Бетонная смесь

 

Изобретение относится к области производства бетонных изделий, декоративных плит, дорожных и тротуарных покрытий. Технический результат - получение изделий, обладающих равномерными свойствами - плотностью, прочностью, водопоглощением и морозостойкостью по высоте сечения изделия. Бетонная смесь, включающая портландцемент, песок кварцевый, щебень, воду и измельченный дисперсно-армирующий наполнитель, содержит портландцемент М500, а дисперсно-армирующий наполнитель в составе комбинированной смеси совместно измельченных дисперсно-армирующего наполнителя до фракции 0-1,0 мм, пористого наполнителя до фракции 0-1,0 мм и глиноземистого цемента ГЦ50 при их долевом отношении 0,33: 1,25: 1,0 при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент М500-14-29, песок кварцевый - 10-24, щебень - 30-46, указанная комбинированная смесь - 7-20, вода - остальное. 4 табл.

Изобретение относится к области производства бетонных изделий, декоративных плит, дорожных и тротуарных покрытий и может быть использовано в строительных и отделочных работах.

Известна бетонная смесь (см. а.с. 1696408, РФ, 1991 г.), включающая портландцемент, тонкомолотый туф, пеностеклогранулят, пылевидные отходы производства пеностеклогранулята, туф и воду, в следующем соотношении компонентов, мас.%: Портландцемент - 15,0-18,0 Тонкомолотый туф - 5,0-7,0 Пеностеклогранулят (ПСГ) - 20,0-30,0 Пылевидные отходы производства пеностеклогранулята (ПСГ) - 5,0-15,0 Туф, фр. 0,14 - 300 мм - 10,0-30,0 Вода - Остальное Наиболее близким техническим решением является состав бетонной смеси (см. пат. 2116985, РФ, 1998 г.), включающий, кг/м куб.: Портландцемент - 200-600 Заполнитель из плотных горных пород - 100-1410
Тонкомолотый "королек" - 50-150
"Королек" фракции 0,15-5,0 мм - 350-800
Вода - 35-220
Однако используемые бетонные смеси обладают не высокой прочностью, морозостойкостью, высоким водопоглощением и истираемостью, при этом изделия из них обладают неравномерностью свойств по высоте сечения изделия (плотностью, прочностью водопоглащением и морозостойкостью).

Сущность изобретения заключается в том, что бетонная смесь, включающая портландцемент, щебень, песок кварцевый, измельченный дисперсно-армирующий наполнитель и воду, при том что она содержит порландцемент М 500, а как дисперсно-армирующий наполнитель используют фракции 0-1,0 мм в составе совместно измельченной комбинированной смеси с пористым наполнителем фракции 0-1,0 мм и глиноземистым цементом ГЦ50 при долевом соотношении соответственно 0,33:1,25:1,0, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Портландцемент М500 - 14-29
Щебень - 30-46
Песок кварцевый - 10-24
Указанная совместно измельченная комбинированная смесь - 7-20
Вода - Остальное
Дополнительно вводимая комбинированная смесь способствует формированию наиболее плотной, прочной структуры бетона, с оптимальным распределением свойств и характеристик по высоте сечения бетона. Прохождение совместной переработки с глиноземистым цементом, пористых и дисперсно-армирующих наполнителей, обеспечивает присутствие в бетонной смеси дополнительной активной структуры наполнителя.

ХАРАКТЕРИСТИКА МАТЕРИАЛОВ
В качестве вяжущего использовались цемент:
- портландцемент М500 (активностью 48,3 мПа) Новороссийского завода "Октябрь";
Заполнители: щебень Подстепнянского завода, фр. 5-20 мм, плотностью 1380 кг/м куб.; песок кварцевый Ливенцовского карьера, фр. 0-2,5 мм, Мк. 1,4-1,8, плотностью 1360 кг/м куб.;
Комбинированная смесь: глиноземистый цемент ГЦ 50 Пашийского металлурго-цементного завода (активностью 49,1 мПа); пористый наполнитель, фр. 0-0,14 мм, плотностью 450-600 кг/м куб.; керамзит Ростовского завода ЗЛЗ (пыль с электрофильтров); туф Артихского месторождения, фр. 0-0,14 мм (отход дробления породы), плотностью 250-400 кг/м куб.; дисперсно-армирующий наполнитель, фр. 0-0,14 мм (отходы производства шлаковой минераловатной плиты), плотностью 600-1000 кг/м куб.

ПРИМЕР
Принимая во внимание необходимость получения гомогенного наполнителя на базе дисперсно-армированного компонента, фр. 0-0,14 мм, отходов керамзитовой пыли с электрофильтров, фр. 0-0,14 мм, и глиноземистого цемента, смесь подвергалась совместному перемешиванию в "сухую" в бегунах до получения удельной поверхности смеси до 1600 см кв./г, продолжительность перемешивания составила 4-5 часов, при долевом соотношении компонентов определенном опытным путем и приведенным в формуле изобретения (см. табл.1, 2).

В последующем наполнитель вводился в бетонную смесь, уложенную в лабораторную бетономешалку и перемешивался "всухую" в течение 3-5 минут до получения однородной смеси. После чего в смесь вводилась вода в количестве, указанном в таблицах 3 и 4. Приготовление смеси продолжалось в течение 3 минут с последующим определением реологических свойств смеси.

Для обеспечения одинаковой удобоукладываемости бетонных смесей с различным содержанием компонентов, их вибрировали на лабораторном вибростоле марки ВС 539 до появления на поверхности образцов "цементного молока".

Из бетонной смеси каждого состава формовали по 12 кубиков с ребром 10 см (3 на сжатие, 3 на водопоглощение и 6 на морозостойкость) и по 3 призмы (размером 10•10•40 см для определения усадки с последующим определением на изгиб).

Определение плотности бетона осуществлялось перед испытанием на водопоглощение.

Для испытания на истирание и послойную прочность готовили образцы с ребром 10 см в количестве 6 шт. для каждого состава. Образцы по 3 штуки каждого состава разрезались на распиловочном станке на кубы с ребром 3 см и оценивались в дальнейшем методом сравнения с эталонами (базового и известного составов).

Из оставшихся трех образцов вырезались прямоугольные образцы из слоев согласно требованиям ГОСТ и подвергались испытаниям на истирание на приборе ЛКИ 3.

После приготовления вышеперечисленных образцов они подвергались тепловлажностной обработке по режиму 4+3+6+3 при температуре изотермического прогрева 85+/-5^oС.

Испытания проводились не ранее чем через 1 сутки после выдерживания на воздухе при комнатной температуре в помещении для испытаний.

Предел прочности образцов оценивался на прессах ПСУ-10, П-50 и П-125, прошедших поверки 21.02.2000 г.

Оценка прочности на изгиб осущестслялась на прессе марки МИИ-100.

Замер линейных показателей усадки осуществлялся с помощью мессур с базой 420+/-5 мм в пластиковом боксе при температуре окружающей среды 20+/-5^oС и влажности 78+/-5%.

Испытание на морозостойкость осуществлялась в морозильной камере "Гренландия" при температуре -20+/-2^oС. С последующим оттаиванием в воде при температуре +18+/-2^oС. Взвешивание образцов осуществлялось на весах ВИИ-10, Т-1000 и Т-5000 с набором стандартных гирь IV класса.

Данные испытаний представлены в таблицах 3 и 4.

Использование комбинированной смеси (дисперсно-армирующего и пористого наполнителей, и глиноземистого цемента) способствует, в процессе приготовления бетонной смеси, формированию структуры повышенной плотности при увеличении прочности при сжатии в 1,3-1,4 раза, при изгибе 1,8-2,3 раза, снижение усадки в 2,4-3,3 раза с обеспечением морозостойкости до 300 циклов, снижению и истираемости в 1,6 раза. При этом осуществляется выравнивание свойств по толщине сечения образцов (табл.4).

Формула изобретения

Бетонная смесь, включающая портландцемент, щебень, песок кварцевый, измельченный дисперсно-армирующий наполнитель и воду, отличающаяся тем, что она содержит портландцемент М500, а дисперсно-армирующий наполнитель использует фракции 0-1,0 мм в составе совместно измельченной комбинированной смеси с пористым наполнителем фракции 0-1,0 мм и глиноземистым цементом ГЦ50, при их долевом соотношении соответственно 0,33:1,25:1,0 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Портландцемент М 500 - 14-29
Щебень - 30-46
Песок кварцевый - 10-24
Указанная совместно измельченная комбинированная смесь - 7-20
Вода - Остальноер

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4