Способ приготовления бетонной смеси

Авторы патента:

Дебердеев Рустам Якубович (RU)

Ибрагимов Руслан Абдирашитович (RU)

Королев Евгений Валерьевич (RU)

Лексин Владимир Викторович (RU)

Дебердеев Тимур Рустамович (RU)

C04B40/00 - Способы вообще, для воздействия на свойства составов строительных растворов, бетона или искусственных камней, например их схватывание или твердение (активные ингредиенты C04B 22/00-C04B 24/00; твердение определенных составов C04B 26/00-C04B 28/00; получение пор, ячеек или облегчение C04B 38/00; механические аспекты B28; например кондиционирование материала, перед формованием B28B 17/02)

Владельцы патента RU 2667179:

Ибрагимов Руслан Абдирашитович (RU)
Дебердеев Тимур Рустамович (RU)

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам приготовления бетонной смеси и строительных растворов, бетонов и конструкций, и может быть использовано в технологии производства изделий и конструкций в сборном домостроении и в монолитном строительстве. Способ заключается в смешивании цемента и воды с последующей их активацией электромагнитным полем. При этом цементную суспензию постоянно подают в немагнитную трубу в зону вращающихся анизотропных ферромагнитных тел диаметром 1,2 мм и длиной 5-10 мм, имеющих энергонасыщенность рабочей зоны не менее 100 кВт/м³, движение которых обеспечивает аппарат с наружным электромагнитным полем. Далее активированную цементную суспензию перемешивают с крупным и мелким заполнителем в бетоносмесителе в течение не менее 5 мин. Техническим результатом является повышение прочности бетонных изделий на сжатие, повышение морозостойкости и водонепроницаемости тяжелого бетона. 1 табл.

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам приготовления бетонных и растворных смесей, и может быть использовано в технологии производства изделий и конструкций в сборном домостроении и в монолитном строительстве.

Известен способ получения цементно-водной суспензии и устройство для его осуществления, включающий перемешивание гидравлического вяжущего вещества, преимущественно цемента, с водой или с наполнителем и водой с физико-механической активацией цемента в составе получаемой в смесительном устройстве в поле центробежных сил цементно-водной суспензии, при этом указанную суспензию подвергают дополнительному перемешиванию с введением крупного заполнителя или смеси крупного и мелкого заполнителей, а также воды и приготовлением растворной или бетонной смесей, в качестве указанного мелкого и/или крупного заполнителей используют доломит (RU 2003136027, В28С 5/16, опубл. 20.05.2005, бюл. №14).

Недостатком данного изобретения является невысокая прочность и морозостойкость получаемого бетона, сложность приготовления бетонной смеси.

Известен способ приготовления бетонной смеси, включающий перемешивание части расчетной дозы жидкости затворения с цементом в смесителе-активаторе, введение оставшейся части расчетной дозы жидкости затворения в бетоносмеситель с заполнителем, последующее введение полученной в смесителе-активаторе суспензии в бетоносмеситель и окончательное перемешивание полученной смеси, при этом воду заливают в смеситель-активатор в объеме (40÷70)% от расчетной дозы, пропускают со скоростью (1÷2) м/с через поперечное магнитное поле, напряженность которого лежит в диапазоне (500÷2000) Э, затем воздействуют ультразвуком, частота которого лежит в диапазоне от 20 до 100 кГц. В процессе кавитационный дезинтеграции жидкости затворения в нее засыпают и перемешивают цемент, при этом одновременно с заливкой жидкости затворения в смеситель-активатор также заливают оставшуюся от расчетной (рецептурной) дозы часть жидкости затворения в бетоносмеситель с заполнителем, в качестве которой используют воду, которую в процессе ее заливки в бетоносмеситель с заполнителем омагничивают, для чего ее также пропускают со скоростью (1÷2) м/с через поперечное магнитное поле, напряженность которого лежит в диапазоне (500÷2000) Э, затем после перемешивания суспензии (цементного теста) в смесителе-активаторе в течение 1-1,5 мин ее переливают в бетоносмеситель и полученную смесь окончательно перемешивают в течение 1,5-2 мин (RU 2012111808, C04B 40/00, опубл. 10.10.2013, бюл. № 28).

Недостатком данного изобретения является невысокая прочность получаемого тяжелого бетона, высокая трудоемкость изготовления бетона, сложность технологического цикла получения цементной суспензии.

Прототипом данного изобретения является способ приготовления бетонных смесей путем перемешивания цемента, минеральных заполнителей и воды затворения, активированной магнитным полем или одновременным, совместным воздействием магнитного поля и электрического тока. При этом активацию воды затворения производят магнитным полем напряженностью 630÷640 кА/м с временем активации 0,9÷0,11 с. При увеличении влажности заполнителей увеличивают время активации до 0,16÷0,18 с, или напряженность магнитного поля до 660 кА/м, либо увеличивают как время активации, так и напряженность магнитного поля, ориентируясь на максимальную пластификацию бетонной смеси (RU 2508273, C04B 40/00, C02F 1/48, опубл. 27.02.2014, Бюл. № 6, заявка 2012152834).

Недостатком данного изобретения является нестабильность воспроизведения результатов, невысокая ранняя и марочная прочность получаемого бетона, невысокая морозостойкость и водонепроницаемость.

Задача настоящего изобретения – повышение прочности бетонных изделий на сжатие, повышение морозостойкости и водонепроницаемости тяжелого бетона.

Результат достигается тем, что в способе приготовления бетонной смеси, включающем предварительное перемешивание цемента и воды, полученную цементную суспензию постоянно подают в немагнитную трубу в зону вращающихся анизотропных ферромагнитных тел диаметром 1,2 мм и длиной 5-10 мм, имеющих энергонасыщенность рабочей зоны не менее 100 кВт/м³, движение которых обеспечивает аппарат с наружным электромагнитным полем, далее активированную цементную суспензию перемешивают с крупным и мелким заполнителем в бетоносмесителе в течение не менее 5 мин.

Изобретение иллюстрируется следующим примером.

Для приготовления бетонной смеси производственного состава использовали цемент М400 ПЦ Д20 Ульяновского завода, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 31108-2003, песок Камско-Устьинского месторождения, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 8736-93 и ГОСТ 8735-88, щебень Камско-Устьинского месторождения, удовлетворяющий требованиям ГОСТов для бетонов, при следующем соотношении (мас.ч.): цемент: песок: щебень = 1:1,13:2,68. Расход цемента на 1 м³бетона составил 490 кг.

Активацию цементной суспензии проводили в аппарате вихревого слоя в течение 2-3 мин с использованием в качестве ферромагнитных частиц металлических волокон в виде цилиндров диаметром 1,2 мм и длиной 5-10 мм. При этом энергонасыщенность рабочей зоны аппарата составила не менее 100 кВт/м³.

Полученную активированную цементно-водную суспензию перемешивали с крупным и мелким заполнителем в бетоносмесителе в течение не менее 5 минут.

Из бетонных смесей изготавливались образцы – кубы с размерами 10×10×10. Через 1 и 28 суток нормального твердения образцы подвергались механическим испытаниям. Прочность образцов определяли в соответствии с ГОСТ 10180-2012. Морозостойкость образцов определяли в соответствии с ГОСТ 10060-2012.

Результаты физико-механических испытаний образцов приведены в таблице 1.

Таблица 1

№ п/п	Время активации, сек	В/Ц	ОК, см	Сред. Плотн. бетона кг/м³	Прочность при сжатии в возрасте 1 сут., МПа	Прочность при сжатии в возрасте 28 сут., МПа	Морозостойкость, F	Водонепроницаемость, W
1	-	0.37	9	2485	7,2 100%	45,4 100%	200	4
2	120	0.37	12	2490	16,7 232%	62,4 137%	400	8
3	180	0,37	12	2495	18,9 263%	64,3 142%	500	10
4(прототип)	0,16	0,37	10	2485	9,4 131%	48,5 107%	300	4

Примечание*: над чертой приведено среднее значение показателя; под чертой – относительное значение показателя в % от прототипа.

Из данных табл. 1 видно, что бетон, полученный на основе активированной цементно-водной суспензии, позволяет получить прочность на сжатие тяжелого бетона на 77-101 % выше в первые сутки твердения и на 29-33 % выше в марочном возрасте по сравнению с тяжелым бетоном, полученным по прототипу. При этом существенно возрастает морозостойкость тяжелого бетона – на 100-200 циклов, а водонепроницаемость повышается на 2-3 ступени по сравнению с прототипом.

Способ приготовления бетонной смеси, включающий смешение цемента и воды с последующей их активацией электромагнитным полем, отличающийся тем, что цементную суспензию постоянно подают в немагнитную трубу в зону вращающихся анизотропных ферромагнитных тел диаметром 1,2 мм и длиной 5-10 мм, имеющих энергонасыщенность рабочей зоны не менее 100 кВт/м³, движение которых обеспечивает аппарат с наружным электромагнитным полем, далее активированную цементную суспензию перемешивают с крупным и мелким заполнителем в бетоносмесителе в течение не менее 5 мин.

Изобретение относится к полиуретановому связующему для композиционного материала на основе природного щебня и гравия из плотных горных пород, который может быть использован при строительстве и ремонте откосов железных и автомобильных дорог, берегоукрепительных сооружений, конусов насыпей, подходов к искусственным сооружениям, а также в производстве облицовочных строительных изделий - плиток, блоков, панелей.

Отверждаемая органополисилоксановая композиция // 2667164

Изобретение относится к отверждаемым органополисилоксановым композициям, способу их приготовления и применению для изготовления искусственных камней. Отверждаемая композиция для изготовления формованных изделий, содержащая (А1) смоляной компонент, состоящий из по меньшей мере одной органополисилоксановой смолы, которая состоит из звеньев приведенной формулы, компонент (А1) имеет среднемассовую молекулярную массу Mw от 500 до 11000 г/моль и среднечисленную молекулярную массу Mn от 500 до 5000 г/моль, а также полидисперсность (Mw/Mn) от 1 до 5, (А2) кремнийорганический компонент, состоящий из по меньшей мере одного кремнийорганического соединения, которое состоит из звеньев приведенной формулы, и (Б) по меньшей мере один наполнитель.

Способ переработки бетонного лома (варианты) // 2666388

Изобретения относятся к области строительства и производства строительных материалов и могут быть использованы при производстве кирпича, тротуарной плитки и других мелкоштучных изделий, устройстве оснований, в том числе оснований дорог.

Радиопоглощающий асфальтобетонный дорожный ремонтный состав, способ его изготовления и нанесения // 2665541

Изобретение относится к области ремонта и содержания покрытий в автодорожной отрасли и может быть применено при ремонте асфальтобетонных дорожных покрытий, изготовленных из различных асфальтобетонов.

Способ изготовления вяжущего состава // 2665325

Изобретение относится к способу набухания способных к набуханию полимерных микросфер. Способ набухания способных к набуханию полимерных микросфер включает изготовление вяжущего состава или вяжущего продукта, содержащего состав, содержащий (i) приведение водной суспензии, содержащей ненабухшие, способные к набуханию полимерные микросферы, в контакт с паром, непосредственно до и/или во время изготовления вяжущего состава; (ii) необязательно предварительное смачивание набухших полимерных микросфер; и (iii) включение набухших полимерных микросфер в вяжущий состав, где набухшие полимерные микросферы имеют средний диаметр, который составляет от 40 до 216 мкм, и водная суспензия необязательно дополнительно содержит добавку для вяжущего состава, и ненабухшие, способные к набуханию полимерные микросферы имеют средний диаметр, который составляет 100 мкм или меньше.

Состав и способ изготовления хромомагнезитового жаростойкого бетона // 2662820

Настоящее изобретение относится к жаростойким бетонам. Состав для изготовления хромомагнезитового жаростойкого бетона, включающий связующее, хромомагнезитовый заполнитель, тонкомолотые наполнители и воду, содержит в качестве связующего коллоидный полисиликат натрия с силикатным модулем 6.5, полученный путем введения в 20%-ный водный раствор силиката натрия 16%-ного гидрозоля диоксида кремния при их соотношении 1:1,6, перемешивании при 100°C в течение 3,0 ч с выдержкой не более 0,5 ч, и в качестве тонкомолотого наполнителя – тонкомолотый хромомагнезит и тонкомолотый лом периклазохромитовых изделий при следующем соотношении компонентов, мас.%: хромомагнезитовый заполнитель фракции 0,18-7 мм 60-80, тонкомолотый хромомагнезит Sуд=2500-3000 см2/г 8-16, коллоидный нанодисперсный полисиликат натрия 5-12.5, тонкомолотый лом периклазохромитовых изделий Sуд=2500-3000 см2/г 7-11.5, вода из расчета В/Т 0.12-0.14.

Способ производства сухих строительных смесей с пониженным пылеобразованием // 2660709

Изобретение относится к производству сухих строительных смесей с пониженным пылеобразованием за счет использования в качестве супрессивного средства изоляционного масла и может быть использовано в строительстве и промышленности строительных материалов для изготовления сухих строительных смесей (ССС), кладочных и штукатурных растворов, а также составов для устройства полов, стяжек, заделки стыков, щелей и т.п.

Способ получения самоуплотняющегося бетона и бетонная смесь // 2659290

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении строительных изделий и конструкций из самоуплотняющегося бетона.

Способ получения строительного раствора // 2656301

Настоящее изобретение относится к области строительных материалов, а именно к изготовлению модифицированных строительных растворов, и может быть использовано при строительстве кирпичных зданий для кирпичной кладки, в том числе лицевой кладки стен, для которой актуально применение решений, предупреждающих образование высолов на поверхности стен.

Способ приготовления бетонной смеси // 2656298

Изобретение относится к технологии приготовления с добавками суперпластификаторов бетонных смесей, используемых преимущественно при бетонировании монолитных бетонных и железобетонных конструкций.

Способ приготовления бетонной смеси // 2667180

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам приготовления бетонной смеси и строительных растворов, бетонов и конструкций и может быть использовано в технологии производства изделий и конструкций в сборном домостроении и в монолитном строительстве. Способ приготовления бетонной смеси включает обработку твердого цементного вяжущего вихревым слоем анизотропных ферромагнитных тел в немагнитной емкости, расположенной в аппарате с наружным электромагнитным полем. При этом вяжущее совместно с углеродными нанотрубками и суперпластификатором в форме порошка посредством вращающегося шнека подают по внутренней полости немагнитной непрерывной трубы в зону вращающихся анизотропных ферромагнитных тел диаметром 1,2 мм и длиной 5-10 мм, имеющих энергонасыщенность рабочей зоны не менее 100 кВт/м3, движение которых обеспечивает аппарат с наружным электромагнитным полем. Техническим результатом является повышение подвижности бетонной смеси, повышение ранней и марочной прочности бетонных изделий на сжатие. 1 табл.

Способ приготовления базальтофибробетонной смеси // 2667402

Изобретение относится к технологии производства дисперсно-армированных бетонных смесей для изготовления строительных изделий и конструкций. Согласно изобретению сначала готовят сухую бетонную смесь из крупного и мелкого заполнителей и 90% цемента, которую затворяют водой в количестве 40-50% от проектного объема. Из оставшихся 10% сухого цемента, базальтовых волокон, взятых в количестве 0,4-0,6% от общей массы цемента и оставшейся воды затворения готовят суспензию, смешивая все компоненты в высокоскоростном роторном смесителе. Приготовленную суспензию вводят в частично затворенную бетонную смесь и перемешивают в высокоскоростном роторном смесителе до однородного состояния. Для приготовления суспензии используют или всю оставшуюся воду затворения в количестве 60-50%, или 55-40% оставшейся воды затворения. В последнем случае в 5-10% оставшейся воды растворяют гиперпластификатор PowerFlow 1190, взятый в количестве 0,4-0,8% от общей массы цемента. Полученный водный раствор гиперпластификатора PowerFlow 1190 вводят в фибробетонную смесь на последнем этапе ее перемешивания. Технический результат - обеспечение высокой степени однородности базальтофибробетонной смеси, повышение прочностных характеристик бетона и стабильность прочностных показателей. 2 ил.