Способ зимнего бетонирования

Авторы патента:

Мухаметрахимов Рустем Ханифович (RU)

C04B40/0204 - 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)

C04B40/02 - выбор условий для твердения

C04B28/00 - Составы строительных растворов, бетона или искусственных камней, содержащие неорганические связующие или реакционный продукт из неорганических и органических связующих, например поликарбоксилатные цементы

C04B14/36 - неорганические материалы, не предусмотренные в рубриках C04B 14/04-C04B 14/34

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 2725715:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) (RU)

Изобретение относится к области строительной индустрии и может быть использовано в производстве железобетонных и бетонных монолитных конструкций зданий и сооружений при ускоренных темпах их возведения и выполнении работ при отрицательных температурах. Способ зимнего бетонирования заключается в добавлении в строительную смесь частиц и воздействии на них полем. При этом строительная смесь дополнительно содержит суперпластификатор «БЕСТ-СПл» на основе полиметиленнафталинсульфонатных олигомеров с алкильными гидрофобными заместителями в боковой цепи и неионогенными поверхностно-активными компонентами. В качестве частиц используют молотый токопроводящий минерал шунгит. Воздействие на частицы осуществляют электрическим полем, создаваемым при пропускании постоянного электрического тока через строительную смесь посредством подключения электродов. При этом содержание суперпластификатора «БЕСТ-СПл» составляет 1-1,5% от массы вяжущего строительной смеси, содержание токопроводящего минерала шунгита составляет 1-10% от массы вяжущего строительной смеси. Степень помола шунгита - 200-400 м²/кг. Техническим результатом является увеличение темпов набора прочности бетона при отрицательных температурах, увеличение конечной прочности бетона.

Известен способ высокоскоростного возведения монолитных конструкций здания в условиях пониженных температур, включающий предварительную подготовку бетона, заключающуюся в его выдерживании при температуре +20°С, укладку бетона в нагретую опалубку, тепловую обработку бетона при температуре 65-80°С мощностью греющих проводов 2,5-5 кВт на 1 м³ бетона, изотермический прогрев бетона в течение не менее шести часов при температуре 70-85°С при электрической мощности 1,2-2,5 кВт на 1 м бетона и остывание бетона [1].

Недостатком данного изобретения является относительно сложная технология его осуществления вследствие наличия предварительного этапа, на котором производится предварительный разогрев опалубки и выдерживание бетона при температуре +20°С, что приводит к возрастанию затрат электроэнергии при осуществлении данного способа.

Известен способ прогрева бетона, включающий установку в забетонированной конструкции электронагревателя в виде закладной трубы, заполненной текучим теплоносителем с погруженным в него нагревательным элементом [2].

Недостатком данного изобретения является высокая трудоемкость его осуществления, связанная с установкой закладной трубы и ее заполнением текучим теплоносителем, а также невозможность извлечения электронагревателя в виде закладной трубы из бетонируемой конструкции, что приводит к его удорожанию. Кроме того область применения данного способа ограничена только вертикально расположенными бетонными и железобетонными элементами.

Известен способ электродного прогрева бетона, основанный на принципе преобразования электрической энергии в тепловую, путем его включения в цепь переменного тока в качестве сопротивления [3].

Недостатком данного способа является снижение эффективности электродного прогрева бетона по мере его твердения и испарения воды, что приводит к существенному увеличению электрического сопротивления. При достижении бетоном 40% марочной прочности дальнейший прогрев становится затруднителен и в ряде случаев бетон не успевает набрать критическую прочность. Данный способ не позволяет осуществлять прогрев бетона до достижения им марочной прочности.

Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является способ бетонирования при отрицательных температурах и ферромагнитная примесь для бетона, заключающийся в добавлении в строительную смесь частиц шлама от выплавки стали, покрытых полиэтиленовой оболочкой от 2 до 10% от общей массы строительной смеси, с последующим воздействием на них пульсирующим электромагнитным полем [4].

Недостатком данного изобретения является сложность его осуществления, связанная с наличием технически сложного и дорогостоящего оборудования - генератора электромагнитного поля. Кроме того, при подключении источника тока к арматуре происходит интенсивное испарение воды на границе раздела сред арматура-бетон, что приводит к снижению темпов набора прочности бетона в данной зоне вследствие недостатка химически несвязанной воды, а также к ослаблению адгезии арматуры к бетону и снижению прочности готовой конструкции.

Задачей изобретения является создание способа зимнего бетонирования, при осуществлении которого достигается технический результат, заключающийся в увеличении темпов набора прочности бетона при отрицательных температурах, в увеличении конечной прочности бетона при одновременном снижении трудовых и материальных затрат за счет отсутствия необходимости применения дорогостоящего оборудования, исключении условий для снижения прочности готовых конструкций вследствие пропускания тока через арматуру, а также возможности осуществлять прогрев бетона до достижения им марочной прочности.

Результат достигается тем, что в способе зимнего бетонирования, заключающемся в добавлении в строительную смесь частиц и воздействии на них полем, согласно изобретения, строительная смесь дополнительно содержит суперпластификатор «БЕСТ-СПл» на основе полиметиленнафталинсульфонатных олигомеров с алкильными гидрофобными заместителями в боковой цепи и неионогенными поверхностно-активными компонентами, в качестве частиц используют молотый токопроводящий минерал шунгит, воздействие на частицы осуществляют электрическим полем, создаваемым при пропускании постоянного электрического тока через строительную смесь посредством подключения электродов, при этом содержание суперпластификатора «БЕСТ-СПл» составляет 1-1,5% от массы вяжущего строительной смеси, содержание токопроводящего минерала шунгита составляет 1-10% от массы вяжущего строительной смеси, степень помола шунгита - 200-400 м²/кг. Время воздействия электрического поля на строительную смесь с частицами молотого токопроводящего минерала шунгита может варьироваться в зависимости от температуры окружающей среды и объема строительной смеси.

Предлагаемое изобретение осуществляется следующим образом:

В строительную смесь (бетон класса В30) добавляли 1-1,5% суперпластификатора «БЕСТ-СПл» на основе полиметиленнафталинсульфонатных олигомеров с алкильными гидрофобными заместителями в боковой цепи и неионогенными поверхностно-активными компонентами и частицы молотого токопроводящего минерала шунгита в количестве 1%, 3%, 5%, 7%, 10% от массы вяжущего строительной смеси, на которые воздействует электрическое поле, создаваемое при пропускании постоянного электрического тока через строительную смесь посредством подключения электродов. Степень помола шунгита - 200-400 м²/кг. Время воздействия электрического поля на строительную смесь с частицами молотого токопроводящего минерала шунгита может варьироваться в зависимости от температуры окружающей среды и объема строительной смеси. Твердение бетона происходило под воздействием электрического поля, созданного посредством подключения электродов, при температуре окружающей среды -15°С.

Использование молотого токопроводящего минерала шунгита приводит к повышению токопроводящих свойств строительной смеси и затвердевшего композита, что характеризуется снижением величины электрического сопротивления бетона и повышением температуры бетона, позволяет увеличить темпы набора прочности бетона при отрицательных температурах и осуществлять прогрев до достижения им марочной прочности.

Применение суперпластификатора «БЕСТ-СПл» на основе полиметиленнафталинсульфонатных олигомеров с алкильными гидрофобными заместителями в боковой цепи и неионогенными поверхностно-активными компонентами в составе строительной смеси позволяет снизить ее водопотребность, повысить степень гидратации вяжущего, плотность и прочность готовых изделий.

Кроме того, отсутствие в способе зимнего бетонирования технически сложного и дорогостоящего оборудования - генератора электромагнитного поля позволяет снизить материальные затраты при его осуществлении.

Источники информации:

1. А.С. 2702486, E04G 21/02, E04G 9/10, Способ высокоскоростного возведения монолитных конструкций здания в условиях пониженных температур, Батюшенко А.А., патентообладатель: Батюшенко А.А., заявл. 28.01.2019, опубл. 08.10.2019, бюл. №28.

2. А.С. 2522097, F24D 13/00, Способ прогрева бетона, электронагреватель для осуществления способа, индукционный нагревательный элемент электронагревателя и способ изготовления индукционного нагревательного элемента, Сосновский A.M., Сосновский С.А., патентообладатели: Сосновский A.M., Сосновский С.А., заявл. 11.04.2012, опубл. 10.07.2014, бюл. №19.

3. С.А. Миронов. Теория и методы зимнего бетонирования: - М.: Стройиздат, 1975. - С. 548-552.

4. А.С. 2641680, С04В 14/48, С04В 20/10, С04В 40/00, С04В 40/02, Способ бетонирования при отрицательных температурах и ферромагнитная примесь для бетона, Копырин В.А., Костоломов Е.М., Паутов Д.Н., Портнягин А.Л., патентообладатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тюменский индустриальный университет» (ТИУ), заявл. 16.07.2015, опубл. 19.01.2018, бюл. №2.

Способ зимнего бетонирования, заключающийся в добавлении в строительную смесь частиц и воздействии на них полем, отличающийся тем, что строительная смесь дополнительно содержит суперпластификатор «БЕСТ-СПл» на основе полиметиленнафталинсульфонатных олигомеров с алкильными гидрофобными заместителями в боковой цепи и неионогенными поверхностно-активными компонентами, в качестве частиц используют молотый токопроводящий минерал шунгит, воздействие на частицы осуществляют электрическим полем, создаваемым при пропускании постоянного электрического тока через строительную смесь посредством подключения электродов, при этом содержание суперпластификатора «БЕСТ-СПл» составляет 1-1,5% от массы вяжущего строительной смеси, содержание токопроводящего минерала шунгита составляет 1-10% от массы вяжущего строительной смеси, степень помола шунгита - 200-400 м²/кг.

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 изготовления строительных покрытий // 2725200

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.

Ультралёгкий минеральный пеноматериал // 2723318

Группа изобретений относится к ультралёгкому минеральному пеноматериалу на основе портландцемента, в частности к способу получения минерального пеноматериала и применению источника соли алюминия для повышения механической стабильности и/или уменьшения разрушения суспензии вспененного цемента.