Способ приготовления фибробетонной смеси

 

Изобретение относится к изготовлению бетонных изделий с волокнистыми армирующими добавками и может быть использовано в производстве строительных изделий, в частности кровельных. Сущность изобретения: при приготовлении фибробетонной смеси перемешивают цемент с заполнителем на основе водного раствора с добавлением в смесь синтетических волокон, которые предварительно обрабатывают не менее 200 ч минерализованной водой, при этом в минерализованную воду добавляют тонкоизмельченные частицы горной породы . Полученные таким способом изделия обладают повышенной износостойкостью. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 04 В 40/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4910785/33 (22) 12.02.91 (46) 30.01.93, Бюл. N - 4 (71) Научно-исследовательский горнорудный институт .. (72) Н. Е. Вовк, И; С, Ляш, Ю. А. Пастушенко и А, 3. Приплоцкэя (56) Авторское свидетельство СССР

М 1406134, кл. С 04 В 40/00, 1989.

Уолтон П. Л. и др, Композиции на основе цемента с различными волокнами. Стройиздат, 1982, с. 32 —. 47.. (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ФИБРОБЕТОННОЙ СМЕ СИ

Изобретение относится к цементам, а более конкретно к способам изготовления бетонных изделий с волокнистыми армирующими добавками, и может быть использовано в производстве строительных изделий, в частности, кровЮчьных.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению аналогом является способ приготовления бетонной смеси, включающей смешивэни» цементного теста, заполнителя, армирующих добавок .в аиде синтетических волокон, Недостатком этого способа является то, что изделия,.приготовленные из такой смеси, обладают относительно низкой прочностью, в результате чего они не долговечны.

В особенности это касается изделий, к которым предъявляются высокие требования на изгибную прочность, например черепицы.

Целью изобретения является повышение прочности изделий за счет увеличения. БЫ l 791431 А1

2 (57) Изобретение относится к изготовлению бетонных изделий с волокнистыми армирующими добавками и может быть использовано в производстве строительных изделий, в частности кровельных. Сущность изобретения; при приготовлении фибробетонной смеси перемешивают цемент с заполнителем на основе водного раствора с добавлением в смесь синтетических волокон, которые предварительно обрабатывают не менее 200 ч минерализованной водой. при этом в минерализованную воду добавляют тонкоизмельченные частицы горной породы. Полученные таким способом изделия обладают повышенной износостойкостью. 1 з.п, ф-лы, 3 табл. адгезии между. бетоном и синтетическими волокнами.

Согласно изобретению поставленная цель достигается тем, что в способе приготовления бетонной смеси, включающем перемешивание цемента, заполнителей. волы и синтетических волокон, перед перемешиванием компонентов, последние предварительно обрабатывают не менее 200 ч минерализованной водой, кроме того, во () время обработки волокон в воду дополнительно вводят тонкоизмельченные частицы горной породы.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

Для пердварительной обработки синтетических волокон применяют минерализо-, ванную воду. К главным компонентам минерэлизованной воды следует отнести ионы солей, образованных водородной, серной и угольной кислотами с металлами йа, К, Мд, Са. Общая минерэлизация воды

1791431

25 кон

35 цементных матриц. Эти эксперименты на- 40

50 должна составлять 20 — 150 г/л, Такой степенью минерализации обладают шахтные воды или технические воды горно-обогатительных комбинатов. Обработка синтетических волокон закл1очается в замачивании с периодическим перемешиванием. Для обеспечения равномерного оседания кристаллов нерастворимых солей, перемешивание производят не реже одного раза в сутки, Замочку синтетических волокон следует проводить не менее 200 ч (8,5 сут.).

Целесообразно проводить обработку синтетических волокон с наличием в минерализованной воде тонкоизмельченных частиц горной породы, например, тонкоизмельченной железной руды (крупностью менее 0,08 мм). После обработки волокна вводят в бетонную смесь, Для приготовления бетонной смеси заполнитель и цемент перемешивают в сухом виде, после чего к смеси добавляют воду. На практике для фибробетонных изделий применяют мелкий заполнитель. Воду добавляют в смесь до достижения В/Ц = 0,4 — 0,5. Приготовленную бетонную смесь и армирующие синтетические волокна тщательно перемешивают до равномерного распределения волокон по всему объему, Степень перемешивания определяют по отсутствию конгломератов армирующих волоПриготовленную предложенным способом смесь используют для изготовления строительных изделий, например, черепицы, Обычно изделия формируются различными видами прессования.

Для определения оптимального времени обработки синтетических волокон в минерализованной воде были проведены эксперименты по выдергиванию волокон иэ правлейы на""измерение прочности связи между синтетическими волокнами и бетонной смесью. Волокна одинаковой длины, обработанные минерализованной водой в течение разных периодов времени, затворяли в бетонный раствор на одинаковую глубину (15 мм).

В первой группе опытов исследовались бетонные образцы, синтетические волокна которых обрабатывались только минерализованной водой; во второй группе опытов волокна обрабатывались минерализованной водой с добавлением тонкоизмельченной горной массы, в качестве которой использовался железорудный концентрат в крупности 907; класса минус 0,074 мм.

Результаты опытов сведены в табл. 1 и

2. Как видно из табл. 1 и 2, прочность связи волокно — бетон, характеризуемая величиной максимальной нагрузки на выдергива5

10 ние волокон из матрицы с увеличением времени предварительной обработки волокон, до 200 ч последовательно возрастала. При дальнейшем увеличении времени обработки прочность связи стабилизировалась и составляла: в опытах с обработкой волокон минерализованной водой 4,8 ... 5,1 Н, табл.

1, в опытах с обработкой минерализованной водой с добавкой тонкоизмельченных частиц горной породы — 5,5 ... 5,8 Н, табл. 2.

Таким образом, экспериментально подтверджено, что время предварительной обра-. ботки волокон минерализованной водой должно быть более 200 ч, при этом дополнительная добавка в минерализованную воду тонкойзмельчвнных частиц горной породы повышает прочность связи волокно-бетон на 12 ... 13%.

Добавление в минерализованную воду тонкоизмельченных частиц горной породы, очевидно из опытов. способствует увеличению размеров и свободной поверхности кристаллов нерастворимых солей, осажденных на поверхности волокон, Увеличение размеров и свободной поверхности кристаллов происходит за счет захвата в процессе кристаллизации мелких частиц твердого, При этом поверхность волокон имеет более развитую рельефность, что обуславливает улучшение качества сцепления и прочности бетона в целом.

Предложенный способ иллюстрируется следующим примером его осуществления.

В качестве армирующих синтетических волокон применяли отходы фильтровальной ткани арт, 56035 используемой на горнообогатительных предприятиях для обезвоживания железорудных и марганцевь.х концентратов. Волокна фильтроткани в технологическом процессе взаимодействуют с пульпой в течение 300 часов. Пульпа представляет собой механическую смесь тонкоизмельченных твердых частиц и минерализованной воды кптооая характеризчется содержанием Са2" — 300 мг/л и у2+ — 150 мг/л, Куски фильтровальной тканй были расплетены на отдельные нити и растрепаны на волокна.

Цемент М400 и песок в соотношении 1:

3 перемешивали с водой B/Ц = 0,4 вручную в металлической емкости размером 0,8 х 1,5 м.Волокна использованной фильтровальной ткани добавляли в количестве 1 — 2 Д по сухому весу в бетонную смесь и тщательно перемешивали для равномерного распределения волокон по всему объему.

Для сравнения была приготовлена бетонная смесь по способу-прототипу. При этом в качестве армирующей добавки использовали волокна новой фильтроткани, 1791431 не подвергавшейся предварительной абра- 4 — 5%. Следовательно, при производстве . ботке, одной тонны готовых изделий затраты на

Из готовой фибробетонной смеси изго- цемент снизятся на 37 копеек. А при произтавливали образцы по ГОСТ310.4 — 81m виде водительности 100 тыс. тонн изделий в год балочек размером 160 х 40 х 40 мм для 5 .экономия составит 37 тыс. руб,/год, измерения прочностных характеристик на По гредложенному техническому решесжатие и изгиб. Готовые образцы вйдержи- нию проведены лабораторные опыты, испывалй в течение: трех суток в формах при тания в опытно-промышленных условияк комнатной температуре с прикрытой верх- намечены в 1991 году. Планируется разраней поверхностью, по освобождению из 10 ботка технологического задания для проекформ образцы помещали в камеру нормаль- тирования на одном из предприятий . ного хранения для испытания в возрасте 28 Кривбасса промышленной установки для суток. . производства изделий по предложенному

Перед испытаниями образцы осматри- способу. вали и измеряли. Образцы испытывали на 15 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я изгиб и сжатие по ГОСТ 310.4-81. Прочно- 1. Способ приготовления фибробетонстные характеристики фибробетонной смеси ной смеси, включащий перемешивание цеопределяли как среднее арифметическое из мента; заполнителей, воды с введением в испытаний трех .образцов. Результаты ис- 20 процесс перемешивания синтетических пытаний на прочность приведены в табл. 3. волокон, о т л и ч à ю щ и и с.я тем, что, с

Каквидноиэтабл.3,прииспользовании целью повышения прочности изделий эа предлагаемого способа, прочность изделий счет увеличения адгеэии между бетоном и на изгиб возросла на .11Д, на сжатие — на синтетическими волокнами, перед переме12 . 25 шиванием компонентов синтетические воПовышенные прочностные характери- локна предварительно обрабатйвают стики спбсобствуют увеличению надежно- минерализованной водой в течение не мести строительных изделий и их нее 200 ч. эксплуатационного срока. Если прочность 2. Способ no n. 1, отличающийся фибробетона, изготовленного по способу, 30 тем, что в минерализованную воду дополниописанному в прототипе, то расход цемента тельно добавляют тонкоизмельченные часв предлагаемом способе можно снизить на тицы горной породы.

Таблица1

1791431

Taблица2

Таблица3

Способ приготовления бетонной смеси

Прочность на изгиб,МПа .

Прочность на сжатие,МПа

Составитель А. Штанько

Техред M,Mîðråíòàë

Корректор О.Густй

Редактор

Заказ 133 Тйраж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г Ужгород, ул.Гагарина, 101

Прототип

П е оженный

2,7

3.0

7,9

9,6