×
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 81-90 of 118 items.
18.12.2019
№219.017.ee4d

Развертываемая орбитальная система

Изобретение относится к космической технике, а более конкретно развертываемым на орбите системам. Развертываемая орбитальная система состоит из космического корабля (1) и спутника (2). Оба снабжены стыковочными устройствами. Космический корабль и спутник имеют сверхпроводящие катушки (5) и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002709070
Дата охранного документа: 13.12.2019
19.12.2019
№219.017.ef31

Способ изготовления бетонных изделий

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 - понижение водопоглощения изготавливаемых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002709272
Дата охранного документа: 17.12.2019
21.12.2019
№219.017.eff0

Способ изготовления бетонных изделий

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 - повышение твердости изготавливаемых бетонных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002709578
Дата охранного документа: 18.12.2019
27.12.2019
№219.017.f2aa

Способ очистки сточных вод от ионов меди

Изобретение может быть использовано в водоочистке. Способ очистки сточных вод от ионов меди включает обработку сорбентом, в качестве которого используют изделия из ячеистого бетона автоклавного твердения плотностью 600 кг/м с размерами 30×30×30 мм. Очистку осуществляют путем отстаивания в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002710332
Дата охранного документа: 25.12.2019
04.02.2020
№220.017.fdb9

Антисептическое средство для обработки сточных вод

Изобретение может быть использовано в жилищно-коммунальном хозяйстве. В качестве антисептического средства для обработки сточных вод применяют измельченный ячеистый бетон плотностью 800 кг/м, пропитанный в течение 48 часов одномолярным раствором нитрата свинца. Изобретение позволяет снизить...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002712911
Дата охранного документа: 31.01.2020
06.02.2020
№220.017.ffa8

Сырьевая смесь для пенобетона

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для изготовления легкого бетона, используемого в промышленном и гражданском строительстве. Сырьевая смесь для пенобетона содержит, мас.%: портландцемент 46,10-48,60, песок с удельной поверхностью S=200 м/кг...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002713291
Дата охранного документа: 04.02.2020
09.02.2020
№220.018.00f6

Устройство для защиты зданий или сооружений от глубинных взрывов

Изобретение относится к области транспортного строительства, а более конкретно к защите зданий от глубинных взрывов. Устройство для защиты зданий или сооружений от глубинных взрывов содержит вертикальные скважины, расположенные между источником глубинных взрывов и зданием и заполненные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002713837
Дата охранного документа: 07.02.2020
20.02.2020
№220.018.0430

Способ гранулирования мелкодисперсных материалов

Изобретение может быть использовано в черной металлургии, в частности, для переработки доменного шлака. Способ гранулирования мелкодисперсных материалов включает подачу увлажненного материала на вращающуюся наклонную тарель гранулятора. Увлажнение материала осуществляют 30% коллоидным раствором...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002714473
Дата охранного документа: 17.02.2020
29.02.2020
№220.018.0728

Способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов

Изобретение относится к способу очистки сточных вод промышленных предприятий от ионов тяжелых металлов. Очистку сточных вод осуществляют путем сорбции на твердом сорбенте. В качестве сорбента используют пенобетон марки по средней плотности D400 с размером зерен сорбента от 3,0 до 5,0 мм,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002715173
Дата охранного документа: 25.02.2020
07.03.2020
№220.018.0a20

Устройство для регулирования скорости тягового электродвигателя

Изобретение относится к системам регулирования скорости тягового электродвигателя постоянного тока транспортных средств. Технический результат - повышение надежности защиты тягового электродвигателя от бросков тока якоря при восстановлении напряжения питания. Устройство для регулирования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002716021
Дата охранного документа: 05.03.2020
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