Сырьевая смесь для изготовления бетона
Владельцы патента RU 2766326:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Северо-Кавказский горно-металлургический институт государственный технологический университет (RU)
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству бетонов. Сырьевая смесь для изготовления бетона включает портландцемент, щебень, песок, молибденсодержащие отходы, жидкий компонент. При этом она содержит портландцемент М500, щебень крупностью 5-20 мм, а песок крупностью 2-3 мм, а в качестве жидкого компонента - воду при следующем соотношении, мас.%: портландцемент М500 - 14-16; щебень – 44-47; песок – 25-29; вода – 7-10; молибденсодержащие отходы – 3-5. 2 табл.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству бетонов. Позволяет обеспечить возможность эффективного использования промышленных отходов.
Известна сырьевая смесь для изготовления золошлакового бетона, при следующем содержании масс.%: зола-уноса 25,6-27, жидкое стекло 18,9-23,1, отвальная золошлаковая смесь 51,3-54,1 (см. патент РФ на изобретение №2252923 МПК C04B 28/26,C04B 111/20, опубл.27.05.2005 г.).
Недостатком таких смесей является получение бетонов низких марок, дороговизна жидкого стекла, соответственно всей бетонной смеси, быстрое схватывание жидкого стекла, что не позволяет перевозить бетонную смесь на расстояния.
Известна сырьевая смесь для изготовления бетона, содержащая в % соотношении портландцемент 20-22, кварцевый песок 43-44, отходы производства базальтового волокна 3,5-5,остальное – вода (см. патент РФ на изобретение №2288198 МПК C04B 28/02, C04B 14/38, C04B 111/27, опубл. 20.12.2005 г.).
Недостатком смеси являются низкие физико-механические свойства бетона, большой расход портландцемента (20-22%), соответственно и удорожание бетонной смеси, а также значительное количество воды в составе бетонной смеси ухудшает прочностные характеристики и удобоукладываемость.
Известна бетонная смесь, содержащая мас. %: портландцемент – 25-28, щебень – 20-22, песок – 18-20, молибденсодержащие отходы – 8-10, послеспиртовая барда – 20-29 (см. патент РФ на изобретение №2525078 МПК С04В 28/04, С04В 111/20, опубл. 10.089.2014 г.)
Недостатками прототипа являются, во-первых, низкие показатели прочности бетона на сжатие (7-9 МПа), что соответствует марке бетона М75. Во-вторых, чрезмерно большой расход портландцемента, следовательно, удорожание бетонной смеси. В-третьих, большое значение водоцементного соотношения и дефицит послеспиртовой барды в связи с сокращение производства спирта. Кроме того для транспортировки послеспиртовой барды от спиртзавода до бетонного завода требуются дополнительные расходы.
Техническим результатом является повышение прочности бетона, а также применение в качестве добавок в состав бетонной смеси отходов промышленности и уменьшение стоимости бетона.
Технический результат достигается тем, что в сырьевой смеси для изготовления бетона, включающей портландцемент, щебень, песок, молибденсодержащие отходы, жидкий компонент, согласно изобретению, она содержит портландцемент М500, щебень крупностью 5-20 мм, а песок крупностью 2-3 мм, а в качестве жидкого компонента - воду при следующем соотношении, мас. %:
портландцемент М500 – 14-16;
щебень – 44-47;
песок – 25-29;
вода – 7-10;
молибденсодержащие отходы – 3-5.
Подбор состава бетонной смеси с молибденсодержащими отходами приведен в таблице 1.
В предлагаемом составе используется высокопрочный портландцемент марки М500, что позволяет снизить расход и соответственно стоимость бетонной смеси. В бетонную смесь добавляются также молибденсодержащие отходы, благодаря чему сокращается использование природного песка и в тоже время расчистятся большие территории плодородных земель, занятые промышленными отходами.
Предлагаемая бетонная смесь по результатам лабораторных испытаний стала более удобоукладываемая, улучшились ее физико-механические свойства, сократилось использование природного песка, улучшилось экологическая обстановка региона за счет использования отходов.
Для лабораторных испытаний замешали 5 разных составов бетонной смеси по 6 образцов на каждый состав, постепенно укладывая в формы размером 100х100х10 мм, штыкуя и вибрируя на вибростоле. По истечению 24 часов бетонные образцы сняли с форм, уложили во влажные опилки. По истечению 28 суток провели испытания.
Результаты испытаний образцов кубов (100×100×100 мм) приведены в таблице 2. При повышении содержания портландцемента в смеси более чем 18%, смесь становилась густая, неудобоукладываемая. Кроме того, это приводило к перерасходу цемента, следовательно, удорожанию бетонной смеси в целом.
Сырьевая смесь для изготовления бетона, включающая портландцемент, щебень, песок, молибденсодержащие отходы, жидкий компонент, отличающаяся тем, что она содержит портландцемент М500, щебень крупностью 5-20 мм, песок крупностью 2-3 мм, а в качестве жидкого компонента воду при следующем соотношении, мас.%:
портландцемент М500 – 14-16;
щебень – 44-47;
песок – 25-29;
вода – 7-10;
молибденсодержащие отходы – 3-5.
