Бетонная смесь, способ изготовления изделий из бетонной смеси, форма для бетонной смеси

 

Изобретение относится к строительству и строительным материалам и может быть использовано для приготовления бетонной смеси и изготовления элементов дорожного мощения, облицовочных материалов, для жилищного строительства, садово-парковой культуры, памятников и художественных изделий. Бетонная смесь в качестве вяжущего вещества содержит смесь совместного помола портландцемента, пластификатора и кремнеземистых добавок с удельной поверхностью вяжущего вещества 5-7 м²/г, в качестве кремнеземистых добавок используют кварцевые пески со следами соединений циркония при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент 99,45-97,85, суперпластификатор 0,5-2, кварцевые пески со следами соединений циркония 0,05-0,15, а соотношение компонентов бетонной смеси следующее, мас.%: вяжущее вещество 20-22, щебень 46-48, песок 27-28, суперпластификатор 0,04, вода остальное, а также бетонная смесь дополнительно содержит пигменты органического или неорганического происхождения. Способ изготовления изделий из бетонной смеси включает приготовление бетонной смеси, укладку ее в формы и уплотнение, причем уплотнение бетонной смеси осуществляют с помощью виброобработки в течение 90-120 с, после чего бетонную смесь выдерживают в формах в естественных условиях при температуре не ниже +15°С на протяжении не менее 24 ч, причем в формы подают бетонную смесь, содержащую вяжущее вещество, щебень, песок, суперпластификатор и воду, а в качестве вяжущего вещества используют смесь совместного помола портландцемента, суперпластификатора и кремнеземистых добавок в виде кварцевых песков со следами соединений циркония с удельной поверхностью вяжущего вещества 5-7 м²/г. Форма для бетонной смеси выполнена в виде сосуда, снабженного рельефным вкладышем, причем сосуд и рельефный вкладыш изготовлены из пластмасс. Технический результат - разработка состава бетонной смеси, обладающей низкой водонепрониемостью, высокой прочностью, получение изделий из этой бетонной смеси, а также получение формы для бетонной смеси, обеспечивающей гладкую поверхность и высокую точность размеров изделий. 3 с. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1табл.

Изобретение относится к строительству и строительным материалам и может быть использовано для приготовления бетонной смеси и изготовления элементов дорожного мощения, облицовочных материалов, для жилищного строительства, элементов садово-парковой культуры, памятников и художественных изделий.

Известна бетонная смесь, содержащая вяжущее вещество, заполнители и воду (см., например, а.с. СССР N 963969 кл. C 04 B 24/30, 1980).

Такая бетонная смесь не обладает достаточной прочностью.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является бетонная смесь, включающая вяжущее - портландцемент, совместно измельченный с суперпластификатором, песок, щебень и воду. (См., например, патент РФ N 2042653, кл. C 04 B 28/02, 28.07.95).

Основным недостатком этой смеси является недостаточно высокая прочность, высокое водопоглощение.

Задачей предложенного изобретения является разработка состава бетонной смеси, обладающего низким водопоглощением, высокой прочностью.

Указанный технический результат достигается тем, что бетонная смесь, включающая вяжущее вещество, щебень, песок, суперпластификатор и воду, в качестве вяжущего вещества содержит смесь совместного помола портландцемента, пластификатора и кремнеземистых добавок с удельной поверхностью вяжущего вещества 5-7 м²/г, причем в качестве пластификатора использован суперпластификатор, в качестве кремнеземистых добавок - кварцевые пески со следами соединений циркония при следующем соотношении компонентов, мас.%: Портландцемент - 99,45-97,85 Суперпластификатор - 0,5-2 Кварцевые пески со следами соединений циркония - 0,05-0,15 а соотношение компонентов бетонной смеси следующее, мас.%: Вяжущее вещество - 20-22 Щебень - 46-48 Песок - 27-28 Суперпластификатор - 0,04 Вода - Остальное
а также тем, что дополнительно содержит пигменты органического и неорганического происхождения.

Приготовление бетонной смеси осуществляют в смесителях принудительного действия. Вяжущее вещество, заполнители (щебень и песок) вводят в бетонную смесь вместе с водой затворения, причем предварительно в этой воде растворяют суперпластификатор C3. Вяжущее вещество получено путем совместного помола портландцемента марки 500-ДО, в качестве пластификатора - суперпластификатор C3 (ТУ 6-36-0204229-625-90), а в качестве кремнеземистых добавок - кварцевые пески со следами соединений циркония (Клинское месторождение) до получения удельной поверхности вяжущего вещества 5-7 м²/г. Суперпластификатор C3 обеспечивает прирост прочности бетона при одновременном улучшении формовочных свойств бетонной смеси и позволяет получить сверхчеткий отпечаток формы бетонных изделий.

Пример осуществления изобретения
Испытания предлагаемой бетонной смеси проводились на следующих материалах: портландцемент марки 500-ДО, гранитный щебень фракции 50-20 мм (ГОСТ 9267-82), песок с модулем крупности M_кр = 2,4 (ГОСТ 8736-85), вода (ГОСТ 23732-79), суперпластификатор C3 (ТУ 6-36-0204229-625-90).

Результаты испытаний приведены в таблице.

Для окрашивания бетонной смеси используются пигменты органического или неорганического происхождения, добавляемые в бетонную смесь в размере от 3 до 10% от количества вяжущего вещества. В качестве пигментов применяются, например, охра, сурик, сажа, окись хрома и т.д.

Наиболее близким к предлагаемому способу изготовления изделий из бетонной смеси является способ изготовления изделий из бетонной смеси, содержащей вяжущее вещество - продукт совместного помола портландцемента и суперпластификатора, песок, щебень и воду, включающий укладку смеси в формы и уплотнение (см., например, RU 2042653, опубл. 28.07.95).

Недостатками известного способа являются недостаточная прочность, высокое водопоглощение, низкая морозостойкость и значительная истираемость изделий.

Задачей изобретения является разработка способа изготовления изделий из бетонной смеси, обеспечивающего более высокую прочность, низкое водопоглощение, высокую морозостойкость, низкую истираемость, а также ускорение отвердения изделий при выдерживании их в формах в течение 24 ч.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления изделий из бетонной смеси, включающем приготовление бетонной смеси, укладку ее формы и уплотнение, уплотнение смеси осуществляют с помощью виброобработки в течение 90-120 с, после чего бетонную смесь выдерживают в формах в естественных условиях при температуре не ниже +15^oC на протяжении не менее 24 ч, причем в формы подают бетонную смесь, содержащую вяжущее вещество, щебень, песок, суперпластификатор и воду, а в качестве вяжущего вещества используют смесь совместного помола портландцемента, суперпластификатора и кремнеземистых добавок в виде кварцевых песков со следами соединений циркония с удельной поверхностью вяжущего вещества 5 - 7 м²/г при следующем соотношении компонентов вяжущего вещества, мас.%:
Портландцемент - 99,45-97,85
Суперпластификатор - 0,5-2
Кварцевые пески со следами соединения циркония - 0,05-0,15
при этом соотношение компонентов бетонной смеси следующее, мас.%:
Вяжущее вещество - 20-22
Щебень - 46-48
Песок - 27-28
Суперпластификатор - 0,04
Вода - Остальное
Предложенный способ состоит в следующем.

В бетономешалку наливают воду с предварительно растворенным в ней суперпластификатором C3 и добавляют специально приготовленное вяжущее вещество, песок и щебень и перемешивают. Вяжущее вещество получают путем совместного помола портландцемента, суперпластификатора C3 и кремнеземистых добавок в виде кварцевых песков со следами соединений циркония до получения удельной поверхности вещества 5-7 м²/г, причем соотношение компонентов следующее, мас.%:
Портландцемент - 99,45 - 97,85
Суперпластификатор - 0,5 - 2
Кварцевые пески со следами соединения циркония - 0,05 - 0,15
Бетонная смесь содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%:
Вяжущее вещество - 20 - 22
Щебень - 46 - 48
Песок - 27 - 28
Суперпластификатор - 0,04
Вода - Остальное
Полученную жесткую бетонную смесь укладывают в формы и подвергают виброобработке на вибрационном столе в течение 90 - 120 с, после чего выдерживают в формах в естественных условиях не ниже +15^oC не менее 24 ч. Полученные изделия распалубливают и выдерживают (на складе) до 5 суток.

Применение данного способа за счет виброобработки и использования специальной бетонной смеси позволяет получить изделия с высокой прочностью 600 - 800 МПа и выше, с высокой плотностью, низким водопоглощением, высокой морозостойкостью и низкой истираемостью.

Пример
В бетономешалку емкостью 100 л загружают 50 кг вяжущего вещества, 70 кг песка, 115 кг щебня, 15 л воды, 0,8 кг суперпластификатора C3 и перемешивают до получения жесткой однородной смеси в течение 1,5 - 3 мин. Полученную смесь выгружают и затем укладывают в формы, снабженные вкладышами. Заполненные формы устанавливают на вибростол и подвергают виброобработке в течение 90 с. Уплотненную смесь выдерживают в формах при температуре не ниже +15^oC в течение суток. Готовые изделия распалубливают и складируют. При этом получаются изделия, например тротуарная плитка, со следующими техническими характеристиками:
класс (марка) бетона по прочности при сжатии B45 - 600 кг/см²
морозостойкость - не менее 200 циклов
водопоглощение - менее 2%
истираемость - менее 0,7 г/см².

Наиболее близким решением к заявленному изобретению является форма для бетонной смеси из пластмассы, выполненная в виде сосуда (см., например, DE N 2529162, опубл. 22.01.76).

Задачей заявленного изобретения является получение формы для бетонной смеси, обеспечивающей гладкую (глянцевую) поверхность и высокую точность геометрических размеров изделий. Технический результат достигается тем, что в форме для бетонной смеси из пластмассы, выполненной в виде сосуда, сосуд снабжен рельефным вкладышем из пластмассы.

На фиг. 1 представлена конструкция одной из возможных реализаций формы для бетонной смеси (для тротуарной плитки).

На фиг. 2 представлена конструкция вкладыша.

Форма для бетонной смеси состоит из сосуда 1 и вкладыша 2.

Предложенная форма, выполненная в виде сосуда для заливки бетонной смеси, снабжена вкладышем 2, который позволяет наносить рисунок любой конфигурации на поверхность изделий и придает поверхности изделия особую гладкость (глянцевитость), что обеспечивается изготовлением как сосуда 1, так и вкладыша 2 из пластмасс, обладающих высокими адгезионными свойствами. Следует отметить, что высокая точность геометрических размеров и рисунков получаемых бетонных изделий достигается также использованием бетонной смеси определенного состава, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Вяжущее вещество - 20 - 22
Щебень - 46 - 48
Песок - 27 - 28
Суперпластификатор - 0,04
Вода - Остальное
а в качестве вяжущего вещества используется смесь совместного помола портландцемента, суперпластификатора C3 и кремнеземистых добавок в виде кварцевых песков со следами соединений циркония до получения удельной поверхности вещества 5 - 7 м²/г, причем соотношение компонентов следующее, мас.%:
Портландцемент - 99,45 - 97,85
Суперпластификатор - 0,5 - 2
Кварцевые пески со следами соединения циркония - 0,05 - 0,15
Сосуд 1 с вкладышем 2 может иметь разнообразную форму и позволяет изготавливать изделия различной формы, например элементы дорожного мощения и дорожные плиты, элементы малых архитектурных форм (вазы, скамьи и т.п.), декоративно-прикладные изделия (основание для настольных часов, ламп, настенные барельефные поделки и т.п.), элементы памятников.

Формула изобретения

1. Бетонная смесь, включающая вяжущее вещество, содержащее смесь совместного помола портландцемента и суперпластификатора, щебень, песок и воду, отличающаяся тем, что в состав бетонной смеси дополнительно введен суперпластификатор, а в состав вяжущего вещества - кремнеземистые добавки в виде кварцевых песков со следами циркония, при этом совместный помол произведен до удельной поверхности вяжущего вещества 5 - 7 м²/г, при следующем соотношении компонентов вяжущего вещества, мас.%:
Портландцемент - 99,45 - 97,85
Суперпластификатор - 0,5 - 2
Кварцевые пески со следами циркония - 0,05 - 0,15
а соотношение компонентов бетонной смеси следующее, мас.%:
Вяжущее вещество - 20 - 22
Щебень - 46 - 48
Песок - 27 - 28
Суперпластификатор - 0,04
Вода - Остальное
2. Бетонная смесь по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит пигменты органического и неорганического происхождения.

3. Способ приготовления изделий из бетонной смеси, включающий приготовление бетонной смеси, содержащей вяжущее вещество, полученное путем совместного помола портландцемента и суперпластификатора, с последующим смешением его с песком, щебнем и водой, укладку бетонной смеси в формы, а также выдерживание бетонной смеси в формах, отличающийся тем, что после укладки бетонной смеси в формы производят уплотнение ее с помощью виброобработки в течение 90 - 120 с, а выдерживание бетонной смеси в формах при температуре не ниже +15^oC на протяжении не менее 24 ч, причем в формы подают бетонную смесь, в которую дополнительно введен суперпластификатор, а в вяжущее вещество - кремнеземистые добавки в виде кварцевых песков со следами циркония, при этом совместный помол произведен до удельной поверхности вяжущего вещества 5 - 7 м²/г, при следующем соотношении компонентов вяжущего вещества, мас.%:
Портландцемент - 99,45 - 97,85
Суперпластификатор - 0,5 - 2
Кварцевые пески со следами циркония - 0,05 - 0,15
а соотношение компонентов бетонной смеси следующее, мас.%:
Вяжущее вещество - 20 - 22
Щебень - 46 - 48
Песок - 27 - 28
Суперпластификатор - 0,04
Вода - Остальное
4. Форма для бетонной смеси, выполненная в виде сосуда из пластмассы, отличающаяся тем, что сосуд снабжен рельефным вкладышем, выполненным также из пластмассы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3