Способ тепловой обработки бетонных и железобетонных изделий

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам тепловой обработки бетона и может найти применение в строительстве при изготовлении сборных бетонных или железобетонных изделий и конструкций. Изобретение позволит повысить скорость набора прочности бетона. Способ тепловой обработки бетонных и железобетонных изделий включает циклический прогрев путем подачи насыщенного пара, отключение подачи пара, выдерживание изделий, повторную подачу насыщенного пара, отключение подачи пара, выдержку изделий до их охлаждения. В первом цикле подачу насыщенного пара производят до достижения температуры среды, равной 30°С, в течение 0,5 часа, изотермическую выдержку изделий производят при температуре 30°С в течение 2,5 часов, во втором цикле подачу насыщенного пара производят до достижения температуры среды, равной 40°С, в течение 0,5 часа и осуществляют изотермическую выдержку изделия при температуре 40°С в течение 5,5 часов. 1 табл.

 

Изобретение относится к способам тепловой обработки бетона при атмосферном давлении в среде насыщенного пара и может найти применение в строительстве при изготовлении сборных бетонных или железобетонных изделий и конструкций.

Известен способ тепловлажностной обработки бетонных изделий при атмосферном давлении в среде насыщенного пара, включающий подъем температуры до 80-100°С в течение 1-2 ч, снижение температуры в течение 1-2 ч до 70-50°С, изотермическую выдержку при данных температурах 2-6 ч, подъем температуры до 100°С в течение 1-2 ч и охлаждение изделий (SU №290020, С04В 40/02, 1970).

Недостатком такого способа тепловлажностной обработки является недостаточная скорость набора прочности бетона, в том числе, содержащего пластифицирующую добавку на основе эфиров поликарбоксилатов. Это связано с высокой скоростью подъема температуры, что способствует возникновению чрезмерных внутренних напряжений, приводящих к нарушению сплошности бетона и снижению его прочности после тепловлажностной обработки и в возрасте 28 суток.

Наиболее близким аналогом для заявленного способа тепловой обработки бетонных и железобетонных изделий является способ тепловой обработки с ограниченным тепловым воздействием в пропарочной камере при атмосферном давлении, включающий циклический прогрев путем подачи насыщенного пара до достижения температуры среды 80-100°С отключение подачи пара, выдерживание изделий, повторную подачу пара до достижения температуры 80-100°С, отключение подачи пара и выдерживание изделий до их охлаждения, выдерживание изделий в первом цикле тепловой обработки проводят сначала до достижения бетоном максимальной скорости роста прочности, а затем выдерживание в течение 0,5-1,5 ч, а во втором цикле подъем температуры осуществляют с максимально возможной скоростью и выдерживание изделий в течение 0,5-2 ч. (RU №2052431, С04В 40/02 опуб. 20.01.1996).

Недостатком такого способа тепловлажностной обработки является недостаточная прочность бетона после тепловлажностной обработки и в возрасте 28 суток, в том числе бетона содержащего пластифицирующую добавку на основе эфиров поликарбоксилатов.

Задачей настоящего изобретения является повышение прочности бетона после тепловлажностной обработки и в возрасте 28 суток.

Технический результат достигается в способе тепловой обработки бетонных и железобетонных изделий, включающем циклический прогрев путем подачи насыщенного пара, отключение подачи пара, выдерживание изделий, повторную подачу насыщенного пара, отключение подачи пара, выдержку изделий до их охлаждения, в первом цикле подачу насыщенного пара производят до достижения температуры среды равной 30°С в течение 0,5 часа, изотермическую выдержку изделий производят при температуре 30°С в течение 2,5 часов, во втором цикле подачу насыщенного пара производят до достижения температуры среды равной 40°С в течение 0,5 часа и осуществляют изотермическую выдержку изделия при температуре 40°С в течение 5,5 часа.

Новым в данном техническом решении является новое сочетание известных приемов, используемых при тепловлажностной обработке сборных бетонных или железобетонных изделий и конструкций, при новых температурных режимах, что позволяет получить указанный выше технический результат.

По мнению заявителя, данный способ тепловлажностной обработки бетонных и железобетонных изделий не известен, и можно сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности ″новизна″.

Так как заявленная совокупность существенных признаков проявляет новое свойство, позволяющее получить изменение количественной меры результата, а именно: повышение прочности бетона после тепловлажностной обработки, а также повышение прочности бетона в возрасте 28 суток, то можно сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности ″изобретательский уровень″.

Заявляемое изобретение применимо и может быть использовано в промышленном, гражданском и транспортном строительстве. Основное потребление энергоресурсов при производстве сборных железобетонных изделий и конструкций связано с необходимостью их тепловлажностной обработки, поэтому разработка энергосберегающих режимов, обеспечивающих требуемую прочность бетона, в том числе бетона с пластифицирующими добавками, после тепловлажностной обработки, является актуальной задачей.

Для исследования свойств бетона после тепловой обработки, по заявляемому способу, были приготовлены бетонные смеси с осадкой конуса 2 см; в качестве заполнителей использован щебень фракции 5-20 и песок речной с модулем крупности 2,02; в качестве добавки на основе эфиров поликарбоксилатов - Sika Viscocrete 20 Gold. Для приготовления составов использовали портландцемент марки ПЦ-500Д0-Н. Осадку конуса определяли по ГОСТ 10181-2000 «Смеси бетонные. Методы испытаний». Определение прочности образцов - кубов с ребром 10 см - в соответствии с ГОСТ 10180-90 «Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам» на серии образцов, изготовленных из бетонной смеси рабочего состава, хранившихся в условиях, установленных ГОСТ 18105. Пересчет значений прочности к кубам с ребром 15 см производился умножением на коэффициент, равный 0,95. Были также проведены испытания бетона без добавки и с добавкой, подвергнутого тепловой обработке по способу в соответствии с прототипом. Результаты проведенных испытаний представлены в таблице.

Анализ данных, представленных в таблице, показывает, что прочность бетона без добавки, подвергнутого тепловой обработке по способу согласно данному изобретению, выше на 8,6% по сравнению с прототипом после тепловлажностной обработки, и выше на 6,9% в возрасте 28 суток. Прочность бетона с добавкой, подвергнутого тепловой обработке по способу согласно данному изобретению, выше на 24,4% по сравнению с прототипом после тепловлажностной обработки, и выше на 14,5% в возрасте 28 суток.

Таким образом, наибольший прирост прочности бетона при использовании предложенного способа тепловой обработки, можно получить у образцов, содержащих добавку на основе эфиров поликарбоксилатов, по сравнению с образцами бетона без добавки.

Известно, что на прочность бетона после тепловлажностной обработки кроме характеристик цемента и водоцементного отношения значительное влияние оказывают параметры паропрогрева, такие как продолжительность предварительной выдержки, скорость подъема температуры, максимальная температура изотермической выдержки и скорость охлаждения. Наиболее рациональными режимами тепловлажностной обработки являются режимы, учитывающие процессы структурообразования бетона.

Для ограниченных по продолжительности режимов тепловлажностной обработки большое значение имеют не только сроки схватывания цемента, но и влияние добавок, которое они оказывают на сроки схватывания цементного теста. С увеличением расхода пластифицирующих добавок на основе эфиров поликарбоксилатов происходит удлинение сроков начала и конца схватывания цементного теста, несмотря на снижение содержания воды в изопластичных пастах, что необходимо учитывать при назначении режимов тепловлажностной обработки. Движение в бетоне газообразной фазы под действием нагрева осуществляется в основном вверх, в сторону открытой поверхности изделия, что приводит к деформированию и расслоению верхних слоев. Этот процесс наблюдался при тепловлажностной обработке свежеотформованных изделий с короткой предварительной выдержкой и быстрым подъемом температуры.

Повышение температуры предварительной выдержки бетона до 30°С ускоряет процессы гидратации цемента и способствует ускоренному структурообразованию бетона, что в дальнейшем позволяет снова повысить температуру прогрева бетона. Применение режимов со ступенчатым подъемом температуры дает улучшение прочностных показателей бетона. Выдерживание бетона в пропарочной камере при температуре изотермической выдержки 40°С способствует повышению прочности бетона после тепловой обработки в отличие от выдерживания бетона в камере твердения с обеспечением его саморазогрева и достижением температуры на его поверхности 15-40°С при условии одинаковой продолжительности выдерживания.

ТАБЛИЦА
Условия твердения В/Ц Расход на 1 куб.м, кг Состав бетона Добавка, % Прочность в возрасте, МПа
Ц П Щ После тепловлажностной обработки 28 сут.
1 прототип Время предварительного выдерживания изделий 2 ч. Подъем температуры до 80°С 3 ч. 1-й цикл выдерживание изделий в камере без подачи тепла 3 ч. Вновь подъем температуры до 80°С 1 ч. 2-й цикл выдерживание изделий в отключаемой камере 1 ч. Продолжительность тепловой обработки 10 ч. 0,33 500 692 1148 1:1,38:2,30 - 36,1 64,1
2 Подача пара до температуры среды 30°С в течение 0,5 часа и изотермическая выдержка при этой температуре в течение 2,5 часов; затем подача пара до температуры среды 40°С в течение 0,5 часа и изотермическая выдержка при этой температуре в течение 5,5 часов; охлаждение 1 час. Продолжительность тепловой обработки 10 ч. 0,33 500 692 1148 1:1,38:2,30 - 39,2 68,5
3 прототип Время предварительного выдерживания изделий 2 ч. Подъем температуры до 80°С 3 ч. 1-й цикл выдерживание изделий в камере без подачи тепла 3 ч. Вновь подъем температуры до 80°С 1 ч. 2-й цикл выдерживание изделий в отключаемой камере 1 ч. Продолжительность тепловой обработки 10 ч. 0,31 480 686 1185 1:1,43:2,47 Sika Viscocrete 20 Gold 0,3% 37,3 61,3
4 Подача пара до температуры среды 30°С в течение 0,5 часа и изотермическая выдержка при этой температуре в течение 2,5 часов; затем подача пара до температуры среды 40°С в течение 0,5 часа и изотермическая выдержка при этой температуре в течение 5,5 часов; охлаждение 1 час. Продолжительность тепловой обработки 10 ч. 0,31 480 686 1185 1:1,43:2,47 Sika Viscocrete 20 Gold 0,3% 46,7 70,2

Способ тепловой обработки бетонных и железобетонных изделий, включающий циклический прогрев путем подачи насыщенного пара, отключение подачи пара, выдерживание изделий, повторную подачу насыщенного пара, отключение подачи пара, выдержку изделий до их охлаждения, отличающийся тем, что в первом цикле подачу насыщенного пара производят до достижения температуры среды, равной 30°С, в течение 0,5 часа, изотермическую выдержку изделий производят при температуре 30°С в течение 2,5 часов, во втором цикле подачу насыщенного пара производят до достижения температуры среды, равной 40°С, в течение 0,5 часа и осуществляют изотермическую выдержку изделия при температуре 40°С в течение 5,5 часов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям камер для сушки бетонных и железобетонных изделий. Изобретение позволит уменьшить потери тепловой энергии.

Изобретение относится к изготовлению изделий путем карбонизации. Способ изготовления изделия, связанного преимущественно карбонатом, включает получение щелочного гранулированного материала с рН не менее 8,3, содержащего, по меньшей мере, одну фазу силиката щелочноземельного металла, прессование его с получением заготовки с пористостью не более 37 об.% и проницаемостью не менее 1·10-12 см2, взаимодействие заготовки, не насыщенной влагой, с СО2 при температуре не менее 70°C и давлении не менее 0,5 МПа в присутствии воды с образованием не менее 5 мас.% карбонатов.

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам и устройствам для электромагнитной обработки бетонной смеси. .
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для получения строительного материала. .
Изобретение относится к способам изготовления жаростойкой бетонной смеси и изделий из жаростойкой бетонной смеси и может быть использовано для футеровки промышленных тепловых агрегатов, работающих при температуре до 1350°С и, в частности, для футеровки вагонеток обжига кирпича.
Изобретение относится к новому способу изготовления изделий в форме плит, пористых плит, блоков, полученных из конгломерата, состоящего из обломков камней. .

Изобретение относится к области промышленного и гражданского строительства и может быть использовано при возведении монолитных бетонных и железобетонных конструкций.

Изобретение относится к области промышленного и гражданского строительства. .
Изобретение относится к строительной индустрии и химии, а именно к способам изготовления легких бетонных изделий с органическим наполнителем, преимущественно древесным.
Изобретение относится к производству строительных материалов, преимущественно к производству бетона на основе керамзитового гравия для изготовления железобетонных изделий в объемно-блочном домостроении. Способ приготовления керамзитобетона включает активацию 70% воды затворения быстродействующим портландцементом и пластифицирующей добавкой УП-4 в бетоносмесителе при 15 об/мин в течение 1 мин до получения однородной суспензии, перемешивание оставшейся части воды затворения, дробленого керамзитового гравия, керамзитового и кварцевого песка с предварительно активированной водой затворения в течение 0,5 мин, затем полученную керамзитобетонную смесь подвергают двухэтапной тепловой обработке при температуре 60оС в летнее время в течение 5 ч, в зимнее время в течение 8 ч и в камере вторичной тепловой обработки при температуре 40оС в течение 4 ч. Технический результат - повышение удобоукладываемости керамзитобетонной смеси, повышение прочности керамзитобетона при сокращении времени на его производство. 2 табл.

Группа изобретений относится к составам сырьевых смесей и способам приготовления ячеистых бетонов неавтоклавного твердения и может быть использована в промышленности строительных материалов для получения теплоизоляционно-конструкционных изделий. Сырьевая смесь для изготовления неавтоклавного газобетона включает, мас.%: портландцементный клинкер 27,23-28,36, известь комовую 4,5, песок 31,5, двуводный гипсовый камень 2,27, алюминиевую пудру 0,08, сульфанол 0,001, кальций-магний-силикатсодержащую горную породу - диопсид 1,42-2,55, водный раствор электролита Fe2(SO4)3 или Al2(SO4)3 0,28, воду - остальное. Способ приготовления неавтоклавного газобетона из указанной выше сырьевой смеси включает совместный помол сухих компонентов сырьевой смеси до удельной поверхности 280-310 м2/кг, введение водного раствора электролита и воды, перемешивание, введение водно-алюминиевой суспензии и перемешивание, заливку смеси в металлические формы и тепловлажностную обработку при температуре 85°С. Технический результат - улучшение физико-механических свойств неавтоклавного газобетона, упрощение его получения. 2 н.п. ф-лы, 1 пр., 5 табл.

Изобретение относится к композиции для получения силикатного кирпича. Композиция для получения силикатного кирпича, содержащая известь, песок, воду и по меньшей мере один пластификатор, где по меньшей мере один пластификатор представляет собой гребенчатый полимер КР по приведенной структурной формуле. Способ получения силикатного кирпича, включающий стадии обеспечения указанной выше композиции, подачи данной композиции по меньшей мере в одно прессующее устройство и ее прессования, отверждения композиции. Отвержденная композиция, полученная указанным выше способом. Применение указанной выше композиции. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы. Технический результат - улучшение обрабатываемости композиции, повышение качества изделий. 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 табл., 2 пр.
Изобретение относится к производству теплоизоляционного материала из отходов металлургического, деревоперерабатывающего производства, бытовых отходов и может быть использовано в промышленном и гражданском строительстве. Способ получения теплоизоляционного огнезащитного строительного материала включает обработку нагревом до 150-220°С целлюлозной ваты или распущенного древесного опила, смешивание с молотым шламом карналлитовых хлораторов, охлаждение смеси до 40°С, подачу ее на формование указанного материала распылением воздухом через воздуховод со смачиванием ее водой на выходе из воздуховода при следующем соотношении компонентов смеси, мас. %: целлюлозная вата или распущенный древесный опил 30-70, указанный шлам карналлитовых хлораторов 30-70. Технический результат - создание экологически чистого материала с упрощенной технологией изготовления.
Группа изобретений относится к производству газобетонов, используемых в малоэтажном строительстве. Способ изготовления газобетона включает дозирование и смешивание 0,96 кг алюминиевой пудры с 20 кг кварцевого песка и 3,4 кг золы-уноса, их совместный помол до прохождения через сетку № 0,63, дозирование и последовательное добавление 15,6 кг портландцемента, 15,6 кг молотой негашеной извести и 18,6 кг воды, нагретой до температуры 70-100°C, укладку полученной смеси в нагретые до температуры 35-45°C формы, затвердевание, извлечение из форм и тепловлажностную обработку при температуре 175°C и давлении 0,8 МПа в течение 10-12 часов. Способ изготовления газобетона включает дозирование и смешивание 0,96 кг алюминиевой пудры с 23,4 кг кварцевого песка, их совместный помол до прохождения через сетку № 0,14, дозирование и последовательное добавление 31,2 кг портландцемента и 18,6 кг воды, нагретой до температуры 70-100°C, укладку полученной смеси в нагретые до температуры 35-45°C формы, затвердевание, извлечение из форм и тепловлажностную обработку при температуре 95°C в течение 16-18 часов. Технический результат - упрощение технологии изготовления газобетона. 2 н.п. ф-лы, 2 пр.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении строительных изделий и конструкций. Технический результат - повышение прочности, сокращение длительности технологического процесса. В способе получения бетона, включающем дозирование заполнителя и компонентов вяжущего, их перемешивание, формование изделий и последующее твердение, используют в качестве заполнителя отвальную золошлаковую смесь, полученную при сжигании бурых Канско-Ачинских углей на Иркутской ТЭЦ-6 с прочностью по дробимости Др=12,5-15,3%, истинной плотностью ρи=2320-2490 кг/м3 и ППП=2,65-4,78% при соотношении фракций, %: фр. 5 мм 11,2, фр.2,5 мм 19,4, фр. 1,25 мм 17,1, фр. 0,63 мм 25,2, фр. 0,315 мм 14,3, фр. 0,14 мм и менее 12,8, в качестве вяжущего - вяжущее, состоящее из золы-унос II поля, полученной при сжигании бурых Канско-Ачинских углей на Иркутской ТЭЦ-7 с истинной плотностью ρи=2610-2830 кг/м3 и ППП=3,4-5,6%, и жидкого стекла, изготавливаемого из отхода производства ферросилиция Братского ферросплавного завода - микрокремнезема с истинной плотностью 2170-2390 кг/м3 и содержанием 7-11 мас.% кристаллических примесей, с силикатным модулем n=0,8-1,3 и плотностью ρ=1,37-1,39 г/см3 при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанная зола-унос II поля 19,4-20,9, указанная отвальная золошлаковая смесь 58,2-62,7, указанное жидкое стекло 16,4-22,4, осуществляют формование изделий вибрированием, после чего осуществляют выдерживание в течение 1 ч в воздушно-сухих условиях при температуре 15-25°C, а твердение осуществляют пропариванием при температуре 80±5°C по режиму 2+4+2 ч. 6 табл.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к технологии изделий из ячеистого бетона автоклавного твердения. В способе получения изделий из ячеистого бетона автоклавного твердения путем приготовления сырьевой смеси, включающей минеральное вяжущее из цемента с известью, кремнеземистый компонент в виде шлама кварцевого песка, двуводный гипс, порообразователь - алюминиевую пудру, и воду затворения, кварцевый песок измельчают до удельной поверхности 3500-4100 см2/г, порообразователь используют с зерновой фракцией алюминия размером частиц 22-45 мкм в количестве не менее 70-75%, при этом в шлам кварцевого песка дополнительно вводят красящую добавку из ряда железоокисных пигментов, а поверхность готового изделия обрабатывают гидрофобизатором - водным раствором метилсиликоната натрия, при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент марки М500 Д0 31,975-35, известь 6,3-8,2, кварцевый песок 53,13-54, двуводный гипс 4,86-5,0, алюминиевая пудра 0,12-0,123, красящая добавка 0,59-0,701, вода затворения при температуре 42-45°C в количестве, соответствующем отношению В/Т, равному 0,58-0,63. Изобретение развито в зависимом пункте. Технический результат - улучшение качества изделий, а также получение изделий с лицевой поверхностью, имеющей различную цветовую гамму. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл.

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к производству газобетона, и может быть использовано при изготовлении теплоизоляционных и теплоизоляционно-конструкционных блоков. В способе получения газобетона изготовление газобетонных изделий осуществляют в форме с крепящейся к ней крышкой, выполненной в виде рамы, с нижним стальным листом, в которую заливают газобетонную смесь, полученную при перемешивании портландцемента марки М 400, кварцевого песка с модулем крупности до 1,8, стеклопорошка с удельной поверхностью 3800-4000 см2/г, алюминиевой пудры марки ПАП-1 и воды, далее форму закрывают крышкой, выполненной с отверстием квадратного сечения, расположенным по центру формы, площадь которого составляет 35-40% от площади верхней поверхности формы, осуществляют технологическую выдержку, срезание образованной через отверстие в крышке формы "горбушки" и пропаривание. Сырьевая смесь для приготовления газобетона по п.1 содержит, мас.%: портландцемент марки М 400 52,78-58,15, кварцевый песок с модулем крупности до 1,8 4,16-16,52, стеклопорошок с удельной поверхностью 3800-4000 см2/г 30,53-37,57, алюминиевую пудру марки ПАП-1 0,089-0,12, воду до В/Т=0,51-0,58. Технический результат - упрощение технологического процесса изготовления газобетонных изделий при одновременном повышении коэффициента конструктивного качества и прочности при сжатии. 2 н.п. ф-лы, 1 пр., 2 табл.

Изобретение относится к прикладной физике и химии и может быть использовано для управления процессом твердения минеральных вяжущих материалов (МВМ) в производстве сборных бетонных и железобетонных конструкций, заливочных смесей для установки машин и аппаратов, а также при изготовлении изделий из гипса, включая повязки медицинского назначения. Заявленное устройство для фонового ультразвукового воздействия на процесс твердения минерального вяжущего материала состоит из генератора импульсов тока с амплитудой не более 1,5 А и полной электрической колебательной мощностью не более 15 ВА, петли антенны-медиатора, и пары выходных клемм для подключения петли антенны-медиатора. Причем петля антенны-медиатора выполнена в виде одножильного провода в твердой изоляции диаметром не более 2 мм и длиной не более 3 м, и которая гальванически замыкает выход генератора импульсов тока на его корпус, представляя, таким образом, короткозамкнутую петлю магнитного диполя. При этом петля антенны-медиатора или вводится в механический контакт с минеральным вяжущим материалом, или разрывается, и в разрыв вводится электропроводный элемент конструкции, на который, либо через посредство которого будет осуществляться влияние на минеральный вяжущий материал, или петля антенны-медиатора жестко механически соединяется с монолитным акустическим проводником (волноводом), изготовленным из металла, керамики, из плотного органического полимера или органоминерального композита. Технический результат - повышение качества получаемых минеральных вяжущих материалов при одновременном сокращении длительности твердения минеральных вяжущих материалов не менее чем в 2 раза, за счет особого подключения к ним устройства фонового ультразвукового воздействия на процесс твердения. 24 ил.

Изобретение относится к области промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении теплоизоляционных изделий различной геометрической формы, преимущественно плит. Способ получения теплоизоляционного изделия на основе вермикулита включает получение связующей смеси путем перемешивания гидроксида калия, микрокремнезема и воды, предварительно нагретой до температуры 70 - 85°C, перемешивание связующей смеси со вспученным вермикулитом, размещение полученной сырьевой массы в форму и уплотнение, фиксирование формы плотной крышкой, помещение в печь, предварительно нагретую до температуры 350 - 400°C и выдерживание при этой температуре 45 - 60 мин, последующее охлаждение формы с изделием и распалубку при следующем соотношении компонентов, мас.%: гидроксид калия 9 - 12, микрокремнезем 20 - 28, горячая вода 60 - 71, причем вспученный вермикулит берут в количестве 65 - 80% от массы связующей смеси. Способ предусматривает перемешивание связующей смеси со вспученным вермикулитом в течение 2-3 мин. Технический результат - снижение энергоемкости при одновременном повышении эксплуатационных характеристик теплоизоляционного изделия: прочности на сжатие, плотности, морозостойкости и водостойкости. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
Наверх