Способ обработки поверхностей бетонных строительных изделий и монолитных сооружений

 

пользование: для отделки поверхностей бетонных строительных изделий или бетон ных конструкций при монолитном возведеь ии сооружений. Сущность изобретения: уплотненный поверхностный слой из бетон ной смеси, содержащей минеральное вяжущее и кремнеземсодержащий огнеупорный заполнитель, оплавляют после затвердевания струей высокочастотной индукционной плазмы при 2000-5000 К, давлении струи плазмы, равного 1.0-1.1 атм, и удельной мощности 2,0-3,0 кВт/см . Глубина оплавления должна превышать максимальный размер заполнителя, в качестве которого может использоваться керамзит размером до 10 мм з смеси с песком, бой стеклокристаллического материала. Для получения окрашенного поверхностного слоя используют 1-3%-ный водный раствор красителя, который добавляют в оодузатворения или наносят на горячую поверхность изделия до или после оплавления. 5 з.п.флы, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

Республик

ННОЕ ПАТЕНТНОЕ

CCP

СР) 1 " 1

АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

09925/33 .11.91 .08.93. Бюл, hh 32

П,Кригман, Б.И.Донец и В.Ф.Пышняк явка Франции М 2469387, 4 В 41/00, 1981. торское свидетельство СССР

6836, кл. В 28 Р 1/00, 1987.

ПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОБЕТОННЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗЙ И МОНОЛИТНЫХ СООРУЖЕНИЙ спользование: для отделки поверхнобетонных строительных изделий или ных конструкций при монолитном возии сооружений, Сущность изобретеплотненный поверхностный слой из ной смеси, содержащей минеральное стей бето веде ния: бета эобретение относится к области строства и может быть использовано для ки поверхностей бетонных конструкри монолитном возведении сооружели при изготовлении строительных ий. адачей изобретения является получеачественного поверхностного слоя тельных изделий при их заводском иэении или бетонных конструкций при итном возведении сооружений. Каченость поверхностного слоя обусловлео восприятием тепловых ударов енной струи без деформаций и раэруй. Поверхностный слой обладает низеплопроводностью, что позволяет ить конструктивный материал издеи сооружения от нагревания и дефори. При этом способ позволяет ител отде ций ний иэде ние стро гото моно стве на е плаз шен кой защи лия мац (21) 5 (22) 2 (46) 3 (76) (56) 3 кл, С

А

М 13 (54)

СТЕ

ДЕЛ (57) „„!Ж„„1838115 АЗ (51)5 В 28 0 1/00, В 28 В 11/00 вяжущее и кремнеземсодержащий огнеупорный заполнитель, оплавляют после затвердевания струей высокочастотной индукционной плазмы при 2000-5000 К, давлении струи плазмы, равксм 1,0 — 1 1 атм, и удельной мощности 2,0-3,0 кВт/см, Глубина оплавления должна превышать максимальный размер заполнителя, в качестве которого может использоваться керамзит размером до 10 мм в смеси с песком, бой стеклокристалл ического материала. Для получения окрашенного поверхностного слоя используют 1 — 3 -ный водный раствор красителя, который добавляют в воду затворения или наносят на горячую поверхность иэделия до или после оплавления. 5 з.п,флы, 1 табл. получать равномерно и однородно оплавленную поверхность изделия или конструкции разнообразных цветов, различных рельефов, а также многоцветных орнаментов и рисунков, что улучшает декоративные свойства изготавливаемых и возводимых сооружений.

Качество защитно-декоративных покрытий изделий и сооружений достигается (Я подбором состава бетонной смеси для поверхностного слоя изделий или конструкций, содержащей минеральное вяжущее и неорганический огнеупорный кремнеземсодержащий заполнитель. Такой состав бетонной смеси поверхностного слоя обеспечивает одновременно его огнеупорность и оплавляемость.

В качестве заполнителя может быть использован керамэит с размером частиц до

1838115

10

40

10 мм с содержанием ега в бетонной смеси поверхностного слоя да 20% или бой стеклакрисгаллическога материала, при этом оптимальный размер частиц неорганического кремнийсадержащего огнеупорного

::;:";пал нителя составляет 0,63 — 5,00 мм. ,Цля получения цветного покрытия используют 1 — 5%-ный водный раствор краси г е л я, к а т а р ы и и с и а л ь 3 II ю т и л и дл я эатварения цемента или наносят на поверхность изделия или конструкции до оплавл:ния или после оплавления на горячую гговерхнас гь, На ва всех случаях при использовании вышеописанных составов бетонной смеси поверхностного слоя изделий или конструкций для образования стекловидной пленки заданных,де ко рати вн ых качеств и требуемойй прочности и долговечности необходимо использовать при обработке поверхностное алая струи плазмы определенных пара;..;«трав, определяющих режим обработки изделий или конструкций. Температура плазмы должна составлять 2000 — 5000 К, платно: ть струи — 5 10 г/смз, давление

1лазмы 1,0- l,1 атм при удельной мощности

2.0-3,0 кВт/см, при этом глубина аплавлени;; превышает максимальный размер огнеупорного заполнителя.

Су цнасть способа заключается в сочетани > режимных параметров плазменной обработки и определенного состава бетонной смеси для образования поверхностного

СЛОЯ.

Сущность способа заключается в следующем

Плазменная обработка изделий или конструкций состоит в аплавлении наруж> ага слоя конструктивного бетона или специальна нанесенного на конструктивный слой изделия оплавляемого слоя толщиной акала 20 мм, Оплавление осуществляют с помощь а высокочастотной установки-плазматрана и основано на применении струи индукционной плазмы, являющейся результатам превращения энергии электромагнитного поля в тепловую и кинетическую.

Оплавление происходит при температуре факела 2000 — 5000 К, B качестве плазмообразу ащега газа в индукционной плазменной установке может быть использован воздух, а зажигание разряда производится с помощью аргана.

При использовании плазмотрона необходимо соблюдение правил техники безопасности, которые предусмотрены при работе с электроустановками свыше 1000 В.

Высокочастотная плазменная установка должна быть установлена в специальном помещении, где расположены пульт управления, блоки электрического питания, фильтра и генератора, Температура окружающей среды должна быть ат 1.0 до 40 С с относительной влажностью не выше 80Я, (при

25 С) и окружающая среда не должна содержать паров кислот, щелочей, токопроводящей пыли, вредно действующих на аппаратуру и материалы, из которых установка изготовлена.

Помещение разделяется перегородкой, имеющей смотровое окно со светозащитным стеклом. Обрабатываемое изделие устанавливают в смежном с плазмотроном помещении на передвижной тележке. Возможно перемещение плазмотрона относительно обрабатываемого изделия.

Управление режимом работы генератора, всеми перемещениями блока плазмотрона и тележки с изделием осуществляется со специального пульта, входящего в компонент установки.

Поверхностный слой изделий и конструкций, подлежащий оплавлению, должен выполняться из материала, обладающего высокой огнеупорностью и низкой теплопроводностью, который хорошо переносит тепловой удар, не подвергаясь при этом деформациям и разрушению, При приготовлении бетонной смеси для поверхностного слоя в качестве вяжущего используют портландцемент 400 (ГОСТ

10178-78) и партландцемент белый марки

300-400 {ГОСТ 965-78).

В качестве огнеупорного кремнийсодержащего заполнителя в бетонной смеси оплавляемого слоя применяют керамзит, перлит, бой стекла, стеклакрошку различных цветов, бой стеклоплитки. Общие технические требования данных заполнителей должны соответствовать ГОСТ 9757 — 73.

В качестве заполнителя бетонной смеси поверхностного слоя могут использоваться .также чистые кварцевые пески морские и речные) с M

Оптимальный размер зерен заполнителя бетонной смеси для поверхностного слоя, обеспечивающий его наибольшую

1838115 и с н к т д

P н н с с и с

V p и л

У г

У х и в л с

А и (р л очность и декоративность оплавления соавляет от 0,63 мм до 5 мм. При применеи керамзита используют керамзитовый сок, так и мелкие фракции дробленного рамзитового гравия. 5

При использовании в качестве заполниля боя оконного стекла его фракции слеет.ограничить до 5 мм, Для получения после оплавления гладй фактуры необходимо испольэовать од- 10 фракционнцй заполнитель с размером рен 1,25-2,5, например, керамзитовый сок.

Наличие посторонних примесей в залнителе для бетонной смеси оплавляемо- 15 слоя не допускается.

Способ обработки поверхностей строильных изделий при заводской технологии изготовления включает следующие опеции: 20 — приготовление конструктивного бето1 — укладка в форму и уплотнение констктивкого бетона. При этом уровень заполния формы должен быть ниже, например, 25

2 см верхней кромки формы или вровень ромкой формы в случае применения припки; — приготовление формовочной смеси я оплавляемого слоя; 30 — укладка и уплотнение массы оплавляого слоя вровень с кромками формы; — термообработка и сушка до 5% влажсти изделий в пропарочных камерах. Бое; 35 — оплавление поверхности изделий на азменной высокочастотной установке в руе плазмы, выходящей иэ сопла плаэмотна при температуре плазмы 2000-5000 К, отности струи, равной 5 10 г/см, дав- 40 нии струи плазмы равном 1,0-1 1 ати и ельной мощности 2,0 — 3,0 кВт/см .

Можно для образования поверхностнослоя использовать метод присыпки огнеорного заполнителя по растворному или 45 кструктивному слою. В этом случае необдимо дополнительное виброуплотнение и прокатка валиком частиц заполнителя, качестве которого используется бой раэчного вида цветного стекла, оконного 50 екла, стеклокрошка, бой стеклоплитки.

Плазмотрон имеет механизмы трех вив перемещений: — горизонтального — вдоль поверхности делий, 55 — горизонтального (установочного)— рпендикулярно к первому направлению сстояние от сопла плазмотрона до оплавомой поверхности), — вертикального (тягового).

За один проход плазмотрона оплавляется полоса изделия высотой, равной шагу плаэмотрона, после чего вертикальным перемещением блока плаэмотрона делается следующий шаг. Оплавляемое изделие устанавливается вертикально перпендикулярно оси плазмотрона. Скорость перемещения плазмотрона выбирается в зависимости от вида оплавляемого материала поверхностного слоя и составляет 0,63 — 2,5 м/мин. Расстояние от сопла плазмотрона до оплавляемой поверхности выбирается от вида заполнителя в бетонной смеси оплавляемого слоя и составляет 20-5 мм. При дефектной поверхности оплавляемого слоя (вырывы, раковины и т.п.) необходимо 2-х или 3-х кратное оплавление поврежденных участков изделия.

Для получекия устойчивого цветного покрытия поверхность обрабатывают 15%-ным водным раствором красителя, в качестве которых могут быть использованы красящие соли металлов, например, железа, кобальта, никеля, хрома, меди.

Водный раствор красителя может быть использован в качестве воды эатворекия для приготовления бетонной смеси оплавляемого слоя, Водный раствор красителя может быть нанесен на поверхность изделия после гидротермальной обработки до оплавления с помощью кисти или пневматического распылителя или на оплавленную горячую поверхность с последующим оплавлением.

Концентрация водного раствора солей металлов изменяется в зависимости от необходимости получения окраски от светлого до темных тонов, Например, растворимая соль трехвалентного хрома С $0 )з окрашивает поверхность изделия в серо-зеленый цвет, введение растворимых солей железа FeS04 и FeCla придает поверхности желтовато-розовую окраску.

Для получения более ярких красок следует использовать для бетонной смеси поверхностного слоя белый цемент. При использовании обычного цемента цвет защитного покрытия получится более темный, менее яркий.

Введение водного раствора красителя в воду затворения цвет поверхностного слоя получается менее насыщенным при той же концентрации раствора, наносимого на поверхность готового изделия.

При нанесении раствора красителя на поверхность изделия перед оплавлением необходима сушка изделия.

Нанесение ка готовую поверхность изделий растворов красителей следует произ1838115

Состав оплавленного слоя

Па амет ы оплавления

Характеристика оплавленной поверхности температура, К давление струи, атм удельная мощность, кВт/см

5000

1,0

2,0

3500

2,5

2000

3,0

3500

2,7 водить на тейлую, еще неостывшую по- верхность изделий в горизонтальном положении во избежание.стекания красителя с поверхности. В случае вертикального положения изделий растворы солей необходимо 5 наносить за 2 раза.

Для получения на поверхности иэделий многоцветных орнаментов или рисунков необходимо последовательно укладывать оплавляемые слои, Для образования 10 контурного рисунка слои разных замесов отделяются друг от друга рейками или полосками картона.

Параметры оплавления изделий, обработанных растворами красителей, соот- 15 ветствуют параметрам оплавления поверхности без такой обработки, Результаты испытаний поверхностного слоя изделий и конструкций, полученных заявленным способом, приведены в таблице, 20

Анализ результатов показывает, что при использовании заявленных режимов плазменной обработки поверхностного слоя, образованного из бетонной смеси заявленного состава, поверхностный слой. отличает- 25 ся прочностью. имеет однородную и равномерно проплавленную поверхность, выполняющую функцию защитно-декоративного покрытия.

Формула изобретения 30

1. Способ обработки поверхностей бетонных строительных изделий и монолитных сооружений путем оплавления струей высокочастотной низкотемпературной индукционной плазмы при ее перемещении 35 относительно обрабатываемой поверхно1. Цемент:бой белой стеклоплитки фр. 2,5:5,0

1:2

2, Керамзитобетон марки

100, цемент:песок:керамзит 1:24:0,6 с размером частиц керамзита до 10 мм

3. Цемент серый:песок

1:3, присыпка диатомита по раствору с размером зерен 0,63-5 мм

4, Цемент:гальванические отхо ы1:3 сти, отличающийся тем, что на поверхности обрабатываемого сооружения или изделия образуют поверхностный уплотненный слой из бетонной смеси, включающий минеральное вяжущее и кремнийсодержащий огнеупорный заполнитель, а оплавление осуществляют после затвердевания поверхностного уплотненного слоя на глубину, превышающую максимальный размер заполнителя при температуре плазмы 2000-5000 К, давлении струи плазмы

1,0-1,1 атм и удельной мощности, передаваемой обрабатываемой поверхности, 2,0-3,0 кВт/см .

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что обрабатываемый поверхностный уплотненный слой образуют из бетонной смеси, кремнийсодержащий заполнитель которой имеет размер частиц 0,63 — 5,00 мм.

3, Способ по и, 1, отличающийся тем, что обрабатываемый поверхностный уплотненный слой образуют из бетонной смеси. содержащей песок и до 20 керамэита с размером частиц до 10 мм.

4, Способ по и, 1, отличающийся тем, что обрабатываемый поверхностный уплотненный слой образуют из бетонной смеси, содержащей в качестве заполнителя бой стеклокристаллического материала.

5, Способ по и. 1, отличающийся тем, что в воду затворения вводят водный раствор красителя.

6. Способ по и. 1, о тл и ч а ю щи и с я тем, что водный раствор красителя наносят на поверхностный слой изделия до или после оплавления. покрытие прочное, без деформаций и трещин, глянцевое, равномерно оплавленное, цвет пестрый покрытие черного цвета, глянцевое, крупнобугристое, равномерно оплавле нное, беэ деформаций и трещин покрытие прочное, беэ деформаций и трещин, декоративное, цвет белый покрытие непрочное, отслаивается

1838115

Продолжение таблицы

Состав оплавленного слоя

Характеристика оплавленной поверхности

Па амет ы оплавления давление удельная струи, атм мощность, кВт/см тем пература

5. Цемент серый:золошлак:бой стеклоплитки фр.

2,5-5,0 1:2:2 покрытие прочное, равномерно оплавленное без деформаций и трещин, глянцевое, цвет — черный покрытие без деформаций и трещин, цвет — желтовато-розовый, оплавление — равномерное

4000

2,5

6. Цемент белый:бой оконного стекла фр. 0,635,00 мм 1:2

Введение в воду 3 %-ного аство а соли железа

4000

1,0

2„0

Редактор С.Кулакова

Составитель С.Кригман

Техред М.Моргентал Корректор Л.Филь

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

Заказ 2891 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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