Высокопрочный легкий фибробетон

Авторы патента:

C04B111/20 - Известь; магнезия; шлак; цементы; их составы, например строительные растворы, бетон или аналогичные строительные материалы; искусственные камни; керамика (кристаллизуемая стеклокерамика C03C 10/00); огнеупоры, обработка природного камня

Владельцы патента RU 2548303:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный строительный университет" (ФГБОУ ВПО "МГСУ") (RU)

Изобретение относится к составу высокопрочного фибробетона и может найти применение в промышленности строительных материалов. Высокопрочный легкий фибробетон, полученный из смеси, содержащей цемент, микрокремнезем со средним размером частиц 0,01-1 мкм, каменную муку, продукт измельчения кварцевого песка с удельной поверхностью 700-800 м²/кг, кварцевый песок фракции 0,16-0,63 мм, гиперпластификатор на поликарбоксилатной основе, базальтовое и/или полипропиленовое волокно и воду, дополнительно содержит наполнитель микросферы при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент - 34,5-52,7, микрокремнезем - 7,0-13,65, указанная каменная мука - 1,5-11,9, указанный кварцевый песок - 5,1-31,3, микросферы - 4,3-19,2, указанный гиперпластификатор - 0,3-0,48, указанное волокно - 0,3-1,5, вода - остальное. Технический результат - повышение прочности при изгибе и сжатии, улучшение деформативных свойств. 2 табл.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления изделий в гражданском и промышленном строительстве, монолитном строительстве, при возведении сооружений специального назначения.

Наиболее близким по технической сущности является состав высокоэффективных реакционно-порошковых высокопрочных и сверхпрочных бетонов и фибробетонов (Патент RU 2012113330 А, опубликовано 10.10.2013), включающих портландцемент (серый или белый) марки не ниже ПЦ 500 Д0 - 30,9…34%; суперпластификатор на основе поликарбоксилатного эфира - 0,2…0,5%; микрокремнезем - 3,2…6,8%; молотый кварцевый песок (микрокварц) или каменная мука - 12,3…17,2%; тонкозернистый кварцевый песок - 41,5…53,4%; фибра стальная металлокорд 1,5…5,0% по объему бетона; фибра базальтовая и углеродные волокна 0,2…3,0% по объему бетона; вода - В/Т=0,12…0,95.

Недостатком такого бетона является высокая средняя плотность, в многоэтажном строительстве повышает требования по прочности и трещиностойкости к конструкциям первых этажей. Кроме того, ограничивается изделиями небольшого объема по причине сложности производства и монтажа массивных и многотоннажных конструкций из такого бетона.

Цель изобретения - получение легкого бетона высокой прочности с повышенными показателями деформативных свойств.

Высокопрочный легкий фибробетон, полученный из смеси, содержащей цемент, микрокремнезем со средним размером частиц 0,01…1 мкм, каменную муку, продукт измельчения кварцевого песка с удельной поверхностью 700…800 м²/кг, гиперпластификатор на поликарбоксилатной основе, базальтовое и/или полипропиленовое волокно и воду, и отличающийся тем, что дополнительно содержит наполнитель - микросферы при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Портландцемент	34,5…52,7
Микрокремнезем	7,0…13,65
Указанная каменная мука	1,5…11,9
Указанный кварцевый песок	5,1…31,3
Микросферы	4,3…19,2
Указанный гиперпластификатор	0,3…0,48
Указанное волокно	0,3…1,5
Вода	остальное

Для приготовления фибробетона использовали портландцемент, например, марки М-500 Д0 по ГОСТ 31108-2003. Минеральная часть, в состав которой входит кварцевый песок фракционированный (фр. 0,16…0,63 мм), соответствующий ГОСТ 8739-93, каменная мука - продукт измельчения кварцевого песка с удельной поверхностью 700…800 м²/кг и микрокремнезем, обеспечивает заполнение межзерновых пустот наполнителя, образуя плотную структуру.

В качестве наполнителя используются стеклянные или алюмосиликатные полные микросферы, индивидуальные свойства которых обеспечивают снижение средней плотности при обеспечении высокой прочности высокопрочного легкого фибробетона.

Для снижения величины продольных и поперечных деформаций при осевом нагружении используется дисперсно-армирующая добавка, представляющая собой базальтовые или полипропиленовые волокна. Введение базальтовой фибры способствует повышению стойкости к образованию и распространению трещин. Кроме того, наличие более крупной по отношению к наполнителю (микросферам) минеральной составляющей - кварцевого песка фр. 0,16-0,63, обладающей большей прочностью и модулем упругости, обуславливается дополнительным влиянием на повышение способности фибробетона сопротивляться трещинообразованию и повышение модуля упругости и коэффициенту Пуансона.

Применение поликарбоксилатного гиперпластификатора типа «Melflux 1641F», «Melflux 2651F», «Sika Viscocrete 5 new» или «Одолит-Т» позволяет увеличить подвижность и снизить водопотребность бетонной смеси.

Высокопрочный легкий фибробетон готовят следующим образом. Предварительно перемешивают портландцемент, каменную муку и микрокремнезем с микросферами для образования равномерного слоя на их поверхности. Компоненты загружают в смеситель, добавляют дисперсно-армирующую добавку, перемешивают и вводят растворенный в воде гиперпластификатор, перемешивая до получения однородной смеси, после чего добавляют фракционированный песок и перемешивают в соответствии с EN 196-1-ASTM С305. Из полученной смеси изготавливают образцы для испытаний: балочки размером 40×40×160 мм, кубы 70×70×70 мм и призмы 70×70×280 мм.

Испытания проводятся по следующим методикам:

- ГОСТ 12730.1-78. Бетоны. Методы для определения плотности;

- ГОСТ 10180-90. Бетоны. Методы для определения прочности по контрольным образцам;

- ГОСТ 24452-80. Бетоны. Методы определения призменной прочности, модуля упругости и коэффициента Пуассона.

Составы предлагаемого легкого фибробетона приведены в таблице 1, а его физико-механические и деформативные свойства - в таблице 2.

Таблица 2
Показатель	Состав	Прототип
1	2	3	4	5	6	7
Средняя плотность р_ср, т/м³	1,40	1,32	1,43	1,49	1,28	1,35	1,79	2,34
Предел прочности при изгибе R_изг, МПа	3,9	3,9	4,1	5,5	3,2	4,4	7,6	14,3
Предел прочности при сжатии R_сж, МПа	46,1	45,2	47,9	59,9	39,3	57,1	63,8	104,5
Удельная прочность R_уд, МПа	32,9	34,2	33,5	40,1	30,7	42,3	35,7	44,5
Модуль упругости Е, ГПа	6,48	5,77	6,99	8,08	5,51	5,85	-	4,6
Коэффициент Пуассона µ	0,134	0,128	0,135	0,109	0,140	0,13		0,26
Коэффициент трещиностойокости k_тр	0,086	0,087	0,086	0,092	0,083	0,086	0,120	0,137

Примечания. Удельная прочность, рассчитывается по формуле R_уд=R_сж/Р_отн, где R_сж - предел прочности при сжатии, МПа, P_отн - относительная плотность; коэффициент трещиностойкости - отношение предела прочности при изгибе к пределу прочности при сжатии.

Как видно из таблицы 2, предлагаемый высокопрочный легкий фибробетон обладает высокими показателями прочностных и деформативных свойств, соотносимыми со значениями для тяжелого бетонов, но при этом обладает меньшей на 23,5…45,3% средней плотностью.

Высокопрочный легкий фибробетон, полученный из смеси, содержащей цемент, микрокремнезем со средним размером частиц 0,01…1 мкм, каменную муку, продукт измельчения кварцевого песка с удельной поверхностью 700…800 м²/кг, кварцевый песок фракции 0,16…0,63 мм, гиперпластификатор на поликарбоксилатной основе, базальтовое и/или полипропиленовое волокно и воду, отличающийся тем, что дополнительно содержит наполнитель микросферы при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Портландцемент	34,5…52,7
Микрокремнезем	7,0…13,65
Указанная каменная мука	1,5…11,9
Указанный кварцевый песок	5,1…31,3
Микросферы	4,3…19,2
Указанный гиперпластификатор	0,3...0,48
Указанное волокно	0,3…1,5
Вода	остальное

Изобретение относится к промышленности строительных материалов. Технический результат заключается в повышении морозостойкости плитки, изготовленной из сырьевой смеси.

Торфополимерная смесь для изготовления стеновых блоков // 2547192

Изобретение относится к составам сырьевых смесей на цементной основе, применяемых для производства теплоизоляционных строительных материалов, отличающихся повышенной пожаростойкостью.

Радиозащитный строительный бетон и способ его изготовления // 2545585

Изобретение относится к составу радиозащитного строительного бетона с пористым заполнителем и способу его изготовления. Изобретение может быть использовано при создании помещений, защищающих от повышенного уровня электромагнитного поля, генерируемого как внешними, так и внутренними источниками.

Порошкообразная композиция // 2545274

Группа изобретений относится к порошкообразной композиции и к способу ее производства. Порошкообразная композиция, которая не содержит углеводород Х и содержит, как главные составляющие а) от 5 до 40 мас.%, по меньшей мере, одного производного жирной кислоты и/или производного жирного спирта, которые не являются углеводородом Х, b) от 0,5 до 10 мас.%, по меньшей мере, одного силиконового масла и с) от 20 до 85 мас.%, по меньшей мере, одного материала-подложки, где компоненты а) и b) были нанесены на материал-подложку с).

Торфополимерная смесь для изготовления пожаростойких строительных блоков // 2545231

Бетонная смесь // 2543822

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству бетонных стеновых блоков для малоэтажного строительства. Технический результат - повышение водостойкости.

Бетонная смесь // 2543763

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству бетонной плитки для полов. Бетонная смесь включает, мас.ч: портландцемент 1; мраморная крошка фракции 2-8 мм или гранитная крошка фракции 2-8 мм 1-1,5; 3% раствор перекиси водорода 0,01-0,02; кварцевый песок 1-1,5, при водоцементном отношении 0,6-0,65.

Сухая строительная смесь // 2540999

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к сухим строительным смесям, и может быть использовано в промышленном и гражданском строительстве в качестве плиточного клея, наносимого на бетонную, кирпичную, цементно-песчаную и другие виды поверхности внутри помещений и вне их перед укладкой плитки, например, из керамогранита.

Сухая строительная смесь // 2540998

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к сухим строительным смесям, и может быть использовано в промышленном и гражданском строительстве в качестве затирочной смеси для заполнения щелей между краями облицовочных керамических или стеклянных плиток для полов и стен к бетонным, кирпичным цементно-песчаным и другим видам поверхности внутри помещений и вне их.

Бетонная смесь // 2540984

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству бетонных стеновых блоков. Бетонная смесь включает, мас.%: портландцемент 20,0-24,0; мелкий заполнитель 58,78-61,24; поливинилхлоридная стружка 0,6-1,2; синтетическое волокно длиной 5-25 мм 0,06-0,12; вода 16,5-17,5.

Торфополимерная смесь для изготовления стеновых блоков // 2547192

Полимочевинные композиции на кремниевой основе // 2547183

Настоящая группа изобретений обеспечивает полиуретановые композиции, основанные на кремнии. Полиуретановая композиция, основанная на кремнии, получаемая посредством реагирования ингредиентов, содержащих полиизоцианат, водный силикат и гидратируемый алюмосиликат, выбранный из метакаолина, летучей золы и их смесей, полиол и необязательно инертный наполнитель.

Способ изготовления защитного утяжеляющего бетонного покрытия трубопровода // 2546699

Изобретение относится к трубопроводной технике, а именно к материалам, наносимым на наружную поверхность труб в качестве защитного утяжеляющего покрытия. Технический результат - обеспечение плотности защитного бетонного материала в пределах от 2600 до 3400 кг/м3.

Комплексная добавка для бетонной смеси и способ ее приготовления // 2546688

Комплексная добавка для бетонной смеси, содержащая пластификатор и углеродные нанотрубки, отличающающаяся тем, что содержит в качестве пластификатора гиперпластификатор «Remicrete SP-60» плотностью 1,09 г/см3, в качестве углеродных нанотрубок - углеродные нанотрубки «Таунит», и дополнительно - гидрофобизатор «Типром-С» при следующем соотношении компонентов, мас.

Изолирующий материал им-экодор // 2546281

Изобретение относится к области экологии. Предложенный изолирующий материал включает глину, известковый материал, нефтяной шлам и буровой шлам при следующем содержании компонентов, вес.

Радиозащитный строительный бетон и способ его изготовления // 2545585

Торфополимерная смесь для изготовления пожаростойких строительных блоков // 2545231

Теплоизоляционный материал на основе магнезито-карналлитового вяжущего // 2544935

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления теплоизоляционных, конструкционно-теплоизоляционных и конструкционных бетонов, предназначенных для жилищного строительства.

Теплоизоляционный материал на основе магнезито-карналлитового вяжущего // 2544934

Холодная битумоминеральная смесь // 2544920

Изобретение относится к области производства дорожно-строительных материалов и может быть использовано для ремонта аэродромных и дорожных покрытий, в частности, для выполнения оперативного, аварийного восстановления разрушенных участков асфальтобетонных покрытий.

Материал для использования в качестве добавки в бетон // 2548624

Изобретение относится к добавке для цементирующей композиции, содержащей микрофибриллярную целлюлозу и/или ее производное. Изобретение также относится к способу изготовления вышеуказанной добавки и к применению микрофибриллярной целлюлозы и/или ее производного в добавке в бетон. Кроме того, изобретение относится к цементирующей композиции, содержащей добавку, и к способам ее изготовления и использования. Добавка для цемента содержит микрофибриллярную целлюлозу, и/или ее производное, и/или лабильную химически модифицированную целлюлозную массу или целлюлозный сырьевой материал, который образует микрофибриллярную целлюлозу во время использования добавки, и, при необходимости, воду, причем микрофибриллярная целлюлоза получена из сырьевого материала, содержащего растительный материал. Способ получения добавки для цемента включает получение микрофибриллярной целлюлозы и/или ее производного, смешивание микрофибриллярной целлюлозы и/или ее производного и, при необходимости, воды, добавление по меньшей мере одного пластификатора и/или диспергатора до, во время или после получения микрофибриллярной целлюлозы с получением добавки. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы изобретения. Технический результат - увеличение тиксотропии цементного теста, снижение водоотделения, повышение прочности бетона с указанной добавкой. 9 н. и 13 з.п. ф-лы , 16 ил., 7 табл.