×
10.05.2018
218.016.4f15

Несъемная сталефибробетонная опалубка

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области строительства, в частности к несъемным опалубкам, и может быть использовано в качестве конструктивного элемента для основных частей зданий и сооружений, таких как стены, колонны, перекрытия, покрытия, фундаменты и т.п. При этом изобретение может использоваться для возведения монолитных бетонных и железобетонных конструкций в промышленном, гражданском, энергетическом строительстве и других отраслях промышленности. Несъемная сталефибробетонная опалубка содержит плоские листы, соединенные между собой крепежными элементами, при этом плоские листы изготовлены из самоуплотняющейся сталефибробетонной смеси высокопрочных цементов марки не ниже 500, высокодисперсной активной минеральной добавки, гиперпластификатора и волокон стальной фибры. Высота укладки в опалубку самоуплотняющейся бетонной смеси составляет до 4000 мм, толщина листов несъемной опалубки составляет от 10 мм, а крепежные элементы устанавливают с шагом до 1500 мм. Изобретение позволяет повысить прочность, жесткость, надежность, долговечность несъемной опалубки, улучшить сцепление ее с бетоном, упростить конструкции опалубки, снизить ее материалоемкость, повысить технологичность строительно-монтажных работ, сократить сроки строительства. 3 з.п. ф-лы.
Реферат Свернуть Развернуть

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области строительства, в частности к несъемным опалубкам, и может быть использовано в качестве конструктивного элемента для основных частей зданий и сооружений, таких как стены, колонны, перекрытия, покрытия, фундаменты и т.п. При этом изобретение может использоваться для возведения монолитных бетонных и железобетонных конструкций в промышленном, гражданском, энергетическом строительстве и других отраслях промышленности.

Уровень техники

Из существующего уровня техники известно использование для изготовления несъемной опалубки целого ряда материалов:

­ древесины (см. [1] патент RU 2380497, МПК E04B2/86, опубл. 27.01.2010; [2] патент RU 2267584, МПК E04B2/86, опубл. 10.01.2006) и изготовленных на ее основе арболита, арбозолитобетона и ксилолита (см. [3] патент SU 1559074, МПК Е04G9/10, опубл. 23.04.1990), цементно-волокнистых плит (см. [4] патент SU 586797, МПК E04B2/28, опубл. 07.11.1980);

­ фосфогипса (см. [5] патент SU 1716044, МПК E04G9/10, опубл. 28.02.1992);

­ полимеров (см. [6] патент RU 2107132, МПК E04B1/38, опубл. 20.03.1998; [7] RU 2338847, МПК E04B2/86, опубл. 20.11.2008; [8] RU 2225922, МПК E04B1/00, E04B2/00, опубл. 20.03.2004; [9] RU 2267584, МПК Е04В1/38, Е04D19/00, опубл. 10.01.2006; [10] RU 2253719, МПК Е04G21/26, опубл. 10.06.2005; [11] RU 2220264, МПК E04B2/00, опубл. 27.12.2003);

­ углепластиков (см. [12] патент RU 2392394, МПК E04B2/86, опубл. 20.06.2010);

­ металла (см. [13] патент RU 2388881, МПК E04G11/02, опубл. 10.05.2010; [14] RU 2225921, МПК E04B1/16, E04B2/84, E04B2/86, опубл. 20.03.2004).

К основным недостаткам опалубки с использованием древесины и полимеров следует отнести их низкую прочность и жесткость, а также плохую адгезию с бетоном, что требует установки крепящих элементов с шагом 200 мм. Опалубка из углепластиков и металла, имеющих значительно большую прочность, чем дерево и полимеры, но недостаточную адгезию с бетоном и жесткость, также требует установки крепящих элементов с шагом 200 мм, что осложняет процесс укладки бетона при бетонировании конструкций. Кроме того, опалубка из этих материалов серьезно затрудняет или вообще исключает (металлическая несъемная опалубка) оперативный неразрушающий ультразвуковой контроль качества укладки монолитного бетона.

Более близким решением является применение несъемной опалубки из железобетона (включая предварительно напряженный) (см. [14] SU 1017046, МПК E04C2/26, E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10., опубл. 07.11.1989; [15] SU 1528875, МПК E04C2/26, опубл. 15.12.1989, [16] SU 1534156, МПК E04B2/28, E04G11/00, опубл. 07.01.1990). Основным недостатком этого вида несъемной опалубки является необходимость использования для ее изготовления стержневой и/или проволочной арматуры (в т.ч. преднапряженной), а также значительная толщина панелей опалубки (не менее 70 мм, как правило, - 100 мм) и, соответственно, большой собственный вес.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является применение опалубки, выполненной из:

­ армоцемента (см. [17] патент SU 1544931, МПК Е04С9/10, 23.02.1990, [18] SU 1199890, МПК Е04G9/10, опубл. 23.12.1985), являющегося прототипом сталефибробетона, но менее технологичного при изготовлении и требующего применения проволочной арматуры;

­ сталефибробетона в виде плит с ребрами, повышающими прочность плиты (см. [18]), или плит с анкерным слоем, для повышения адгезии с укладываемым в опалубку бетоном (см. [19] патент SU 1728432, МПК Е04G9/10, 1992).

Несмотря на хорошее сцепление сталефибробетонной и армоцементной опалубки с бетоном недостатком этого решения является то, что для изготовления армоцемента и сталефибробетона до начала настоящего столетия применяли, соответственно, цементную и цементно-песчаную матрицу класса не выше В35 при водоцементном отношении 0.4-0.5, а для фибры - сталь с пределом прочности не выше 1500 МПа. Поэтому для обеспечения заданной прочности и жесткости листов (панелей) опалубки приходилось выполнять их ребристыми, что существенно усложняло технологию изготовления, а для защиты арматуры от коррозии - увеличивать их толщину и, следовательно, повышать вес. Кроме того, применявшаяся в то время технология изготовления бетонной смеси не позволяла получать изделия с низкой пористостью (менее 4-5 %) и, соответственно, высокой прочностью (не более В60), морозостойкостью (не более F300), водонепроницаемостью (не более W8) и с показателем качества поверхности 2-Ш, требующим перед нанесением лакокрасочного покрытия выполнять шпаклевку.

Из уровня техники известна плита несъемной опалубки (см. [20] патент РФ №167851, МПК E04G11/06, опубл. 20.01.2017), состоящая из цементного композита, армированного неметаллическими фиброволокнами, при этом она снабжена армирующим каркасом из композитной неметаллической сетки.

Из уровня техники известен состав для изготовления тонких (10-20 мм толщиной) плит несъемной опалубки (см. [21] патент РФ №2323185, опубл. 27.04.2008), содержащий сведения о рецептуре смеси на основе минерального вяжущего – портландцемента с добавлением антисептика и скопа или базальтового волокна в качестве волокнистого наполнителя. Также в данном патенте указаны варианты изготовления плит указанного состава для получения заявляемых прочностных характеристик (прочность при сжатии: от 7 до 16,3 МПа; при растяжении – от 12,3 до 21 МПа): путем прессования под давлением до 10000 кГс/см2 или нагрева до 110°С.

Предлагаемые состав и технология изготовления плит несъемной опалубки являются недостаточно технологичными, так как предполагают создание специализированной производственной линии, в то время как достаточно актуальным на сегодняшний день является вариант внедрения новых технологий в существующие и функционирующие технологические линии по производству бетонных и железобетонных изделий с минимальными затратами на переоснащение.

Наиболее близким аналогом по технической сущности к заявляемому изобретению является несъемная опалубка (см. [22] патент РФ № 1629435, МПК E04G9/10, опубл. 23.02.1991), содержащая плоские опалубочные плиты, закладные детали, стяжки, при этом плиты выполнены из сталефибробетона и удерживаются на заданном расстоянии при помощи стяжек.

Недостатком прототипа является слабая жесткость конструкций, недостаточная адгезия с бетоном, сложный процесс укладки бетона, а также сложность контроля качества укладки монолитного бетона.

Сущность изобретения

Задачей заявленного изобретения является снижение до минимума толщины листов несъемной опалубки, существенное повышение их статической и динамической прочности, трещиностойкости, морозостойкости и водонепроницаемости до марок, соответственно, не ниже F1000 и W24, достижение качества поверхности не хуже 3-Ш.

Техническим результатом является повышение прочности, жесткости, надежности, долговечности несъемной опалубки, улучшение сцепления ее с бетоном, упрощение конструкции опалубки, снижение ее материалоемкости, повышение технологичности строительно-монтажных работ, сокращение сроков строительства.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет несъемной сталефибробетонной опалубки, содержащей плоские листы, соединенные между собой крепежными элементами, при этом плоские листы изготовлены из самоуплотняющейся сталефибробетонной смеси высокопрочных цементов марки не ниже 500, высокодисперсной активной минеральной добавки, гиперпластификатора и волокон стальной фибры.

Также технический результат достигается за счет того, что высота укладки в опалубку самоуплотняющейся бетонной смеси составляет до 4000 мм; толщина листов несъемной опалубки составляет от 10 мм; крепежные элементы устанавливают с шагом от 600 до 1500 мм.

Осуществление изобретения

Сталефибробетонная несъемная опалубка состоит из плоских листов без ребер, которые изготовляют на основе современных самоуплотняющихся мелкозернистых сталефибробетонных смесей с использованием высокопрочных цементов марки не ниже 500, высокодисперсных активных минеральных добавок на основе микрокремнезема, золы-уноса или молотого гранулированного шлака, гиперпластификаторов на основе поликарбоксилатов или полиэтиленнафталинсульфонатов и волокон профилированной стальной фибры. Это позволяет снизить водоцементное отношение до 0.26 и получить прочность на осевое сжатие, соответствующую особо высокопрочным бетонам класса по прочности на сжатие не ниже В80, на осевое растяжение – не ниже Вt7, на растяжение при изгибе не ниже Rtf25 при пористости не более 2.6 %. Плоские листы несъемной опалубки соединены между собой при помощи крепежных элементов.

Такие характеристики материала несъемной опалубки позволяют: применять плоские (без ребер) листы несъемной опалубки толщиной от 10 мм, устанавливать крепящие их элементы с шагом от 600 до 1500 мм, что дает возможность бетонировать конструкции самоуплотняющимися бетонными смесями с высотой слоя укладки до 4000 мм. При этом опалубка, имеющая такие же, как и бетон, акустические характеристики, позволяет осуществлять оперативный ультразвуковой контроль качества укладки бетонной смеси (см., например, [23] патент RU 2572103, МПК GO1N29/07, E04G 9/10, опубл. 27.12.2015), в т.ч. – определение ее уровня и степени уплотнения. Кроме того, качество поверхности опалубки позволяет наносить на нее лакокрасочные покрытия без шпаклевания.

Пример.

Для проверки применимости предлагаемого решения были изготовлены и забетонированы тестовые фрагменты армоопалубочных блоков стен и перекрытия обстройки реакторного отделения АЭС ВВЭР-ТОИ с листами несъемной сталефибробетонной опалубки толщиной 30 мм, длиной до 2000 мм и высотой 3600 мм. Опалубка была изготовлена на основе самоуплотняющегося мелкозернистого бетона класса В80, армированного стальными волокнами диаметром 0,3 мм и длиной 15 мм с армированием по объему 3 %. При бетонировании армоопалубочного блока в него укладывали самоуплотняющуюся бетонную смесь слоем высотой 3200 мм. Качество укладки бетонной смеси контролировали с помощью ультразвука при сквозном прозвучивании.

Гиперпластификаторы и тонкодисперсные активные минеральные добавки обеспечивают нерасслаиваемость мелкозернистой сталефибробетонной смеси и низкое водоцементное отношение. В результате, матрица сталефибробетона приобретает высокую прочность при сжатии, высокое сцепление с фиброй и с монолитным бетоном, высокую морозостойкость и водонепроницаемость.

Введение тонкой высокопрочной профилированной фибры обеспечивает рост прочности сталефибробетона на осевое растяжение и растяжение при изгибе, ударопрочность и трещиностойкость сталефибробетонной опалубки, способствует повышению долговечности.

Установка элементов крепления плоских листов с шагом более 600 мм не увеличивает густоту армирования и обеспечивает свободную укладку бетонной смеси в конструкцию, исключает ее зависание, сегрегацию и недоуплотнение, позволяет свободное опускание хобота бетононасоса в межопалубочное пространство.

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-6 из 6.
27.12.2015
№216.013.9e19

Способ контроля укладки бетонной смеси

Изобретение относится к строительству, а именно к способам контроля качества укладки бетонной смеси, и может быть использовано при операционном контроле качества выполнения строительно-монтажных работ при бетонировании бетонных и железобетонных конструкций. Технический результат - упрощение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572103
Дата охранного документа: 27.12.2015
27.08.2016
№216.015.4e03

Инженерное сооружение для объектов подземной энергетики и подземных вертикальных участков транспортных систем

Изобретение относится к области подземного строительства и предназначено для создания природно-техногенных мультибарьеров, располагаемых в толщах осадочных, метаморфических и изверженных горных пород на глубинах до 700…1000 м, в основном, в вертикальных выработках. Сооружение включает одну или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595255
Дата охранного документа: 27.08.2016
19.01.2018
№218.016.0a55

Узел стыковки стержней армокаркаса строительной конструкции

Изобретение относится к наземному строительству, а именно к несъемной опалубке для сооружения стен, полов, перекрытий, а также к строительным конструкциям с несъемной опалубкой в целом, в частности к стенам и перекрытиям. Технический результат - упрощение стыковки стержней арматуры, что...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002632075
Дата охранного документа: 02.10.2017
19.01.2018
№218.016.0c01

Армоопалубочный блок и строительная конструкция

Группа изобретений относится к наземному строительству. Технический результат - повышение точности и упрощение монтажа, снижение веса армоопалубочного блока и получаемой строительной конструкции, при одновременном повышении их прочности и пространственной жесткости при транспортировке и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002632592
Дата охранного документа: 06.10.2017
19.01.2018
№218.016.0e67

Армоопалубочный блок с несъемной опалубкой и строительная конструкция

Группа изобретений относится к наземному строительству, а именно к несъемной опалубке для сооружения стен, полов, перекрытий, а также к строительным конструкциям в целом, в частности к стенам и перекрытиям. Технический результат - снижение веса армоопалубочного блока и получаемой строительной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633462
Дата охранного документа: 12.10.2017
28.06.2018
№218.016.67fb

Способ изготовления фасадных блоков

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам изготовления неоднородных строительных блоков и может быть использовано в качестве несущего и отделочного элемента при возведении зданий и сооружений различного назначения с облицовкой фасада из природного или искусственного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002658923
Дата охранного документа: 26.06.2018
+ добавить свой РИД