Способ прессования с электропрогревом высокопрочного, многокомпонентного бетона
Владельцы патента RU 2704072:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" (RU)
Изобретение относится к области производства строительных материалов, изделий и конструкций и может быть использовано при производстве мелкоразмерных строительных изделий из плотного, высокопрочного, мелкозернистого бетона. Способ прессования бетона с вибрированием из жесткой, пластифицированной бетонной смеси включает обжатие бетонной смеси в матрице с поршнем, доувлажнение бетона после прессования и выдержку в нормальных температурно-влажностных условиях до набора им проектной прочности. При этом дополнительно проводят электропрогрев бетонной смеси при температуре до 100°С в течение 5-7 мин. При этом используют бетонную смесь, содержащую цемент ГЦ-500, воду, заполнители в виде кварцевого песка равномерного зернового состава фракции 0,16-2,5 мм и дробленого песка изверженных пород с плотностью зерна 2,76 г/см3, фракции 2,5-5 мм, с водоцементным отношением до 0,22, с пластифицирующими гидрофобными, уплотняющими гидрофильными и ультрадисперсными добавками. При этом после кратковременного предварительного вибрирования проводят интенсивное, до 100 МПа, и продолжительное, до 20-30 мин, прессование, в процессе которого отжимается до 25% воды затворения. Бетон твердеет и ускоренно набирает распалубочную прочность под давлением и электропрогревом, проводимым после начала действия заданных давлений прессования. После прессования бетон выдерживают 28 суток в нормальных температурно-влажностных условиях с периодическим, после 3 суток, его доувлажнением. Техническим результатом является повышение прочности и плотности бетона, сокращение времени на получение проектной прочности бетона, а также повышение качества бетонных изделий. 2 ил., 2 табл.
Изобретение относится к области производства строительных материалов, изделий и конструкций и может быть использовано при производстве мелкоразмерных строительных изделий из плотного, высокопрочного, мелкозернистого бетона.
Наиболее близким по технической сущности является способ кратковременного вибропрессования бетонной тротуарной плитки из жесткой, пластифицированной смеси с в/ц=0,33 путем ее кратковременного обжатия на поддоне прессовочного станка в матрице с поршнем при большом водоцементном отношении (0,3) и небольшом давлении прессования (0,1-0,5 МПа) / Уткин В.В. и др. «Безопалубочное формование железобетона». - М.; Издательство 000» Папирус», 2015. - 226 с. С. 22-24. / [1] Принят за прототип. Недостатками этого способа являются невысокая эффективность уплотнения бетонной смеси, низкие плотность и прочность бетона и качество готовых изделий, большие затраты времени на получение проектной прочности бетона.
Сущностью изобретения является совершенствование технологии производства высококачественных мелкоразмерных строительных изделий, снижение их материалоемкости, эффективное использование строительных материалов, повышение плотности и прочности бетона.
Технический результат изобретения - повышение прочности и плотности бетона, сокращение времени на получение проектной прочности бетона, а также повышение качества бетонных изделий.
Технический результат от внедрения заявляемого способа достигается тем, что в известном способе прессования бетона с вибрированием из жесткой, пластифицированной бетонной смеси, включающем обжатие бетонной смеси в матрице с поршнем, доувлажнение бетона после прессования и выдержку в нормальных температурно-влажностных условиях до набора им проектной прочности, особенность заключается в том, что дополнительно проводят электропрогрев бетонной смеси при температуре до 100°С в течение 5-7 мин и используют бетонную смесь, содержащую цемент ПЦ-500, воду, заполнители в виде кварцевого песка равномерного зернового состава фракции 0,16-2,5 мм и дробленого песка изверженных пород с плотностью зерна 2.76 г/см, фракции 2,5-5 мм, с водоцементным отношением до 0,22, с пластифицирующими гидрофобными, уплотняющими гидрофильными и ультрадисперсными добавками, при этом после кратковременного предварительного вибрирования проводят интенсивное, до 100 МПа, и продолжительное, до 20-30 мин, прессование, в процессе которого отжимается до 25% воды затворения, бетон твердеет и ускоренно набирает распалубочную прочность под давлением и электропрогревом, проводимым после начала действия заданных давлений прессования; после прессования бетон выдерживают 28 суток в нормальных температурно-влажностных условиях, с периодическим, после 3 суток, его доувлажнением.
Заявленный способ разработан в результате многочисленных, эксперементальных исследований прессований на цилиндрических образцах диаметном 50 мм, высотой 50+/-2 мм.
На фигуре 1 показана схема прессования бетонного изделия с электропрогревом, где приняты следующие обозначения: бетонная смесь 1, матрица 2, нижний поршень 3, верхний поршень 4, нижняя плита 5, электронагреватель 6, верхняя плита 7.
На фигуре 2 представлена схема распрессовки прессованного бетона, где приняты следующие обозначения: бетонная смесь 1, матрица 2, верхний поршень 4, нижняя плита 5, верхняя плита 7, выпрессовочное кольцо 8.
Прессование проводили на гидравлическом прессе мощностью 50 кН, в матрице 2 с двумя поршнями: нижним поршнем 3 и верхним поршнем 4. Матрицу 2, представляющую собой толстостенное стальное кольцо, с внутренней конусной поверхностью с расширением к низу, порядка 0,2-0,3 мм, с нижним поршнем 3 и верхнем поршнем 4, с порцией бетонной смеси 1 ставят на нижнюю плиту 5 гидравлического пресса; 
Экспериментальные исследования в большей степени раскрывали возможности заявляемого способа. Их проводили преимущественно при высоких давлениях прессования, расходах цемента, вяжуще-водных отношениях, с предварительным действием вибрации, на высококачественных заполнителях: мытых, фракционированных, кварцевый песок с зернами 0,16-2,5 мм, с отбраковкой слабых зерен, что делали протиркой в ступке каждой фракции песка с последующим отсевом измельченных зерен на нижнем сите каждой из этих фракций; применяли ультродисперсные добавки (из аморфного микрокремнезема, оксида хрома), комплексные пластифицирующие и уплотняющие: гидрофобные (MasterClenium 115), гидрофильные (FeCL2,жидкое стекло, гипс).
В последних исследованиях применялся следующий состав бетона на 1 литр бетонной смеси (табл. 2)
В заявленном способе использованы не применяемые ранее сверх низкие водоцементные отношения бетонной смеси и сверх высокие интенсивности уплотнения, благодаря чему получен очень плотный, особо-прочный бетон.
Способ прессования бетона с вибрированием из жесткой, пластифицированной бетонной смеси, включающий обжатие бетонной смеси в матрице с поршнем, доувлажнение бетона после прессования и выдержку в нормальных температурно-влажностных условиях до набора им проектной прочности, отличающийся тем, что дополнительно проводят электропрогрев бетонной смеси при температуре до 100°С в течение 5-7 мин и используют бетонную смесь, содержащую цемент ГЦ-500, воду, заполнители в виде кварцевого песка равномерного зернового состава фракции 0,16-2,5 мм и дробленого песка изверженных пород с плотностью зерна 2.76 г/см3, фракции 2,5-5 мм, с водоцементным отношением до 0,22, с пластифицирующими гидрофобными, уплотняющими гидрофильными и ультрадисперсными добавками, при этом после кратковременного предварительного вибрирования проводят интенсивное, до 100 МПа, и продолжительное, до 20-30 мин, прессование, в процессе которого отжимается до 25% воды затворения, бетон твердеет и ускоренно набирает распалубочную прочность под давлением и электропрогревом, проводимым после начала действия заданных давлений прессования; после прессования бетон выдерживают 28 суток в нормальных температурно-влажностных условиях, с периодическим, после 3 суток, его доувлажнением.
