Способ приготовления бетонной смеси

 

Изобретение относится к способам приготовления бетонных смесей, используемых при изготовлении бетонных и железобетонных изделий, конструкций, сооружений. Способ включает перемешивание цемента, щебня, песка и воды в озонсодержащей среде, в качестве которой используют озоновоздушную среду с концентрацией озона от 4,5 до 7,5 г/м³. Длительность обработки компонентов бетонной смеси озоновоздушной средой составляет от 10 до 15 мин. Бетонная смесь может дополнительно содержать армирующие элементы, перемешиваемые совместно с другими компонентами смеси. Технический результат: замедление отверждения бетонной смеси, повышение равномерности ее затвердения, прочности и долговечности изготавливаемых бетонных изделий. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к способам приготовления бетонных смесей, используемых при изготовлении бетонных и железобетонных изделий, конструкций, сооружений.

Известен способ приготовления бетонной смеси на пористых заполнителях, включающий карбонизацию смеси в герметичном сосуде при температуре 20-200°С и ступенчатом подъеме давления с последующими выдержкой и понижением давления (авт. свид. № 1320202, С 04 В 40/02, опубл. 1987). В процессе карбонизации бетонную смесь обрабатывают углекислым газом, давление которого повышают в течение 1-2 мин до 0,1-0,2 МПа, после чего производят выдержку в течение 1-5 мин, повышают давление углекислого газа в течение 1-2 мин до 0,3-0,4 МПа, выдерживают в течение 3-5 мин, повышают давление в течение 1-2 мин до 0,6-0,7 МПа, выдерживают в течение 20-25 мин и сбрасывают давление в течение 1-5 мин. Использование карбонизации в процессе приготовления бетонной смеси позволяет повысить прочность бетонных изделий.

Известен также способ приготовления бетонной смеси с карбонатным заполнителем, обработанным газообразной агрессивной средой, образующейся от сжигания твердого топлива (патент РФ № 2005115, С 04 В 40/00, С 04 В 20/10, опубл. 1993). В соответствии с указанным способом карбонатный заполнитель загружают в реактор, куда подают газообразную агрессивную среду при температуре 600-3000°С и давлении 1,5 МПа. Время обработки составляет 1 мин. Обработанный заполнитель используют в качестве компонента для приготовления тяжелого бетона, что повышает прочность бетонного изделия.

Наиболее близким к предлагаемому способу является известный способ приготовления бетонной смеси перемешиванием цемента, щебня, песка и воды, включающий обработку компонентов бетонной смеси озонсодержащей средой (заявка на европейский патент ЕР 0491946 A1, C 04 B 41/50, oпубл. 01.07.1992).

Озонсодержащая среда модифицирует поверхностную структуру щебня и песка, являющихся минеральными заполнителями, и затормаживает реакцию, происходящую по поверхностям контактирования их с цементом, оказывающим щелочное воздействие. Помимо торможения реакции минеральных заполнителей с цементом замедляется также скорость отвердения цемента и бетонной смеси.

Однако бетонная смесь, приготовленная этим способом, отвердевает недостаточно медленно, что уменьшает время ее кондиционного состояния от приготовления до укладки, снижает жидкотекучесть смеси в момент укладки и ухудшает заполняемость смесью сложных форм. Кроме того, уложенная бетонная смесь затвердевает недостаточно равномерно по своему объему, что приводит к защемлению воздушных пузырей, снижающих плотность бетона, возникновению внутренних напряжений в застывшем бетоне, образованию в нем микротрещин, постепенно разрушающих бетон.

Предлагаемый способ приготовления бетонной смеси позволяет замедлить отвердение приготовленной бетонной смеси и повысить равномерность ее затвердевания по своему объему после укладки.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе приготовления бетонной смеси перемешиванием цемента, щебня, песка и воды, включающем обработку компонентов бетонной смеси озонсодержащей средой, в качестве озонсодержащей среды используют озоновоздушную среду с концентрацией озона от 4,5 до 7,5 г/м³, а обработку осуществляют при перемешивании компонентов, причем длительность обработки составляет от 10 до 15 мин.

Бетонная смесь может дополнительно содержать армирующие элементы, перемешиваемые совместно с другими компонентами бетонной смеси.

В качестве армирующих элементов могут быть использованы куски проволоки, обрезки металлических и пластических материалов и т.п.

Использование озоновоздушной среды с концентрацией озона от 4,5 до 7,5 г/м³ при перемешивании цемента, щебня, песка и воды в течение от 10 до 15 мин позволяет не только значительно замедлить отвердение приготовленной бетонной смеси, но и одновременно повысить равномерность ее затвердевания по всему объему после укладки.

В результате замедления отвердевания смеси увеличивается время ее кондиционного состояния от приготовления до укладки. Повышается удобство использования смеси в случае расходования в течение продолжительного времени от момента приготовления. Увеличивается время сохранения требуемой жидкотекучести смеси, влияющее на плотность ее укладки и соответственно влияющее на качество получаемых бетонных изделий. Улучшается заполняемость смесью сложных форм особенно при укладке после продолжительной выдержки по времени от момента приготовления. Повышается плотность бетонных изделий за счет облегчения всплытия и удаления воздушных пузырей, образовавшихся при укладке бетонной смеси.

В результате повышения равномерности затвердевания уложенной бетонной смеси по своему объему уменьшаются внутренние напряжения и микротрещины в застывшем бетоне, увеличивается долговечность бетонных изделий.

Армирующие элементы, введенные в бетонную смесь, перемешиваемые и обрабатываемые озоновоздушной средой совместно с другими ее компонентами, дополнительно повышают прочность и долговечность бетонных изделий.

Предлагаемый способ поясняется примерами осуществления.

Пример 1. Цемент, щебень, песок и воду смешивали в бетономешалке в озоновоздушной среде с концентрацией озона 4,5 г/м³ в течение 15 мин. Полученную бетонную смесь использовали для изготовления бетонных изделий разных конфигураций.

Пример 2. Цемент, щебень, песок, армирующие элементы и воду смешивали в бетономешалке в озоновоздушной среде с концентрацией озона 7,5 г/м³ в течение 10 мин. Полученную смесь использовали для изготовления армированных бетонных изделий.

Использование предлагаемого способа позволяет повысить удобство проведения бетонных работ, а также повысить прочность и долговечность бетонных изделий, конструкций и сооружений.

Формула изобретения

1. Способ приготовления бетонной смеси перемешиванием цемента, щебня, песка и воды, включающий обработку компонентов бетонной смеси озонсодержащей средой, отличающийся тем, что в качестве озонсодержащей среды используют озоновоздушную среду с концентрацией озона от 4,5 до 7,5 г/м³, а обработку осуществляют при перемешивании компонентов, причем длительность обработки составляет от 10 до 15 мин.

2. Способ приготовления бетонной смеси по п.1, отличающийся тем, что бетонная смесь дополнительно содержит армирующие элементы.