0,44-0,47; вода - 12,1-12,5.

Недостатком данного технического решения является недостаточная прочность на растяжение при изгибе и повышенная истираемость высокопрочного бетона.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание высокопрочного бетона с повышенной прочностью на растяжение при изгибе и пониженным значением истираемости.

Поставленная задача достигается тем, что высокопрочный бетон из смеси, включающей портландцемент, песок, щебень, добавку и воду, содержит в качестве песка - песок с модулем крупности 2,3; в качестве щебня - щебень гранитный фракции 5-20 мм; в качестве добавки - содержит комплексную добавку, представленную водным раствором с плотностью ρ=1,035 г/см3 и водородным показателем рН=6,0, состоящую из поликарбоксилатного полимера, представленного сополимером акриловой кислоты и этилового эфира метакриловой кислоты; золя кремниевой кислоты с ρ=1,023 г/см3 и значением водородного показателем рН=4,0 и формиата калия при следующем соотношении компонентов, мас. %:

- поликарбоксилатный полимер,
представленный сополимером акриловой
кислоты и этилового эфира
метакриловой кислоты 22,0-25,0
- золь кремниевой кислоты
с плотностью ρ=1,023 г/см3 и
значением водородного
показателем рН=4,0 5,0-6,0
- формиат калия, KHCO2 6,0-7,0
- вода 64,0-65,0,

дополнительно содержит тонкодисперсный металлургический шлак с удельной поверхностью Syд.=400 м2/кг при следующем соотношении компонентов, мас. %:

- портландцемент 15,46-18,00
- указанный шлак 2,25-2,42
- указанный песок 33,20-34,00
- указанный щебень 40,4-41,6
- указанная комплексная добавка 0,15-0,16
- вода 6,0-6,36

Указанная комплексная добавка, представленная водным раствором с плотностью ρ=1,035 г/см3 и значением водородного показателя рН=6,0 способствует повышению гидратационной активности цемента. Это происходит вследствие того, что электролит, представленный формиатом калия, KHCO2, катион которого K(1) имеет большой радиус и как следствие маленькую гидратную оболочку, что способствует повышенной подвижности катиона и его способности проникать вглубь конгломератов основных минералов портландцемента, диспернируя их и, таким образом, обеспечивая доступ воды к большему количеству молекул минералов портландцемента, вовлекая, таким образом, повышенное количество молекул основных минералов портландцемента в гидратационные процессы.

Кроме того, присутствие в составе комплексной добавки золя кремниевой кислоты, за счет особых свойств поверхности нанодисперсий диоксида кремния, SiO2, входящих в состав золя, повышает гидратационную активность цемента и дополнительно вступает в реакции синтеза с продуктами гидратации портландцемента, способствуя образованию новых фаз, например, труднорастворимых комплексных гидратных соединений, представленных, низкоосновными гидросиликатами типа гиролита, 2СаО⋅3SiO2⋅2H2O, имеющих волокнистую или игольчатую структуру.

Образование повышенного количества гидратных соединений обеспечивает образование новых контактов между компонентами бетонной смеси и, как следствие, формированию прочной структуры, что способствует повышению прочности на сжатие. Образование низкоосновных гидросиликатов оказывает положительное влияние на повышение прочности на растяжение при изгибе. Компоненты добавки обладают хорошей совместимостью и усиливают эффективность действия каждого компонента, обеспечивая образование повышенного количества гидратных соединений, в том числе низкоосновных гидросиликатов, обладающих повышенной твердостью, которая соответствует значению 4-5 единиц по шкале Мооса, все вышесказанное способствует формированию плотной структуры бетона, характеризуемой пониженной истираемостью.

На дату подачи заявки, по мнению авторов и заявителя, заявляемый высокопрочный бетон не известен и данное техническое решение обладает мировой новизной.

Заявляемая совокупность существенных признаков проявляет новое свойство в присутствии комплексной добавки с плотностью ρ=1,035 г/см3 и значением водородного показателя рН=6,0, состоящей из поликарбоксилатного полимера, представленного сополимером акриловой кислоты и этилового эфира метакриловой кислоты, золя кремниевой кислоты с плотностью ρ=1,023 г/см3, значением водородного показателя рН=4,0 и формиата калия, а именно, увеличивает прочность на растяжение при изгибе на 46%, уменьшает истираемость бетона на 35% до значения 0,5 г/см2.

Смесь, включающая портландцемент, песок с модулем крупности 2,3, щебень фракции 5-20 мм, комплексную добавку, представленную водным раствором с плотностью ρ=1,035 г/см3 и значением водородного показателя рН=6,0, состоящую из поликарбоксилатного полимера, представленного сополимером акриловой кислоты и этилового эфира метакриловой кислоты; золя кремниевой кислоты с плотностью р=1,023 г/см3, значением водородного показателя рН=4,0 и формиата калия обеспечила получение высокопрочного бетона, характеризуемого повышенной прочностью на растяжение при изгибе и пониженным значением истираемости.

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

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

Пример конкретного выполнения.

Готовят сырьевую смесь следующим образом:

1. Приготовление комплексной добавки с плотностью ρ=1,035 г/см3 и значением водородного показателя рН=6,0.

1.1. Дозируют поликарбоксилатный полимер, представленный сополимером акриловой кислоты и этилового эфира метакриловой кислоты.

1.2. Дозируют золь кремниевой кислоты с плотностью ρ=1,023 г/см3 и значением водородного показателя рН=4,0.

1.3. Дозируют формиат калия.

1.4. Дозируют воду

1.5. Смешивают отдозированные компоненты (по п. 1.1-1.4) при помощи лопастной мешалки до получения однородного раствора с плотностью ρ=1,035 г/см3, значением водородного показателя рН=6,0.

2. Приготовление сырьевой смеси для высокопрочного бетона.

2.1. Дозируют портландцемент М500Д0.

2.2. Дозируют песок с модулем крупности 2,3.

2.3. Дозируют гранитный щебень фракции 5-20 мм.

2.4. Дозируют добавку, приготовленную по п. 1.5.

2.5. Дозируют воду.

2.6. Смешивают все компоненты, отдозированные по п. 2.1-2.5 в бетоносмесителе любой модификации, используемом на действующем производстве до получения однородной, без комков, подвижной смеси, которую используют по назначению для изготовления конструкций из высокопрочного бетона и из которой изготавливают образцы-кубы размером 7,07×7,07×7,07 см для определения истираемости бетона и образцы-призмы квадратного сечения размером 10×10×40 см для определения прочности на растяжение при изгибе. После изготовления все образцы хранили в нормальных условиях (при температуре t=20±2°C и влажности W≥95%) в течение 28 суток. Определение прочности на растяжение при изгибе осуществлялось по ГОСТ 10180-2012 «Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам». Определение истираемости производилось по ГОСТ 13087-2018 «Бетоны. Методы определения истираемости».

По результатам исследования установлено, что прочность на растяжение при изгибе повысилась на 46% относительно прототипа и истираемость уменьшилось на 35%.

Полученные результаты представлены в таблице.

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 41-50 of 118 items.
07.09.2018
№218.016.84d4

Цистерна для перевозки вязких нефтепродуктов

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к средствам перевозки вязких при охлаждении нефтепродуктов. Цистерна для перевозки вязких нефтепродуктов включает установленный на транспортных тележках котел (1) с верхним (2) наливным люком, нижним сливным прибором с верхним...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002666018
Дата охранного документа: 05.09.2018
04.10.2018
№218.016.8e73

Шпренгельная ферма

Изобретение относится к строительству, а именно к фермам покрытий и перекрытий зданий и сооружений, к подкрановым фермам и другим элементам, работающим преимущественно в условиях изгиба. Шпренгельная ферма состоит из балки-распорки, основного шпренгеля, включающего несущую затяжку и стойки с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002668624
Дата охранного документа: 02.10.2018
23.10.2018
№218.016.9508

Гарпун ружья для подводной охоты

Изобретение относится к спортивному снаряжению, а более конкретно, к гарпунам ружей для подводной охоты. Гарпун ружья для подводной охоты содержит цилиндрический корпус с хвостовиком и наконечником, причем в передней и задней части корпуса выполнены кольцевые канавки. Технический результат -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002670310
Дата охранного документа: 22.10.2018
27.10.2018
№218.016.9764

Способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов

Изобретение относится к технологии очистки воды и может быть использовано для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов. Способ очистки от ионов тяжелых металлов включает обработку сточных вод измельченными отходами неавтоклавного пенобетона средней плотности D200 с размерами зерен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002670876
Дата охранного документа: 25.10.2018
21.11.2018
№218.016.9f86

Электропривод колебательного движения

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в автоматизированных электроприводах с колебательным движением рабочего органа. Технический результат - повышение надежности работы электропривода. При запитывании трехфазной обмотки (1) поворачивается активный ротор (4),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002672855
Дата охранного документа: 20.11.2018
30.11.2018
№218.016.a253

Устройство для регулирования скорости тягового электродвигателя

Изобретение относится к области электротехники и транспорта и может быть использовано в электрическом подвижном составе с импульсными преобразователями для регулирования скорости тягового электродвигателя в режимах пуска и электрического торможения. Технический результат - повышение надежности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002673567
Дата охранного документа: 28.11.2018
09.12.2018
№218.016.a4ff

Комплексная добавка для пенобетонной смеси

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в качестве комплексной добавки в растворную смесь при производстве пенобетонов. Комплексная добавка для пенобетонной смеси содержит, мас.%: пенообразующую добавку на протеиновой основе 75-80, красную кровяную соль 20-25....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674353
Дата охранного документа: 07.12.2018
09.12.2018
№218.016.a503

Комплексная добавка для пенобетонной смеси

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в качестве комплексной добавки в растворную смесь при производстве пенобетонов. Комплексная добавка для пенобетонной смеси содержит, мас.%: пенообразующую добавку на протеиновой основе 22-27, золь берлинской лазури 73-78....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674352
Дата охранного документа: 07.12.2018
14.12.2018
№218.016.a734

Сырьевая смесь для защитного покрытия

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для защиты различных поверхностей. Технический результат - повышение прочности на сжатие и повышение химической стойкости. Сырьевая смесь для защитного покрытия содержит, мас.%: портландцемент 34,1-36,4; песок...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674779
Дата охранного документа: 13.12.2018
15.12.2018
№218.016.a7c6

Предварительно напряженная сталебетонная балка

Изобретение относится к строительным конструкциям, а именно к балкам перекрытий, покрытий, мостовых сооружений и подкрановых конструкций, преимущественно с пролетом от 12 м. Предварительно напряженная сталебетонная балка включает стальной двутавр составного сечения, бетон заполнения, продольные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002675002
Дата охранного документа: 14.12.2018
Showing 21-27 of 27 items.
21.03.2020
№220.018.0e56

Сырьевая смесь для теплоизоляционного бетона

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для изготовления изделий, используемых в промышленном и гражданском строительстве. Сырьевая смесь для теплоизоляционного бетона включает, мас.%: портландцемент 48,0 - 54,0, грунт, представленный тонким песком с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002717156
Дата охранного документа: 18.03.2020
26.03.2020
№220.018.1044

Высокопрочный бетон

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из бетона в гражданском и промышленном строительстве, а также при возведении сооружений специального назначения. Технический результат - создание высокопрочного бетона с повышенной прочностью на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002717399
Дата охранного документа: 24.03.2020
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
20.04.2023
№223.018.4a99

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 подвижности бетонной смеси, повышение прочности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002781587
Дата охранного документа: 14.10.2022
20.04.2023
№223.018.4a9f

Высокопрочный бетон

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из высокопрочного бетона в гражданском и промышленном строительстве, а также при изготовлении сооружений специального назначения. Технический результат - повышение прочности на растяжение при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002781588
Дата охранного документа: 14.10.2022
+ добавить свой РИД