Способ приготовления бетонной смеси

Авторы патента:

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)

C04B28/04 - портландцементы

Владельцы патента RU 2725385:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) (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 включает перемешивание крупного и мелкого заполнителя, активированного портландцемента и воды в бетоносмесителе в течение не менее 5 мин. При этом портландцемент предварительно активируют в аппарате вихревого слоя до повышения его удельной поверхности не менее чем в 2 раза, а воду - в условиях ее кавитационного движения до значения показателя рН не менее 8,3, а окислительно-восстановительного потенциала - не менее 180 мВ. Техническим результатом является повышение подвижности бетонной смеси, повышение ранней и марочной прочности бетонных изделий на сжатие, повышение морозостойкости. 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 активации воды для строительных растворов и смесей включающий обработку воды затворения путем электролиза при постоянном напряжении 100-200 В в течение 10-40 мин в электролизной ванне и последующее смешение с сухими компонентами строительной смеси, причем для затворения строительных растворов и смесей используют воду из прикатодной зоны электролизной ванны, образованной путем помещения катода в проницаемую оболочку или отделения указанной зоны проницаемой перегородкой. Технический результат - ускорение схватывания строительного раствора, повышение его прочности (RU 2355667 С2, опуб. 20.05.2009, бюл. №14).

Недостатком данного изобретения является невысокая прочность получаемого строительного раствора и бетона, невысокая подвижность получаемых строительных растворов.

Известен способ активации воды затворения композитов на основе цемента заключающийся в обработке водопроводной воды в плазмотроне низкотемпературной неравновесной плазмой в период времени от 1⋅10^-2с до 5⋅10^-2с. Технический результат - повышение эффективности и степени активации воды для обеспечения ускорения процессов гидратации и набора прочности в ранний период твердения бетона (RU 2533506 С1, опуб. 20.1 1.2014, бюл. №32).

Недостатком данного изобретения является невысокая прочность получаемого бетона, низкая удельная поверхность цемента, сложность процесса активации воды.

Известен способ активации воды затворения бетонной смеси, при котором происходит модифицирование воды углеродными фуллероидными наночастицами (шунгитом - 1% от массы воды) с последующей ее обработкой ультразвуком в диапозоне 20-100 кГц, после чего активированную воду пропускают через фильтр и используют в качестве жидкости затворения. Технический результат - улучшение физико-механических характеристик бетона, снижение расхода воды или снижение расхода цемента без изменения прочности бетона (RU 2533516 С1, опуб. 20.11.2014, бюл. №32).

Недостатком данного изобретения является нестабильность воспроизведения результатов, невысокая прочность получаемых изделий из бетона.

Прототипом данного изобретения является 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, в качестве жидкости затворения используют воду, которую предварительно заливают в смеситель- активатор в объеме (40÷70)% от расчетной (рецептурной) дозы жидкости затворения, которую в процессе заливки в смеситель - активатор активируют, для чего пропускают со скоростью (1÷2) м/с через поперечное магнитное поле, напряженность которого лежит в диапазоне (500÷2000) Э, затем, после заливки в смеситель-активатор, упомянутую жидкость подвергают дополнительной вторичной активации путем ее кавитационной дезинтеграции, для чего на нее воздействуют ультразвуком, частота которого лежит выше частоты порога кавитации в диапазоне низких частот от 20 кГц до 100 кГц, а интенсивность упомянутого ультразвука лежит в области стабильной кавитации от 1,5 Вт/см2 до 2,5 Вт/см2, причем в процессе кавитационной 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 минут, ее переливают в бетоносмеситель и полученную смесь окончательно перемешивают в течение 1,5-2 минут. Технический результат - ускорение твердения смеси и повышение прочности бетона (RU 2496748 С1, опуб. 27.10.2013, бюл. №30).

Недостатком данного изобретения является техническая сложность приготовления бетонной смеси, невысокая подвижность бетонной смеси и низкая морозостойкость.

Задача настоящего изобретения - повышение подвижности бетонной смеси, повышение ранней и марочной прочности бетонных изделий на сжатие, повышение морозостойкости.

Результат достигается тем, что в способе приготовления бетонной смеси перемешивание крупного и мелкого заполнителя, активированного портландцемента и воды, предварительно производят активацию портландцемента в аппарате вихревого слоя до повышения его удельной поверхности не менее чем в 2 раза, а воду - в условиях ее кавитационного движения до значения рН не менее 8,3, а окислительно-восстановительного потенциала - не менее 180 мВ, далее активированный портландцемент перемешивают с крупным и мелким заполнителем, затворяют активированной водой и дополнительно перемешивают в бетоносмесителе в течение не менее 5 мин.

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 и щебень Камско-Устьинского месторождения, удовлетворяющий требованиям ГОСТов для бетонов, при следующем соотношении (масс. ч.): цемент: песок: щебень = 1:1.13:2,68. Расход цемента на 1 м³ бетона составил 490 кг.

Активацию портландцемента проводили в аппарате вихревого слоя в течении 4-8 мин с использованием в качестве ферромагнитных частиц металлических волоки в виде цилиндров диаметром 1,2 мм и длиной 5-10 мм. При этом энергонасыщенность рабочей зоны аппарата составила не менее 100 кВт/м³, а длина - 0,6 м. Удельная поверхность портландцемента в результате активации повысилась 3000 см²/г до 6000 см²/г.

Активацию воды проводили в преобразователе жидкости ПЖД 12.53 (НПУ «ЭкоЭн») в течении 5-9 мин до получения значения показателя рН не менее 8,3, а окислительно-восстановительного потенциала - не менее 180 мВ. Вода при обработке в ПЖД подвергается таким физическим воздействиям как гидроудар, кавитация, ультразвук и электромагнитное поле.

Активированный портландцемент перемешивали с крупным и мелким заполнителем, затворяли активированной водой и дополнительно перемешивали в бетоносмесителе в течение не менее 5 мин.

Из бетонных смесей изготавливались образцы - кубы с размерами 10×10×10 см. Через 1 и 28 суток нормального твердения образцы подвергались механическим испытаниям. Прочность образцов определяли в соответствии с ГОСТ 10180-2012, морозостойкость бетона - по ГОСТ 10060-2012, подвижность бетонной смеси - по ГОСТ 10181-2014.

Из данных табл. 1 видно, что бетон, полученный по предлагаемому способу имеет прочность на сжатие на 89-153% выше в первые сутки твердения, и на 48-55% выше в марочном возрасте, морозостойкость на 200-300 циклов выше по сравнению с тяжелым бетоном, полученным по прототипу. При этом подвижность бетонной смеси по предлагаемому способу возрастает на 10-15 см.

Способ приготовления бетонной смеси, включающий перемешивание крупного и мелкого заполнителя, активированного портландцемента и воды в бетоносмесителе в течение не менее 5 мин, отличающийся тем, что портландцемент предварительно активируют в аппарате вихревого слоя до повышения его удельной поверхности не менее чем в 2 раза, а воду - в условиях ее кавитационного движения до значения показателя рН не менее 8,3, а окислительно-восстановительного потенциала - не менее 180 мВ.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано в производстве строительных покрытий. Способ включает обеспечение вяжущего вещества.

Способ изготовления пористого формованного изделия в виде слоя изоляционной штукатурки // 2721612

Изобретение относится к способу изготовления пористого формованного изделия в виде слоя изоляционной штукатурки. Способ изготовления пористого формованного изделия в виде слоя изоляционной штукатурки, содержащего закрытопористые или открытопористые либо смешаннопористые полые тела из неорганических материалов и в качестве вяжущего композиционные частицы, которые содержат по меньшей мере один органический полимер в качестве органической полимерной фазы и по меньшей мере одно неорганическое твердое вещество, частицы которого распределены в органической полимерной фазе, при этом массовая доля неорганического твердого вещества составляет от 15 до 50 мас.% в пересчете на общую массу органического полимера и неорганического твердого вещества в композиционной частице, закрытопористые или открытопористые либо смешаннопористые полые тела из неорганических материалов в количестве от 10 до 50 мас.%, композиционные частицы в количестве от 5 до 20 мас.%, заполнители в количестве от 40 до 80 мас.%, минеральные вяжущие и/или полимерные вяжущие в количестве от 0 до 20 мас.% и при необходимости дополнительные добавки в количестве от 0,1 до 10 мас.%, в каждом случае в пересчете на общую массу сухой смеси без воды, при этом указанные в мас.% значения в каждом случае в сумме составляют 100 мас.%, затворяют водой и полученный раствор наносят на основу.

Способ получения теплоизоляционного материала // 2721557

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к получению пористых искусственных изделий, и может быть использовано при производстве, например, теплоизоляционных засыпок, а также гранулированного теплоизоляционного материала.

Специальный бетон // 2720839

Изобретение относится к строительству, в частности к составам водонепроницаемых и износостойких бетонов, и может быть использовано для бетонирования гидротехнических сооружений.

Способ получения строительных изделий на основе кремнеземсодержащего связующего // 2719978

Изобретение относится к производству различных конструкционных строительных изделий с применением техногенных отходов: динасового и шамотного лома, а также дешевого минерального сырья - песка.

Гипсоволокнистая плита, а также способ и устройство для получения гипсоволокнистой плиты // 2718894

Изобретение относится к гипсоволокнистой плите или гипсовой плите на волокнистой основе, а также к способу и устройству для получения такой гипсоволокнистой плиты.

Способ получения диспергатора // 2717532

Изобретение относится к способу получения диспергатора. Описан способ получения диспергатора, включающий этапы а) предоставление по меньшей мере одного водорастворимого полимера, включающего группы простого полиэфира, б) предоставление неорганического компонента, включающего по меньшей мере один филлосиликат, который имеет суммарный поверхностный заряд 0, 1 или 2, в) получение водной суспензии, включающей по меньшей мере один водорастворимый полимер, включающий группы простого полиэфира, и неорганический компонент, включающий по меньшей мере один филлосиликат, г) распылительная сушка водной суспензии, чтобы получить твердое вещество.

Комбинированная теплоизоляционная система // 2717456

Изобретение относится к комбинированным теплоизоляционным системам и способу их сооружения. Комбинированная теплоизоляционная система, имеющая изоляционный слой, необязательно армирующий слой, нанесенный на изоляционный слой, и наружный слой, нанесенный на изоляционный слой или на армирующий слой при его наличии, отличающаяся тем, что наружный слой содержит композиционные частицы, которые содержат по меньшей мере один органический полимер в качестве органической полимерной фазы и по меньшей мере одно неорганическое твердое вещество, частицы которого распределены в органической полимерной фазе, при этом массовая доля неорганического твердого вещества составляет от 15 до 40 мас.% в пересчете на общую массу органического полимера и неорганического твердого вещества в композиционной частице, а размер композиционных частиц составляет от 5 до 5000 нм.

Способ автоклавирования изделий из ячеистого бетона // 2716764

Изобретение относится к строительной промышленности, а именно к способу производства строительных материалов, и может быть использовано, например, в производстве изделий из ячеистого бетона по автоклавной технологии.

Способ активации воды затворения, цементная матрица с активированной водой затворения, применение способа активации воды затворения для повышения грибостойкости цементной матрицы // 2716755

Изобретение относится к способам защиты строительных материалов от воздействия грибковых заражений и может быть использовано в процессах производства строительных растворов, на основе минеральных вяжущих.

Гидроизоляционный состав для защиты бетонных конструкций // 2724838

Изобретение относится к области строительства, в частности к составам для гидроизоляции поверхностей подземных и наземных частей конструкций, зданий и сооружений с повышенным трещинообразованием, подвергающихся осадке и вибрациям, сборных сооружений, подвергающихся деформациям, бетонных конструкций, зданий и сооружений, подверженных динамическим нагрузкам и высокому гидравлическому давлению.